Citotoxicidad de un contaminante farmacéutico sobre Chlorella vulgaris y Escherichia coli

Abstract

[Resumen] Los contaminantes emergentes son sustancias potencialmente bioacumulables de naturaleza diversa que encontramos frecuentemente en ambientes naturales e industriales. Estudiamos en este trabajo el efecto ejercido por un fármaco catalogado como contaminante emergente, la azitromicina, sobre poblaciones de la microalga dulceacuícola Chlorella vulgaris y la enterobacteria Escherichia coli. Para este fin, exponemos a estos microorganismos en cultivos axénicos y en consorcio a concentraciones crecientes de azitromicina desde 0,01 mg/L hasta 1 mg/L durante 14 días. Los resultados a los 14 días muestran una inhibición en el crecimiento de los cultivos microalgales y de E. coli en los tratamientos con azitromicina. Con respecto a C. vulgaris, cuando ésta es cultivada en axénico, la exposición a este contaminante provoca una reducción en el crecimiento de los cultivos, en la actividad fotosintética y en los niveles de carotenoides totales a partir de 0,1 mg/L de azitromicina, así como de los niveles de clorofila a en los cultivos tratados con 1 mg/L. Cuando C. vulgaris es cocultivada con E. coli, la presencia de la bacteria ejerce una interacción sobre la toxicidad del contaminante, de manera que aumenta la afectación inducida por el contaminante sobre los parámetros anteriormente mencionados. La presencia de la azitromicina ejerce también sobre la bacteria una reducción en el crecimiento de los cultivos después de 14 días de exposición a la concentración más alta ensayada, 1 mg/L de azitromicina. También en este caso, el cocultivo de E. coli con C. vulgaris muestra una interacción entre las concentraciones de azitromicina y la presencia de la microalga, cesando el crecimiento de los cultivos de E. coli expuestos a todas las concentraciones ensayadas. A la vista de los resultados obtenidos en este trabajo, el diseño de estudios de la toxicidad inducida por contaminantes basados en la utilización de consorcios de microorganismos permitirá entender en futuros ensayos de manera más completa el complejo efecto que estos compuestos pueden provocar en un ambiente acuático natural.

[Resumo] Os contaminantes emerxentes son substancias potencialmente bioacumulables de natureza diversa que atopamos frecuentemente en ambientes naturais e industriais. Estudamos neste traballo o efecto exercido por un fármaco catalogado como contaminante emerxente, a azitromicina, sobre poboacións da microalga doceacuícola Chlorella vulgaris e a enterobacteria Escherichia coli. Para este fin, expoñemos a estes microorganismos en cultivos axénicos e en consorcio a concentracións crecentes de azitromicina dende 0,01 mg/L ata 1 mg/L durante 14 días. Os resultados aos 14 días mostran unha inhibición no crecemento dos cultivos microalgais e de E. coli nos tratamentos con azitromicina. Con respecto a C. vulgaris, cando esta é cultivada en axénico, a exposición a este contaminante provoca unha redución no crecemento dos cultivos, na actividade fotosintética e nos niveis de carotenoides totais a partir de 0,1 mg/L de azitromicina, así como dos niveis de clorofila a nos cultivos tratados con 1 mg/L. Cando C. vulgaris é cocultivada con E. coli, a presencia da bacteria exerce unha interacción sobre a toxicidade do contaminante, de maneira que aumenta a afectación inducida polo contaminante sobre os parámetros anteriormente mencionados. A presencia da azitromicina exerce tamén sobre a bacteria unha redución no crecemento dos cultivos despois de 14 días de exposición á concentración máis alta ensaiada, 1 mg/L de azitromicina. Tamén neste caso, o cocultivo de E. coli con C. vulgaris mostra una interacción entre as concentracións de azitromicina e a presencia da microalga, cesando o crecemento dos cultivos de E. coli expostos a todas as concentración ensaiadas. Á vista dos resultados obtidos neste traballo, o deseño de estudos da toxicidade inducida por contaminantes baseados na utilización de consorcios de microorganismos permitirá entender en futuros ensaios de maneira máis completa o complexo efecto que estes compostos poden provocar nun ambiente acuático natural.

[Abstract] Contaminants of emerging concern are potentially bioaccumulative substances of diverse nature that we frequently find in natural and industrial environments. In this work, we study the effect exerted by a drug classified as an emerging contaminant, azithromycin, on populations of the freshwater microalgae Chlorella vulgaris and the enterobacteria Escherichia coli. To this end, we expose these microorganisms in axenic and consortia cultures to increasing concentrations of azithromycin from 0.01 mg/L to 1 mg/L for 14 days. The results after 14 days show an inhibition in the growth of microalgal and E. coli cultures in the azithromycin treatments. Regarding C. vulgaris, when it is grown in axenic conditions, exposure to this contaminant causes a reduction in culture growth, photosynthetic activity and total carotenoid levels from 0.1 mg/L of azithromycin, as well as chlorophyll a levels in cultures treated with 1 mg/L. When C. vulgaris is cocultured with E. coli, the presence of the bacteria exerts an interaction on the toxicity of the contaminant, such as the impact induced by the contaminant on the aforementioned parameters increases. The presence of azithromycin also exerts a reduction in the growth of the cultures on the bacteria after 14 days of exposure to the highest concentration tested, 1 mg/L of azithromycin. Also in this case, the coculture of E. coli and C. vulgaris shows an interaction between the concentrations of azithromycin and the presence of the microalga, ceasing the growth of the E. coli cultures in all tested concentrations. In view of the results obtained in this work, the design of studies of the toxicity induced by contaminants based on the use of microorganisms in consortia will allow us to understand in future tests in a more complete way the complex effect that these compounds can cause in a natural aquatic environment.