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The tropical karstic lakes on the Mexican Caribbean Sea coast are numerous. However, there is an enormous gap of knowledge about their limnological conditions and micro-algae communities. In the present study, surface water samples were collected monthly from November 2007 to September 2008 to provide taxonomical composition and biovolume of planktonic cyanobacteria of the lake Lagartos from State of Quintana Roo, Mexico. Water temperature, pH, conductivity, salinity, soluble reactive phosphorus (SRP), dissolved inorganic nitrogen (DIN), and soluble reactive silica (SRSi) levels were also analyzed. A total of 22 species were identified. Chroococcales and Oscillatoriales dominated the phytoplankton assemblages during the study period. Chroococcus pulcherrimus, Coelosphaerium confertum, Cyanodyction iac, Phormidium pachydermaticum and Planktolyngbya contorta were recorded for the first time in Mexico. A surplus of DIN (mean value of 42.7µM) and low concentrations of SRP (mean value of 1.0µM) promoted the enhanced growth and bloom formation of cyanobacteria. The mean biovolume was 3.22X10(8)µm³/mL, and two biovolume peaks were observed; the first was dominated by Microcystis panniformis in November 2007 (7.40X10(8)µm³/mL), and the second was dominated by Oscillatoria princeps in April 2008 (6.55X10(8)µm³/mL). Water quality data, nitrates enrichment, and trophic state based on biovolume, indicated that Lagartos is a hyposaline, secondarily phosphorus-limited, and eutrophic lake, where the cyanobacteria flora was composed mainly by non-heterocystous groups. Los lagos cársticos tropicales en la costa del Caribe mexicano son numerosos. Sin embargo, existe un enorme desconocimiento acerca de sus condiciones limnológicas y de las comunidades de microalgas que se desarrollan en ellos. El objetivo del presente estudio fue estudiar las condiciones limnológicas en las que crecen las poblaciones de cianobacterias planctónicas del lago Lagartos, Quintana Roo, México. Las recolectas se realizaron de forma mensual entre noviembre 2007 y septiembre 2008. Las especies fueron identificadas y su biovolumen determinado. Se midieron in situ la temperatura del agua, pH, conductividad y salinidad. También, se analizaron las concentraciones de fósforo reactivo soluble (SRP), nitrógeno inorgánico disuelto (DIN) y sílice reactivo soluble (SRSi). Se identificaron 22 especies de cianobacterias. Chroococcus pulcherrimus, Coelosphaerium confertum, Cyanodyction iac, Phormidium pachydermaticum y Planktolyngbya contorta fueron nuevos registros para México. Un exceso de DIN (valor promedio de 42.7µM) y bajas concentraciones de PRS (valor promedio de 1.0µM) promovieron la proliferación de cianobacterias. El biovolumen presentó dos picos: el primero en noviembre 2007, dominado por Microcystis panniformis (7.40X10(8)µm³/mL) y el segundo en abril 2008, representado por Oscillatoria princeps (6.55X10(8)µm³/mL). Los datos de calidad del agua, el enriquecimiento por nitratos y el estado trófico basado en el biovolumen, indican que Lagartos es un lago hiposalino, eutrófico, con limitación secundaria por fósforo, donde los crecimientos masivos de cianobacterias sin heterocitos fueron recurrentes.

La enfermedad de la banda negra que afecta a los corales (BBD, por sus siglas en ingles) está compuesta de una ?alfombra? de microbios patógenos dominado por cianobacterias filamentosas que se deslizan horizontalmente. Estas cianobacterias son fundamentales en la etiología de la BBD porque forman la matriz densa de la banda y son el origen de una cianotoxina que contribuye a la patogénesis de la BBD. El ambiente de la BBD es químicamente dinámico, con cambios entre condiciones oxigenadas y anóxicas, y con altas concentraciones de sulfuro. Además, la BBD es rica en nutrientes y en carbono orgánico debido a la presencia de tejidos de corales que liberan activamente el contenido de las células. Las cianobacterias de la BBD están adaptadas al ambiente de la BBD, en luz y oscuridad. Trabajos anteriores han demostrado que durante el día, las cianobacterias de la BBD pueden hacer fotosíntesis oxigénica sin verse afectadas por la presencia del sulfuro. Comunicamos los resultados de un estudio de laboratorio sobre el matabolismo en la oscuridad de un cultivo de la cianobacteria de la BBD Geitlerinema sp. La supervivencia de esta estirpe, tanto en condiciones oxigenadas como en condiciones anóxicas, fue sustentada por fuentes exógenas de carbono orgánico (azúcares y aminoácidos). El mayor efecto se produjo en condiciones anóxicas. De noche esta cianobacteria está fisiológicamente adaptada al ambiente de la BBD, rico en sustancias orgánicas, mientras que de día está adaptada al ambiente iluminado rico en sulfuro.

Las cianobacterias de ambientes salinos presentan una versatilidad metabólica inducida por los cambios de salinidad, temperatura e irradiancia, durante los períodos de sequía y lluvias. Por ello es importante la búsqueda en estos ambientes de cianobacterias con potencial biotecnológico para la producción de metabolitos de interés farmacéutico e industrial. Se reporta el crecimiento, masa seca y producción de metabolitos de la cianobacteria Synechococcus sp. MOF-03 en función de la irradiancia (78, 156 y 234 µmol q m-2 s-1). Los cultivos discontinuos por triplicado, fueron mantenidos con aireación constante, fotoperiodo 12:12 h, 30 ±2ºC y a 35‰. Los máximos valores de proteínas, carbohidratos y lípidos de 530.19 ±11.16, 408.94 ±4.27 y 56.20 ±1.17 µg ml-1 respectivamente, fueron obtenidos a 78 µmol q m-2 s-1. Los pigmentos, analizados por HPLC, mostraron los máximos a 78 µmol q m-2 s-1 para clorofila a con 7.72 ±0.16 µg ml-1; y a 234 µmol q m-2 s-1 para ß-caroteno y zeaxantina con 0.70 ±0.01 and 0.67 ±0.05 µg ml-1. La relación clorofila a:ß-caroteno disminuyó de 17.15 hasta 6.91 a 78 y 234 µmol q m-2 s-1; mientras que la relación ß-caroteno:zeaxantina se mantuvo sin cambios entre 78 y 156 µmol q m-2 s-1, con cerca de 1.21 y disminuyó a 234 µmol q m-2 s-1 a 1.04. La cianobacteria produjo la mayor densidad celular y masa seca a 156 µmol q m-2 s-1, con 406.13 ±21.74 x106 cel ml-1 y 1.49 ±0.11 mg ml-1 respectivamente. La producción de exopolisacáridos se mantuvo alrededor de 110 µg ml-1 entre 156 y 234 µmol q m-2 s-1. Así, esta cepa de Synechococcus muestra un gran potencial para la producción de biomasa enriquecida con metabolitos de alto valor comercial.Growth and metabolite production of the marine cyanobacterium Synechococcus sp. (Chroococcales) in function to irradiance. Changes in salinity, temperature and irradiance during wet and dry seasons have induced metabolic versatility in cyanobacteria from saline environments. Cyanobacteria from these environments have biotechnological potential for the production of metabolites with pharmaceutical and industrial interest. We studied the growth, dry mass and metabolite production of the cyanobacterium Synechococcus sp. MOF-03 in function of irradiance (78, 156 and 234 µmol q m-2 s-1). All batch cultures were maintained by triplicate in constant aeration, 12:12 h photoperiod, 30 ±2ºC and 35‰. Maximum values of protein, carbohydrates and lipids, of 530.19 ±11.16, 408.94 ±4.27 and 56.20 ±1.17 µg ml-1, respectively, were achieved at 78 µmol q m-2 s-1. Pigments, analyzed by HPLC, showed maximum values at 78 µmol q m-2 s-1 for chlorophyll a with 7.72 ±0.16 µg ml-1, and at 234 µmol q m-2 s-1 for ß-carotene and zeaxanthin with 0.70 ±0.01 and 0.67 ±0.05 µg ml-1. Chlorophyll a:ß-carotene ratio decreased from 17.15 to 6.91 at 78 and 234 µmol q m-2 s-1; whereas ß-carotene:zeaxanthin ratio showed no changes between 78 and 156 µmol q m-2 s-1, around 1.21, and decreased at 234 µmol q m-2 s-1, to 1.04. Also, this cyanobacterium produced the greatest cell density and dry mass at 156 µmol q m-2 s-1, with 406.13 ±21.74 x106 cell ml-1 and 1.49 ±0.11 mg ml-1, respectively. Exopolysaccharide production was stable between 156 y 234 µmol q m-2 s-1, around 110 µg ml-1. This Synechococcus strain shows a great potential for the production of enriched biomass with high commercial value metabolites. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 421-429. Epub 2008 June 30.