Aplicación de ultrasonido en cultivos puros de Microcystis sp. y muestras de campo del Embalse San Roque (Córdoba, Argentina)

Autores/as

  • Araceli Ferreyra Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina https://orcid.org/0009-0006-5855-9677
  • Agostina Rigatuso Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina https://orcid.org/0009-0005-8705-032X
  • Camila Mussi Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina https://orcid.org/0009-0004-0810-7416
  • Pedro Mansur Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina. https://orcid.org/0009-0001-4264-8425
  • Joaquín Fierro Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina. https://orcid.org/0009-0006-3339-7624
  • Román Martino Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología, CONICET/UNC, Córdoba, Argentina https://orcid.org/0000-0001-5154-0240
  • Jonathan Muchiut Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina https://orcid.org/0000-0003-1035-7313
  • Rubén Vrech Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología, CONICET/UNC, Córdoba, Argentina https://orcid.org/0009-0000-5649-1265
  • Yadira Ansoar Rodriguez Centro de Investigaciones Bioquímicas e inmunología, Laboratorio de Investigaciones en Contaminación Acuática y Ecotoxicología, CONICET/UNC, Córdoba, Argentina https://orcid.org/0000-0002-3825-9152
  • Florencia Elisabeth Romero Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay https://orcid.org/0009-0001-3270-2723
  • Micaela Juaneda Allende Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina https://orcid.org/0009-0000-5152-219X
  • Guido Marconi Centro de Investigaciones Bioquímicas e Inmunología, Laboratorio de Investigaciones en Contaminación Acuática y Ecotoxicología, CONICET/UNC, Córdoba, Argentina. https://orcid.org/0000-0001-6776-2841
  • Andrés Rodríguez Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Córdoba, Argentina e Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología, CONICET/UNC, Córdoba, Argentina https://orcid.org/0000-0002-4110-6464

DOI:

https://doi.org/10.26461/30.01

Palabras clave:

mitigación de floraciones algales, cianobacterias, transductores, contaminación acuática, eutrofización

Resumen

La contaminación del agua constituye una problemática ambiental global. Los embalses de Córdoba, Argentina, atraviesan desde hace décadas un continuo proceso de contaminación antrópica, que derivó en un avanzado estado de eutrofización. El Embalse San Roque (ESR), presenta eventos de dominancia de cianobacterias, como Microcystis sp. Estas floraciones algales, pueden producir cianotoxinas y afectar sus usos de diversas maneras. Aún no se ha implementado un método eficiente de mitigación. El ultrasonido podría ser una alternativa. El objetivo de este trabajo fue evaluar, mediante ensayos de laboratorio, el efecto del ultrasonido sobre la abundancia y flotabilidad celular en muestras del género Microcystis, extraídas del ESR y de una cepa pura aislada del mismo embalse. Las muestras fueron expuestas a ultrasonido (f=124 kHz, P=20 W, t=20 min). Las variables se analizaron por recuento manual y automatizado. También se analizó clorofila intracelular en Aguas Cordobesas S.A. y se observaron efectos sobre las vesículas de gas por microscopía electrónica de transmisión. Los resultados mostraron una reducción significativa en la abundancia celular en cultivos puros, y en células flotantes en muestras del ESR. Estos hallazgos respaldan el potencial del ultrasonido en estrategias de manejo de la calidad del agua.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Aguilera, A.; Almanza, V.; Haakonsson, S.; Palacio, H.; Rodas, G. A. B.; Barros, M. U.; Capelo-Neto,J.; Urrutia, R.; Aubriot, L. and Bonilla, S., 2023. Cyanobacterial bloom monitoring and assessment in Latin America. En: Harmful Algae, 125, 102429. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hal.2023.102429

Breidenbach, J.D.; French, B.W.; Gordon, T.T.; Kleinhenz, A.L.; Khalaf, F.K.; Willey, J.C.; Hammersley, J.R.; Wooten, R.M.; Crawford, E.L.; Modyanov, N.N.; Malhotra, D.; Teeguarden, J.G; Haller, S.T. y Kennedy, D.J., 2022. Microcystin-LR aerosol induces inflammatory responses in healthy human primary airway epithelium. En: Environment International, 169, 107531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107531

Chen, B.; Wang, M.; Duan, M.; Ma, X.; Hong, J.; Xie, F and Zhang, R. y Li, X., 2019. In search of key: Protecting human health and the ecosystem from water pollution in China. En: Journal of Cleaner Production, 228, pp. 101-111.

Chorus, I., 2001. Toxic effects and substances in cyanobacteria other than microcystins, anatoxin-a and saxitoxins. En: Chorus, I., ed. Cyanotoxins: Occurrence, causes, consequences. Berlín: Springer. pp. 281–315.

Daga, I.C.; Fernández Belmonte, M.C. y Reyna, S.M., 2020. Composición algal y bioindicadores de calidad de agua. Caso de estudio: Embalse San Roque, Córdoba.Argentina. En: Cuadernos de Investigación Serie HAM, 26. DOI: https://doi.org/10.35305/curiham.v26i0.143

Dick, G. J.; Duhaime, M. B.; Evans, J. T.; Errera, R. M.; Godwin, C. M.; Kharbush, J. J.; Nitschky, H.S.; Powers, M.A.; Vanderploeg, H.A.; Schmidt, K.C.; Smith, D.J.; Yancey, C.E.; Zwiers, C.C. and Denef, V. J., 2021. The genetic and ecophysiological diversity of Microcystis. En: Environmental Microbiology, 23(12), pp. 7278-7313. DOI: https://doi.org/10.1111/1462-2920.15615

Ferreyra, A.; Romero, F. E.; Rodriguez, M. I.; Juaneda Allende, M.; Ruiz, M. A. y Rodriguez, A., 2023. Propuesta de protocolo de recuento Microcystis sp. (resumen extendido) [En línea]. En: Instituto Nacional del Agua. XXVII Congreso Nacional del Agua CONAGUA (Bs. As., Argentina, 28-30 de Agosto de 2023). Buenos Aires: INA. p. 568. [Consulta: 7 de marzo de 2024]. Disponible en: https://conagua.ina.gob.ar/archivos/Libro-resumenes-CONAGUA2023.pdf

Halac, S.; Mengo, L.; Guerra, L.; Lami, A.; Musazzi, S.; Loizeau, J. L.; Ariztegui, D. and Piovano, E. L., 2020. Paleolimnological reconstruction of the centennial eutrophication processes in a sub-tropical South American reservoir. En: Journal of South American Earth Sciences, 103, 102707. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsames.2020.102707

Harris, C.R.; Millman, K.J.; van der Walt, S.J.; Gommers, R.; Virtanen, P.; Cournapeau, D.; Wieser, E.; Taylor, J.; Berg, S.; Smith, N.J.; Kern, R.; Picus, M.; Hoyer, S.; van Kerkwijk, M.H.; Brett, M.; Haldane, A.; del Río, J.F; Wiebe, M., Peterson, P.; Gérard-Marchant, P.; Sheppard, K.; Reddy, T.; Weckesser, W. Abbasi, H.; Gohlke, C. y Oliphant, T.E., 2020. Array programming with NumPy. Nature, 585(7825), pp. 357–362. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2649-2

Heng, L.; Jun, N.; Wen-jie, H. and Guibai, L., 2009. Algae removal by ultrasonic irradiation–coagulation. En: Desalination, 239(1-3), pp. 191-197. DOI: https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.12.035

Hunter, J.D., 2007. Matplotlib: A 2D graphics environment. En: Computing in Science & Engineering, 9(3), pp. 90–95. DOI: https://doi.org/10.1109/MCSE.2007.55

Jiaqi, Y.; Kevin, M.; Jiarong, H.; Miki, H., 2017. Temperature effects on growth and buoyancy of Microcystis aeruginosa. En: Journal of Plankton Research, 40(1), pp.16–28. DOI: https://doi.org/10.1093/plankt/fbx059

Kibuye, F. A.; Zamyadi, A. y Wert, E. C., 2021. A critical review on operation and performance of source water control strategies for cyanobacterial blooms: Part II-mechanical and biological control methods. En: Harmful Algae, 109, 102119. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hal.2021.102119

Kieffer, L. A.; de la Sierra, P. M.; Devercelli, M.; Luna, J. A.; Claret, M. y Leiz, E., 2015. Ensayos en laboratorio para el control de floraciones algales mediante ultrasonido [En línea]. En: Ciencia, Docencia y Tecnología, 50, pp. 224-243. [Consulta: 30 de octubre de 2023]. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5092631

Klapper, H., 1991. Control of Eutrophication in Inland Waters. Chichester: Ellis Horwood Limited. ISBN: 978-0-13-174830-9.

Lomeo, D; Tebbs, E. J; Babayani, N. D; Chadwick, M. A; Gondwe, M. J; Jungblut, A. D; McCulloch, G.P; Morgan, E.R.; Schillereff, D.N.; Simis, S.G.H. and Songhurst, A. C., 2024. Remote sensing and spatial analysis reveal unprecedented cyanobacteria bloom dynamics associated with elephant mass mortality. En: Science of the Total Environment, 957, 177525. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177525

Lürling, M.; Waajen, G. y de Senerpont Domis, L. N., 2016. Evaluation of several end-of- pipe measures proposed to control cyanobacteria. En: Aquatic Ecology, 50, pp. 499-519. DOI: https://doi.org/10.1007/s10452-015-9563-y

Lv, N.; Wu, R.; Guo, R.; Wu, L.; Zhang, H.; Guo, C.; Wu, L.; Zhang, H.; Guo, C. y Xu, J., 2024. Exploring the progress and challenges of ultrasonic technology in environmental remediation. En: Ultrasonics Sonochemistry, 107175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2024.107175

McKinney, W., 2010. Data structures for statistical computing in Python [En línea]. En: van der Walt, S. y Millman, J., eds. Proceedings of the 9th Python in Science Conference. Austin: s.n. pp. 51–56. [Consulta: 15 de junio de 2025]. Disponible en: https://proceedings.scipy.org/articles/Majora-92bf1922-00a.pdf

Mehta, K.K.; Evitt, N. H. y Swartz, J. R., 2015. Chemical lysis of cyanobacteria. En: Journal of Biological Engineering, 9, pp.1-8. DOI: https://doi.org/10.1186/s13036-015-0007-y

Míguez, D., 2016. Tecnologías de control de floraciones de cianobacterias y algas nocivas en cuerpos de agua, con énfasis en el uso de irradiación por ultrasonido. En: Innotec, 12, pp. 54-61. DOI: https://doi.org/10.26461/12.06

Prosperi, C., 2021. Importancia sanitaria y agronómica de los niveles tróficos de dos embalses de Córdoba Argentina). En: Revista de Ingeniería Química Agrícola y Alimentaria, 1(1), pp. 06-12.

Purcell, D., 2009. Control of algal growth in reservoirs with ultrasound [En línea]. Cranfield: Cranfield University. (Tesis de Doctorado). [Consulta: 6 de octubre de 2025]. Disponible en: http://dspace.lib.cranfield.ac.uk/handle/1826/5204

Python Software Foundation, 2024. Python: a programming language for general-purpose programming [En línea]. Vers. 3.12.4. Wilmington, DE: Python Software Foundation. [Consulta: 15 de junio de 2025]. Disponible en: https://www.python.org

Rajasekhar, P.; Fan, L.; Nguyen, T. y Roddick, F. A., 2012. A review of the use of sonication to control cyanobacterial blooms. En: Water Research, 46(14), pp. 4319-4329. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.05.054

Reichwaldt, E.S. y Ghadouani, A., 2012. Effects of rainfall patterns on toxic cyanobacterial blooms in a changing climate: between simplistic scenarios and complex dynamics. En: Water Research, 46(5), pp. 1372–1393. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.11.052

Rodriguez-Molares, A.; Dickson, S.; Hobson, P.; Howard, C.; Zander, A. y Burch, M., 2014. Quantification of the ultrasound induced sedimentation of Microcystis aeruginosa. En: Ultrasonics Sonochemistry, 21(4), pp. 1299-1304. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2014.01.027

Romero, F. E.; Ferreyra, A.; Allende, M. J.; Gómez, M.; Vitulich, C. A.; Díaz, P. R.; Ojeda, G.; Marconi, G.; Amé, M.V; Mussi, C.; Baraibar, V; Mansur, P.; Rigatuso, A.; Fierro, J.; Martino, R.; Boccardi, L.; Halac, S.R.; Mínguez, D. y Rodriguez, A., 2024. Análisis cuantitativo del porcentaje de vesículas de gas en células de Microcystis del Embalse San Roque (Córdoba, Argentina) tratadas con ultrasonido. En: Innotec, e665. DOI: https://doi.org/10.26461/28.03

Seabold, S. y Perktold, J., 2010. Statsmodels: Econometric and statistical modeling with Python [En línea]. En: van der Walt, S. y Millman, J., eds. Proceedings of the 9th Python in Science Conference. Austin: s.n. pp. 92–96. [Consulta: 15 de junio de 2025]. Disponible en: https://proceedings.scipy.org/articles/Majora-92bf1922-011.pdf

Sosa Benegas, G. R.; Fernandes Bernal, S. P.; Maia de Oliveira, V. y Zambrano Passarini, M. R., 2020. Inibição do crescimento de Microcystis Aeruginosa e degradação da Cianotoxina Microcistina LR por extratos de microrganismos do continente antártico [En línea]. Foz de Iguazú: Universidad Federal de Integración Latino-Americana. Instituto Latino Americano de Ciencias de la Vida y de la Naturaleza. Programa de Posgrado en Biociencias. (Tesis de Maestría). [Consulta: 14 de junio de 2025]. Disponible en: https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/6029

Sukenik, A. y Kaplan, A., 2021. Cyanobacterial harmful algal blooms in aquatic ecosystems: A comprehensive outlook on current and emerging mitigation and control approaches. En: Microorganisms, 9(7), p. 1472. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms9071472

Tornabene, B. J.; Smalling, K. L. y Hossack, B. R., 2024. Effects of harmful algal blooms on amphibians and reptiles are under‐reported and under‐represented. En: Environmental Toxicology and Chemistry, 43(9), pp. 1936-1949. DOI: https://doi.org/10.1002/etc.5941

Vaughan, L.; Barnett, D.; Bourke, E.; Burrows, H.; Robertson, F.; Smith, B.;Cashmore, J.; Welk, M.; Burch, M. y Zamyadi, A., 2023. Evaluating ultrasonicator performance for cyanobacteria management at freshwater sources. En: Toxins, 15(3), p. 186. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins15030186

Waskom, M., 2021. Seaborn: statistical data visualization. En: Journal of Open Source Software, 6(60), p. 3021. DOI: https://doi.org/10.21105/joss.03021

Water Research Australia, 2015. Ultrasound for the control of cyanobacteria. Adelaide: Water Research Australia.

Wert, E. C.; Dong, M. M. y Rosario-Ortiz, F. L., 2013. Using digital flow cytometry to assess the degradation of three cyanobacteria species after oxidation processes. En: Water Research, 47(11), pp. 3752-3761. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.04.038

Wetzel, R. G., 2001. Limnology: lake and river ecosystems. 3a ed. San Diego: Academic Press. ISBN: 978-0-12-744760-5.

Yang, W.; Schmidt, C.; Wu, S.; Zhao, Z.; Li, R.; Wang, Z.; Wang, H.; Hua, P.; Krebs, P. y Zhang, J., 2025. Exacerbated anthropogenic water pollution under climate change and urbanization. En: Water Research, 280, p.123449. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123449

Yu, G.; Zhao, C.; Liu, B.; Li, Q. y Gao, H., 2013. Removal of algae from raw water by ultrasonic irradiation and flocculation: a pilot scale experiment. En: Journal of Environmental Biology, 34(2 suppl), p. 331. Disponible en: http://www.jeb.co.in/journal_issues/201304_apr13_supp/paper_07.pdf

Zhang, G.; Zhang, P.; Wang, B. y Liu, H., 2006. Ultrasonic frequency effects on the removal of Microcystis aeruginosa. En: Ultrasonics Sonochemistry, 13(5), pp. 446-450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2005.09.012

Descargas

Publicado

2025-11-05

Cómo citar

Ferreyra, A., Rigatuso, A. ., Mussi, C., Mansur, P., Fierro, J., Martino, R., Muchiut, J., Vrech, R., Ansoar Rodriguez, Y., Romero, F. E., Juaneda Allende, M., Marconi, G., & Rodríguez, A. (2025). Aplicación de ultrasonido en cultivos puros de Microcystis sp. y muestras de campo del Embalse San Roque (Córdoba, Argentina). INNOTEC, (30 jul-dic), e684. https://doi.org/10.26461/30.01

Número

Sección

Artículos

Artículos más leídos del mismo autor/a