En el mundo de hoy, donde la contaminación y la contaminación con frecuencia tienen un impacto negativo en nuestros recursos naturales, es vital mantener pruebas de sustancias químicas regulares y reguladas, toxinas, u otras formas de contaminación. Sin embargo, para hacer esto correctamente, necesitamos las herramientas y los métodos correctos para poder reconocer cuando las condiciones no son ideales.

Prueba de ecosistemas acuáticos

Los ecosistemas de agua dulce son particularmente importantes de monitorear, ya que constituyen el principal recurso de agua potable para los seres humanos y otros organismos, además de ser el hogar de una gran diversidad de especies acuáticas. También es importante evaluar periódicamente la calidad del agua para garantizar que los cuerpos de agua se mantengan dentro de los estándares de salud ambiental esperados.

Existen muchos métodos para analizar la calidad del agua. Por ejemplo, investigando la salud de las microalgas, unicelulares, organismos fotosintetizadores, puede decirnos mucho sobre la presencia de contaminantes. Las microalgas están en la base de la cadena alimentaria acuática, por lo que los cambios en la abundancia de esta especie o sus tasas de reproducción, podría tener efectos más arriba en la cadena alimentaria y posiblemente perturbar la productividad de todo el ecosistema. Se requieren ensayos de toxicidad de microalgas para analizar la toxicidad de sustancias potencialmente peligrosas en el medio acuático. sin embargo, estas pruebas a menudo no ilustran cómo las toxinas afectan físicamente a las células de microalgas.

Muchas especies de microalgas habitan en ecosistemas de agua dulce, sin embargo, la microalga verde Raphidocelis subcapitata es una de las más utilizadas en los denominados bioensayos (la evaluación de la concentración o potencia de una sustancia por sus efectos sobre células o tejidos vivos). Como la mayoría de las microalgas, R. subcapitata tiene un tiempo de generación corto, lo que significa que las nuevas células se replican rápidamente, y es fácil de cultivar en el laboratorio. En la actualidad, La mayoría de los bioensayos de toxicidad de microalgas utilizan el crecimiento y la viabilidad celular como indicadores de toxicidad en su entorno. Aunque estos parámetros indican cómo le está yendo a la población de microalgas y son ecológicamente relevantes, no proporcionan ninguna información sobre cómo los contaminantes alteran procesos biológicos específicos en las células de las algas. Para los científicos, reguladores, y conservacionista, una medición más detallada de la salud de las células de las algas individuales puede proporcionar señales de advertencia tempranas de una posible contaminación peligrosa, mejorando así los esfuerzos de seguimiento de forma significativa en comparación con los parámetros habituales basados ​​en la población.

Dado que la salud del medio ambiente es fundamental para el desarrollo de esta microalga, Es importante comprender cómo los diferentes tipos de compuestos provocan una respuesta fisiológica en las células. y qué procesos biológicos podrían verse afectados. En cooperación con la Universidad de Osijek en Croacia, Científicos del Instituto Noruego de Investigación del Agua (NIVA) desarrollaron un modelo para identificar los efectos de los compuestos en diferentes aguas embotelladas disponibles comercialmente en diferentes procesos celulares de R. subcapitata. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista científica Ciencia del Medio Ambiente Total . R. subcapitata se cultivó en ocho aguas embotelladas disponibles comercialmente (cuatro de Noruega, cuatro de Croacia) durante 72 horas. Al final, Se tomaron muestras de células de algas y se analizaron para detectar cambios en el crecimiento, tamaño y complejidad de la celda, densidad de pigmento, Contenido de ADN, viabilidad celular, así como capacidad para realizar la fotosíntesis. Se compararon los parámetros entre las diferentes aguas embotelladas, y a un control, cultivado en un medio de crecimiento estandarizado también utilizado en bioensayos de algas.

Probando las aguas

Antes de usarlos para cultivar algas, El análisis químico de las diferentes aguas embotelladas reveló una clara distinción entre las aguas de Noruega y Croacia en términos de composición mineral. Si bien las aguas noruegas tenían una composición química que las clasificaba como aguas "blandas", las aguas croatas eran "moderadamente duras" o "duras". Esta diferencia en la composición mineral tuvo efectos sobre la salud general de las células de microalgas cultivadas en cada tipo de agua.

Como resulta, la composición química de las aguas noruegas hizo que las microalgas crecieran de manera similar o mejor que el grupo de control. Tamaño y complejidad de la celda, Ambos son indicativos de qué tan bien se está desarrollando una célula, fueron similares entre las microalgas cultivadas en aguas noruegas y el control. En general, los cultivos de R. subcapitata cultivados en aguas embotelladas noruegas parecían estar en buenas condiciones de salud según las diferentes herramientas de análisis utilizadas.

En cambio, las microalgas cultivadas en aguas embotelladas de Croacia no crecieron tan bien como las noruegas y se encontró que crecían la mitad que el control. También hubo una correlación inversa entre la tasa de crecimiento y el contenido de pigmento en las células, es decir, cuanto menor sea la tasa de crecimiento, cuanta más pigmentación tenían. Aunque esto puede parecer un efecto positivo, Se han observado previamente niveles más altos de pigmentación en microalgas afectadas por toxicidad por metales en un ambiente contaminado. Por lo tanto, los hallazgos aquí podrían indicar que las microalgas en las aguas croatas estaban respondiendo a los diferentes elementos esenciales presentes en estas aguas. Aunque estos productos químicos son necesarios para que las microalgas crezcan, pueden tener efectos nocivos si están presentes en altas concentraciones. Además de la menor tasa de crecimiento, el tamaño y la complejidad de las células también disminuyeron en las microalgas cultivadas en agua croata, al igual que la viabilidad celular.

"En general, el estudio muestra que el agua embotellada de Croacia es un medio más pobre para cultivar microalgas, o al menos la especie R. subcapitata, en comparación con las aguas embotelladas noruegas, "dice Ana Catarina Almeida, científico investigador de NIVA y primer autor del artículo.

Los científicos también realizaron una selección de objetivos de las diferentes muestras de agua embotellada frente a una amplia lista de 1442 compuestos (principalmente productos farmacéuticos, pesticidas y drogas ilícitas). El análisis cualitativo de las muestras frente a los productos químicos presentes en la biblioteca de compuestos no encontró coincidencias positivas, confirmando que las aguas croatas y noruegas son seguras para el consumo.

"Nuestro estudio destaca la importancia de utilizar herramientas adecuadas y tener un modelo correcto para evaluar la salud de diferentes organismos, "Concluye Almeida.

El mayor detalle con el que los científicos pudieron observar las células de las algas muestra lo importante que es investigar estos parámetros. así como los poblacionales que se implementan habitualmente. En la superficie, los dos grupos de aguas embotelladas parecen tener una calidad similar para el cultivo de algas, pero al estudiar los procesos físicos que ocurren dentro de las células individuales, queda claro que son diferentes. Esta distinción puede ayudar a la conservación de los ambientes acuáticos, ya que las algas pueden actuar como centinelas, indicando la presencia de contaminación y polución antes de que los efectos se acumulen más arriba en la cadena alimentaria.