The Use of Chlorophyll a fluorescence as a Marker for the Stress Detection in situ Bioassays with Limnobium laevigatum

Abstract

The aim of this study was to evaluate the use of the Fluorescence of chlorophyll a (FChla) as a marker for stress detection in bioassays with Limnobium laevigatum. Therefore, three tests were carried out: 1) in the laboratory; 2) in situ in a polluted aquatic environment; 3) in situ in a preserved aquatic environment. To diagnose the environmental status of aquatic environments, physical and chemical parameters were measured using a Multiparameter probe (Hanna, Hi 9828). FChla was measured and calculated using the PAM-2500 Fluorometer (Pulse Amplitud Modulated, Heinz Walz, GmB) and the JIP test. The chlorophyll a extraction and analysis was carried out according to the methodology proposed by Porra (2002). The data set was submitted to statistical analysis by generalized linear models (GLM) with normal and gamma distribution with functions of Identity and Log binding. The chlorophyll a fluorescence using the JIP test parameters was able to detect changes in the physiological conditions of the macrophyte Limnobium laevigatum after in situ ecotoxicological assays in preserved and anthropized aquatic environments. This type of spectroscopy can be used as a marker to indicate degrees of pollution in aquatic environments. It was that L. laevigatum, a species not conventionally used yet in bioassays in the field of aquatic ecotoxicology, is sensitive to changes in environmental conditions. Keywords: OJIP Test. Energy Dissipation. Photosynthesis. Macrophyte. Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o uso da Fluorescência da clorofila (FChla) a como marcador para detecção de estresse em bioensaios com Limnobium laevigatum. Para tanto, foram realizados três ensaios: 1) em laboratório; 2) in situ em um ambiente aquático poluído; 3) in situ em um ambiente aquático preservado. Para diagnosticar o status ambiental dos meios aquáticos foram mensurados parâmetros físicos e químicos por meio de sonda Multiparâmetros (Hanna, Hi 9828). A FChla foi mensurada por meio do Fluorômetro PAM-2500 (Pulse Amplitud Modulated, Heinz Walz, GmB) e do JIP teste. A extração e análise de clorofila a foi realizada segundo a metodologia proposta por Porra (2002). O conjunto de dados foi submetido a análise estatística pelos modelos lineares generalizados (MLG) com distribuição normal e gama com funções de ligação Identidade e Log. A fluorescência da clorofila a por meio dos parâmetros do JIP teste foi capaz de detectar mudanças nas condições fisiológicas da macrófita Limnobium laevigatum após os ensaios ecotoxicológicos in situ em ambientes aquáticos preservados e antropizados. Esse tipo de espectroscopia pode ser utilizado como marcador para indicar graus de poluição em ambientes aquáticos. Concluímos que L. laevigatum, espécie ainda não convencionalmente utilizada em bioensaios na área da ecotoxicologia aquática, se apresenta sensível às mudanças em condições ambientais. Palavras-chave: Teste OJIP. Dissipação Energética. Fotossíntese. Macrófita.