Influência da radiação eletromagnética no crescimento, teor de pigmentos e remoção de nutrientes da água por Ulva sp.

Abstract

Toda forma de vida no planeta depende direta ou indiretamente da luz, seja ela de uma fonte natural ou artificial, de modo que organismos que a utilizam como fonte de energia assumem uma maior importância no estudo de respostas biológicas fotorreguladas. Espécies do gênero de macroalga Ulva possuem uma ampla gama de aspectos fisiológicos e morfológicos estudados, entretanto existe uma lacuna de conhecimento a respeito de como tais aspectos se comportam em diferentes condições luminosas. Nesse sentido, este trabalho avaliou a influência da qualidade da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) no crescimento, teor pigmentar e absorção de nutrientes por uma espécie desse gênero. Para tanto, as algas foram coletadas na Prainha da Barra da Lagoa em Florianópolis/SC e levadas ao Laboratório de Ficologia da UFSC onde foram aclimatadas às condições gerais de cultivo durante um período de 30 dias até o início da aclimatação nas condições experimentais. Após isso, foram expostas durante sete dias a oito diferentes espectros eletromagnéticos emitidos por lâmpadas LED e uma irradiância de 40 µmol fótons m-2 s -1. Ao final, os resultados apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos para absorção de nutrientes, crescimento e conteúdo pigmentar, tendo sido observada uma maior eficiência dessas respostas fisiológicas em comprimentos de onda menores dentro da PAR. O tratamento com 437 nm foi o que apresentou maiores valores de clorofila a (0,30 ± 0,66 mg gDW-1), eficiência na remoção de fósforo total (68,2 ±1,3%) e taxa de crescimento (23,2 ± 1,1% dia-1). Já os menores valores no geral foram encontrados no tratamento com 410 nm. A luz azul se mostrou ser eficiente na remoção de nutrientes da água, crescimento e na produção das clorofilas. O controle com LEDs brancos apresentou respostas mais intensas a curto prazo. O estudo sugere que a utilização de espectros monocromáticos com comprimentos de onda mais curtos dentro da PAR podem ser uma ferramenta interessante para otimizar e acelerar processos fisiológicos em Ulva sp., oferecendo a oportunidade para melhorar a eficiência da produção e cultivo, além de poderem resultar em uma redução de custo com energia elétrica

Every form of life on the planet depends directly or indirectly on light, whether from a natural or artificial source, making organisms that use it as an energy source of greater importance in the study of photoregulated biological responses. Species of the macroalga genus Ulva have a wide range of studied physiological and morphological aspects; however, there is a knowledge gap regarding how these aspects behave under different light conditions. In this regard, this study evaluated the influence of the quality of photosynthetically active radiation (PAR) on the growth, pigment content, and nutrient absorption of a species of this genus. For this purpose, the algae were acclimated to general cultivation conditions for 30 days until the start of acclimation to experimental conditions. After that, they were exposed for seven days to eight different electromagnetic spectra emitted by LED lamps with an irradiance of 40 μmol photons.m⁻².s⁻¹. In the end, the results showed significant differences between treatments for nutrient absorption, growth, and pigment content, with greater efficiency of these physiological responses observed at shorter wavelengths within the PAR. The 437 nm treatment showed the highest values of chlorophyll a, nutrient removal efficiency, and growth rate, while the lowest values overall were found in the 410 nm treatment. The results indicate that the use of monochromatic blue or green spectra can be an interesting tool to optimize and accelerate biological processes in Ulva sp. Blue light proved to be efficient in nutrient removal from water, growth, and chlorophyll production. The control showed more intense short-term responses. The study suggests that using monochromatic spectra with shorter wavelengths within the PAR can be an interesting tool to optimize and accelerate physiological processes in Ulva sp., offering the opportunity to improve production and cultivation efficiency, as well as potentially reducing electricity costs.