Elucidando e prevendo os papéis ecológicos dos cianopeptídeos em quatro reservatórios de abastecimento público do Estado de São Paulo

Resumo

O Brasil tem um histórico de florações de cianobactérias e elevada crise de cianotoxinas. Vários cianopeptídeos são formados durante as florações de cianobactérias, mas não há estudos sobre a dinâmica e os níveis desses compostos em reservatórios de abastecimento público de São Paulo, exceto para microcistinas e nodularina. Em todo o mundo, culturas de cepas isoladas e amostras de florações indicam a presença de mais de 800 cianopeptídeos, e o genótipo de espécies de cianobactérias cosmopolitas como Microcystis, Dolichospermum e Planktothrix contêm genes biossintéticos para cianopeptídeos que não microcistinas. Além disso, algumas cepas brasileiras isoladas em condições de laboratório demonstraram produzir cianopeptídeos bioativos como aeruginosina, cianopeptolina, espumiginas, aminoácido tipo micosporina, namalida, anabaenopeptina, e pseudoespumigina. Para entender o risco à saúde pública associado a esses compostos, é imperativo elucidar as condições ecológicas responsáveis por sua produção em reservatórios de abastecimento público de água. Portanto, o projeto proposto visa monitorar a formação de florações e a produção de cianopeptídeos nos reservatórios polimíticos Barra Bonita, Bariri, Três Irmãos e Nova Avanhandava durante um período de três (3) anos. Devido às funções críticas de abastecimento de água que esses reservatórios desempenham no estado de São Paulo, as informações geradas a partir do projeto proposto auxiliarão no monitoramento dos reservatórios, no desenvolvimento de modelos sob medida para a previsão da produção desses compostos e sua ecotoxicologia. No projeto proposto, pretendemos explorar serviços ecossistêmicos microbianos substancialmente alterados por cianopeptídeos via metagenômica e metatranscriptômica. Além disso, o estudo busca entender os fatores ambientais (biológicos e abióticos) que controlam a biossíntese de cianopeptídeos e, a partir desse conhecimento, desenvolver modelos conceituais para a previsão de formação de florações e produção de cianopeptídeos. Este modelo será baseado em três áreas de informação que são transferíveis através de lagos e reservatórios tropicais: 1) literatura histórica descrevendo florações de cianobactérias em condições eutróficas com baixo N:P; 2) informações recém-geradas que descrevem algumas florações de cianobactérias em condições eutróficas com alto N:P; e 3) novos conhecimentos de florações de cianobactérias com alta toxicidade em baixo e alto N:P. A partir deles, gráficos de superfície tridimensionais podem representar a ligação entre os níveis de nutrientes (em termos de N:P e carga externa e interna), prevalência de cianoHAB e produção de cianopeptídeos. Uma vez gerado usando dados reais, o gráfico de superfície tridimensional não é mais um modelo conceitual. O gráfico de superfície torna-se um modelo quantitativo que pode determinar a probabilidade de cianoHAB, prevalência de espécies e diversidade e abundância de cianopeptídeos. (AU)