Maestrías de la Facultad de Ingeniería · 2021

Evaluación de la presencia de cianotoxinas en el embalse de agua dulce Topocoro en Santander, Colombia

RESUMEN: la contaminación antropogénica y el cambio climático global han ocasionado condiciones ambientales favorables para el aumento de la frecuencia y duración de las floraciones de cianobacterias en los sistemas acuáticos. Las cianobacterias tienen la capacidad de producir metabolitos tóxicos denominados cianotoxinas, que se han convertido en una preocupación a nivel mundial por representar una amenaza para la salud humana y animal. En este trabajo se evaluó la presencia de cianobacterias y cuatro cianotoxinas en el embalse tropical de agua dulce Topocoro en Santander, Colombia. Para ello se monitoreó el embalse durante un año entre junio de 2017 y marzo de 2018, con campañas de muestreo cada tres meses en siete estaciones, en las que se recolectaron muestras de agua para analizar en el laboratorio la concentración de nutrientes, cianotoxinas y cianobacterias. Para la identificación y cuantificación de cianotoxinas se utilizó la técnica de cromatografía liquida de ultra alto rendimiento acoplada a espectrometría de masas triple cuadrupolo (UHPLC-QqQ-MS/MS), y la cuantificación de cianobacterias se hizo por medio del gen 16S rARN por la técnica reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR). Además, se realizó una caracterización de la composición de la comunidad bacteriana en dos estaciones del embalse mediante secuenciación de nueva generación (NGS), con el fin de identificar la presencia de géneros de cianobacterias potencialmente tóxicos. Se obtuvieron concentraciones de cianobacterias en un rango entre 4.02(±0.18) × 10^4 y 2.72(±0.28) × 10^7 copias de Cyan 16S/μL, donde el valor mínimo corresponde a la estación ubicada en la zona central y, el máximo a la estación localizada en el ingreso de uno de los ríos tributarios al embalse. Se detectó la presencia de microcistina-RR, microcistina-LR, microcistina-YR y nodularina en al menos seis de las siete estaciones de muestreo en distintas épocas del año. En todos los casos la concentración de las toxinas detectadas se encontró por debajo de 0.05 μg/L, por lo que no se excedió el valor guía establecido por la Organización Mundial de la Salud para microcistina-LR. Se identificaron 1652 variantes de secuencia de amplicones (ASVs) bacterianos correspondientes a 20 filos, 48 clases, 106 órdenes, 174 familias y 287 géneros. El filo Proteobacteria tuvo la mayor abundancia relativa, seguido de Cianobacteria y Bacteroidetes. Se identificaron 4 géneros de cianobacterias potencialmente tóxicas: Cyanobium PCC-6307, Merismopedia 0BB39S01, Microcystis PCC-7914 y Chrysosporum KA1.1; destacando la importancia de monitorear la presencia de cianobacterias y cianotoxinas en el agua considerando el riesgo asociado a su exposición a través de los usos previstos del embalse.