Autor(es):
Coelho, Francisco José Riso da Costa 
Data: 2008
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/793
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Microbiologia; Comunidades biológicas; Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
Descrição
A microcamada superficial marinha (sea surface microlayer - SML) situa-se na
interface entre a hidrosfera e a atmosfera. Esta camada é geralmente definida
como o milímetro superior da coluna de água e representa um ambiente único
com processos biológicos, químicos e físicos característicos. A SML está
envolvida na regulação de processos ambientais e desempenha um
importante papel no controlo das trocas de matéria, de origem natural e
antropogénica, entre a hidrosfera e a atmosfera. As comunidades bacterianas
que habitam a SML, designadas de bacterioneuston, são diferentes do
bacterioplâncton que se desenvolve nas águas subjacentes e as suas
actividades podem ter um impacto significativo na troca de matéria na
interface ar-água. Devido à constituição química da SML, compostos de
origem antropogénica de natureza lipofílica, como os hidrocarbonetos
aromáticos policíclicos (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAH), tendem a
acumular neste compartimento da coluna de água. Os níveis de
contaminação podem influenciar e activar as comunidades bacterianas com
capacidade para metabolizar os PAH, podendo este processo ser crucial na
redução da concentração destes compostos. Neste estudo foram analisadas
as diferenças entre o bacterioneuston e o bacterioplâncton, quanto à sua
actividade heterotrófica, abundância e composição em termos de grupos
relacionados com a degradação de PAH, ao longo de um gradiente de
contaminação num sistema estuarino (Ria de Aveiro, Portugal). A actividade
heterotrófica bacteriana foi avaliada pelas taxas de actividade enzimática
extracelular e pelo perfil de utilização de fontes únicas de carbono. A
composição das comunidades bacterianas foi avaliada por FISH (Fluorescent
In Situ Hybridization) e a diversidade foi analisada por DGGE (Denaturing
Gradient Gel Electrophoresis). As taxas de hidrólise enzimática demonstraram
uma tendência para um acréscimo na SML relativamente à UW. Não se
observaram diferenças significativas entre o bacterioneuston e o
bacterioplâncton quanto ao padrão de utilização de fontes únicas de carbono.
Ambas as comunidades revelaram idêntica abundância total de
microrganismos e abundância relativa do domínio Bacteria. A subclasse γ-
Proteobacteria registou os seus valores de abundância relativos mais
elevados nas estações de amostragem com maior concentração de PAH de
baixo peso molecular. A análise de fragmentos de rDNA 16s por DGGE,
sugere que a diversidade bacteriana global é similar entre a SML e a UW. O
isolamento de bactérias degradadoras de PAH da SML, evidenciou uma
predominância do género Pseudomonas. A análise dos fragmentos do gene
gacA, específico de Pseudomonas sp., sugere que a diversidade deste
género é superior na SML.
ABSTRACT: The sea surface microlayer (SML) represents the interface between the
hydrosphere and the atmosphere. This layer is usually defined as the
uppermost millimeter of the water column, and configures a unique
environment with characteristic biological, chemical and physical processes. It
is accepted that this interface controls environmental processes and plays a
major role in regulating the exchanges of natural and anthropogenic
substances between the atmosphere and the hydrosphere. Bacterial
communities inhabiting the SML (bacterioneuston) are distinct from
bacterioplankton developing in the underlying waters (UW), and their activities
can significantly impact the exchange of matter across at air–water interface.
Due to its chemical nature, the amounts of autochtonous and anthropogenic
recalcitrant compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH),
shown higher concentrations at the SML when compared with the UW. Such
levels of contamination may activate bacterial communities able to metabolize
PAH compounds, a crucial biological process for reducing PAH contamination.
In this study we attempted to compare bacterioneuston and bacterioplâncton
communities in terms of heterotrophic activity, abundance, and diversity of
PAH degrading bacteria, along a gradient of contamination in an estuarine
system (Ria de Aveiro, Portugal). Bacterial heterotrophic activity was described
by the rates of ectoenzymatic activity, as well as by the profiles of sole-carbonsource
utilization. The composition of bacterial communities was assessed by
FISH (Fluorescent In Situ Hybridization) and DGGE (Denaturing Gradient Gel
Electrophoresis) was applied to access bacterial diversity. The rates of
ectoenzymatic hydrolysis were more often higher at the SML than in the UW.
The patterns of sole-carbon-source utilization were similar for both
communities. Total bacterial abundance and the relative abundance of the
Bacteria domain, were also similar in bacterioneuston and bacterioplankton
The γ-Proteobacteria subclass, showed the highest values at the estuarine
sections were the concentration of low molecular weight PAH was higher. The
analysis of 16s rDNA fragments by DGGE indicates that bacterial communities
from the SML and UW shown similar diversity. Pseudomonas, was the
dominant PAH hydrocarbon-degrading bacteria isolated from the SML. The
analysis of Pseudomonas-specific gacA gene fragments indicates a higher
diversity of this group in bacterioneuston. Mestrado em Microbiologia
