CONTRIBUTO PARA O ENTENDIMENTO DA FORMAÇÃO DE CRISTAIS HEXAGONAIS INSOLÚVEIS EM BIOFILMES DE AMBIENTES CAVERNÍCOLAS

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FIPED III- Portugal “Investigar é Inovar”, 12 e 13 de Abril de 2013, Angra do Heroísmo

CONTRIBUTO PARA O ENTENDIMENTO DA FORMAÇÃO DE CRISTAIS HEXAGONAIS INSOLÚVEIS EM BIOFILMES DE AMBIENTES CAVERNÍCOLAS Filipe Alves, Lisandra Sousa, Márcia Meneses, Félix Rodrigues Universidade dos Açores – Campus de Angra do Heroísmo

Resumo Analisou-se um biofilme colhido numa estrutura hipogeica do Monte Brasil, Ilha Terceira, Açores, Portugal, de modo a perceber a qualidade dos resíduos produzidos por microrganismos de ambientes hipersalinos, como é o caso em apreço, recorrendo ao microscópico ótico, a um espectrofotómetro UV-Visível, à absorção atómica e a processos físico-químicos diversos. Resultados A amostra revelou-se ser constituída essencialmente por diatomáceas (ver figura 1) que, como grupo, estão adaptadas a uma grande variedade de condições físicas dos ambientes aquáticos em que vivem ou viveram, como a temperatura, salinidade, insolação, turbidez e quantidade de sílica presente na água, tal como era espectável para microrganismos dessa natureza. A estrutura hipogeica encontra-se a cerca de trinta metros do mar e como tal, o “spray marinho” é depositado diretamente sobre as suas paredes interiores. As paredes são constituídas por tufo vulcânico poroso e por ele, a água da chuva infiltra-se até ao seu interior.

Figura 1- Imagem de diatomáceas ampliadas em microscópico ótico 400x.

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A amostra de biofilme, contendo um depósito sólido, provavelmente biomineral, foi digerida em ácido clorídrico e depois neutralizada com hidróxido de potássio. Contrariamente ao que é referido na bibliografia, não é a sílica o mineral dominante no biofilme, mas sais de cálcio e magnésio, apesar do ambiente apresentar elevada salinidade. Encontram-se também na amostra outras algas e bactérias diversas (ver figura 2).

Figura 2- Algas e cianobactérias presentes numa solução aquosa do biofilme (ampliação em microscópico ótico 200x).

Também se observou na amostra em estudo cristais hexagonais insolúveis em água, com uma estrutura cristalina típica da cistina. A cistina é um aminoácido natural, formado pela dimerização da cisteína em condições oxidantes, contendo uma ligação entre dois átomos de enxofre. A análise espetrofotométrica efetuada à digestão ácida do biofilme revelou a existência de substâncias que absorvem radiação ultravioleta centrada na banda dos 258 nm, o que corrobora a presença de cistina pois essa substância apresenta uma banda de absorção em torno dos 250 nm. O facto de existir SO2 gasoso no interior do ambiente estudado, provavelmente resultante de desgaseificações vulcânicas, é conciliável com a presença no biofilme de cristais semelhantes à cistina. Ora, só se observou o aparecimento de cristais (ver figura 4) hipoteticamente de cistina, em meio básico, pelo que se depreende que tenha ocorrido uma reação química quando se neutralizou a solução de digestão do biofilme (ver figura 3).

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Figura 3- Transformação da cisteína em cistina por alteração da acidez do meio (Fonte: Nelson et al., 2006).

Figura 4 – Cristal com características dos cristais de cistina (Ampliação 400x) Os urólitos são formados quando ocorre supersaturação da urina por substâncias cristalogénicas, e definidos como um conjunto de materiais cristalinos e de matriz orgânica ou inorgânica que se forma no trato urinário. Perceber a formação de cistina em microfilmes e soluções ácidas será importante para combater a cistinúria em cães 3

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que é referida na bibliografia como sendo decorrente de um defeito metabólico hereditário que ocorre no túbulo renal, levando à excreção urinária excessiva de cistina e de outros aminoácidos não essenciais. Devido à pouca solubilidade da cistina na urina, pode ocorrer a precipitação e a formação de urólito (Case et al., 1992; Koehler et al., 2009). Conclusões Neste trabalho explorou-se a hipótese de formação de cistina a partir de um biofilme de uma cavidade hipogeica, tendo em conta os factores físico-químicos que a poderiam levar à formação de cisteína, cuja origem está certamente relacionada com os metabolitos de algas e bactérias. A alteração do pH da solução do biofilme, de ácido para básico, ligeiramente superior a 7, parece ter desencadeado a formação de cistina.

Bibliografia Case, L.C.; Ling, G.V.; Franti, C.E., Ruby AL, Stevens F & Johnson, DL. Cystinecontaining urinary calculi in dogs: 102 cases (1981-1989). 1992. Journal of American Veterinary Medical Association. V.201: 129-133. Koehler, L.A.; Osborne, C.A.; Buettner, M.T. Lulich J.P. & Behnke R. 2009. Canine uroliths: Frequently asked questions and their answers. The Veterinary Clinics of North America. Small Animal Pratice. V.39: 161-181. Nelson, D. L.; Cox, M. & Lehninger, M. 2006. Princípios de Bioquímica. 4º Edição. Sarvier. São Paulo.

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