El sulfato como nutriente esencial en la protección contra los efectos citotóxicos del cadmio en la microalga dulceacuícula "Chlamydomonas moewussii" Gerloff

Abstract

[Resumen] El sulfato es la principal fuente de azufre para las microalgas y, por lo tanto, un nutriente esencial para estos microorganismos. El conocimiento de la concentración óptima de los nutrientes es una cuestión importante que ayuda a desarrollar sistemas de crecimiento eficientes; de hecho, el estudio de la cinética de crecimiento de las microalgas es una herramienta indispensable en todos los campos de la ficología. En el presente estudio, usando como modelo la microalga Chlamydomonas moewusii, se estudiaron los efectos de este nutriente y se obtuvo un modelo cinético para relacionar el crecimiento de esta microalga con el sulfato. Aunque este nutriente tiene muchas funciones biológicas, también se demostró en este trabajo que tiene importantes implicaciones en procesos de tolerancia a la toxicidad del cadmio, existiendo una interacción entre ambos compuestos. La razón de esto es que compuestos azufrados, ricos en tioles (cisteína, y-Glu-Cys, glutatión y fitoquelatinas) son un mecanismo de tolerancia contra la toxicidad de este metal. Se demostró que niveles más elevados de sulfato permitieron una mayor biosíntesis de tioles y, por consiguiente, una mayor tolerancia a la toxicidad. Sin embargo, un exceso de este nutriente tuvo un efecto contrario provocando toxicidad y mayor efecto tóxico del cadmio.

[Resumo] O sulfato é a principal fonte de xofre para as microalgas e, polo tanto, un nutriente esencial para estes microorganismos. O coñecemento da concentración óptima dos nutrientes é unha cuestión importante que axuda a desenvolver sistemas de crecemento eficientes; de feito, o estudo da cinética de crecemento das microalgas é unha ferramenta indispensable en todos os campos da ficología. No presente estudo, empregando como modelo a microalga Chlamydomonas moewusii, estudáronse os efectos deste nutriente e obtívose un modelo cinético para relacionar o crecemento desta microalga co sulfato. Aínda que este nutriente ten moitas funcións biolóxicas, tamén se demostrou neste traballo que ten importantes implicacións en procesos de tolerancia á toxicidade do cadmio, existindo unha interacción entre ambos compostos. A razón disto é que compostos axofrados, ricos en tióis (cisteína, y-Glu-Cys, glutatión e :fitoquelatinas) son un mecanismo de tolerancia contra a toxicidade deste metal. Demostrouse que niveis máis elevados de sulfato pennitiron unha maior biosíntese de tióis e, por conseguinte, unha maior tolerancia á toxicidade. Con todo, un exceso deste nutriente tivo un efecto contrario provocando toxicidade e maior efecto tóxico do cadmio.

[Abstract] Sulphate is the main source of sulphur for microalgae and, therefore, an essential nutrient for these organisms. The knowledge of the optimal concentration of nutrients is an important issue that helps to develop efficient growth systerns; in fact, the study of the kinetics of growth of microalgae is an indispensable tool in all fields of phycology. In tbe present study, using as a model the microalga Chlamydomonas moewusii, the effects of this nutrient were studied and a kinetic model was obtained to relate the growth of this microalga with sulphate. Although this nutrient has many biological functions, it was also dernostrated in this work that it has important implications in processes of tolerance to cadmium toxicity due to the existence of an interaction between both compounds. The reason for this is that sulphur compounds, rich in thiols (cysteine, y-Glu-Cys, glutathione and phytochelatins), are a mechanism of tolerance against the toxicity of this metal. It was demonstrated that higher levels of sulphate allowed a higher biosynthesis of thiols and, therefore, a higher toleran ce to this toxicity. However, an excess of this nutrient had an opposite effect causing toxicity and a higher toxic effect of cadmium.