Cyanobactéries

Culture des cyanobactéries

Que sont les cyanobactéries?

Le cyanobactéries, Avant que les algues bleues ou vertes bleues ou bleues soient un bord des bactéries formé par les seuls procaryotes capables d'utiliser la lumière du soleil comme l'énergie et l'eau comme source d'électrons dans la photosynthèse (photosynthèse oxygénique))).

Comme les plantes supérieures, ils contiennent des pigments qui leur permettent d'effectuer une photosynthèse oxygénée. Ce bord comprend environ 2.000 espèces dans 150 genres, avec une large gamme de formes et de tailles.

Les cyanobactéries sont des organismes très anciens. Des microfossiles ont été trouvés avec une grande similitude avec les cyanobactéries modernes dans les dépôts datant d'il y a 2 ans.100 millions d'années.

Mlécules de biomarqueurs Les caractéristiques des cyanobactéries dans les dépôts marins de 2 ont également été trouvés.700 et 2.500 millions d'années.

En raison de la capacité des cyanobactéries de production et de libération de l'oxygène comme sous-produit de la photosynthèse, on pense que son apparition sur terre a permis la modification de l'atmosphère, provoquant un grand événement d'oxygénation.

L'augmentation de l'oxygène aurait pu provoquer une diminution de la concentration de méthane atmosphérique environ 2.400 à 2.100 millions d'années, provoquant l'extinction de nombreuses espèces de bactéries anaérobies.

Certaines souches d'espèces de cyanobactéries peuvent produire des toxines puissantes dans les environnements aquatiques.

Ces toxines sont des métabolites secondaires qui sont libérés dans l'environnement lorsque les conditions environnementales sont extrêmes, dans des environnements eutrophiques, avec des concentrations élevées de nutriments minéraux tels que le phosphore et des conditions particulières de pH et de température.

Caractéristiques des cyanobactéries

- Ce sont des bactéries de coloration négative à Gram, qui peuvent être unicellulaires ou former des colonies sous forme de filaments, de draps ou de sphères creux.

- Dans cette diversité, différents types de cellules peuvent être observés:

• Les cellules végétatives sont celles qui sont formées dans des conditions environnementales favorables, dans lesquelles la photosynthèse se produit.
• Akinetes, endospores produites dans des conditions environnementales difficiles.
• Hétérocytes, cellules murales épaisses, qui contiennent l'enzyme de nitrogénase, qui intervient dans la fixation de l'azote dans les environnements anaérobies.

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- Les cyanobactéries sont les organismes les plus simples qui ont des cycles circadiens, des oscillations de variables biologiques dans des intervalles réguliers de temps associés à des changements environnementaux périodiques pendant la journée. L'horloge circadienne des cyanobactéries fonctionne à partir du cycle de phosphorylation kaic.

- Ils sont distribués dans une grande diversité d'environnements terrestres et aquatiques: roches nues, roches temporairement humidimentées dans les déserts, l'eau douce, les océans, le sol humide et même dans les roches antarctiques.

- Ils peuvent faire partie du plancton dans les plans d'eau, former des biofilms phototrophiques sur des surfaces exposées ou établir une relation symbiotique avec des plantes ou des champignons formant des lichens.

- Certaines cyanobactéries jouent un rôle important dans les écosystèmes. Microcoleus vaginatus et M. Vaginatus Ils stabilisent le sol à l'aide d'une gaine polysaccharide qui se lie aux particules de sable et absorbe l'eau.

- Les bactéries du genre Prochlorococcus produire plus de la moitié de la photosynthèse de l'océan ouvert, apportant une contribution fondamentale au cycle mondial de l'oxygène.

- Plusieurs espèces de cyanobactéries, comme Aphanizomenon fos-aquae et Arthrospira Platensis (Spiruline), sont récoltés ou cultivés comme sources alimentaires, aliments pour animaux, engrais et produits de santé.

Morphologie

- Les cellules de cyanobactéries ont une paroi cellulaire hautement différenciée, un type négatif en gramme, avec une membrane plasmique et une membrane externe séparée par un espace perplapmique.

- Ils ont un système de membranes de tilacoïde interne où les chaînes de transfert d'électrons impliquées dans la photosynthèse et la respiration résident. Ces différents systèmes membranaires donnent à ces bactéries une complexité unique.

- Ils n'ont pas de flagelles. Certaines espèces ont des filaments mobiles appelés hormogoniens, qui leur permettent de glisser sur les surfaces.

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- Des formes filamenteuses multicellulaires, comme le sexe Oscillatoire, Ils sont capables de générer un mouvement ondulé à travers l'oscillation du filament.

- D'autres espèces qui habitent les colonnes d'eau forment des vésicules à gaz, formées par une gaine protéique, qui leur donne la flottabilité.

- Les horones sont formées par des cellules minces avec des cellules nettes aux extrémités. Ces cellules sont libérées et mobilisées, poussant dans des endroits loin de la colonie principale, où les nouvelles colonies commencent.

Systématique

La classification des cyanobactéries aux niveaux taxonomiques les plus élevés a été fortement débattue. Ces bactéries ont été initialement classées comme algues vertes-azules (cyanophyta), selon les codes botaniques.

Ces premières études étaient basées sur les caractéristiques morphologiques et physiologiques.

Par la suite, dans les années 1960, lorsque les caractéristiques procariotiques de ces micro-organismes ont été établies, les cyanobactéries ont été reclassifiées sous le code bactériologique.

En 1979, 5 sections ont été proposées qui correspondent à 5 ordres: section I = chroocoque, section II = Pleurocapsales, section III = oscillatorial, section IV = Nostocals et section V = stigonématales.

Le système taxonomique des cyanobactéries a été radicalement modifié avec l'introduction de la microscopie électronique et des méthodes moléculaires et génétiques.

La taxonomie des cyanobactéries a été examinée presque en continu au cours des 50 dernières années, dans lesquelles des propositions radicalement différentes ont été générées. Le débat sur la classification des cyanobactéries se poursuit toujours.

Les dernières propositions d'arbres phylogénétiques pour ce bord proposent l'utilisation des ordres: Gloeobactères, Synechococcal, Oscillatorial, Chroococcal, pleurocapsse, Spirituals, Rubidibacter / Halothece, Chroocococcidepsidal and Nostocal. Ces ordres sont composés de genres uniques, composés de nombreuses espèces.

Toxicité

On estime qu'il existe 150 genres de cyanobactéries contenant environ 2.000 espèces, dont environ 46.

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Dans les écosystèmes aquatiques, l'abondance des cyanobactéries peut atteindre des niveaux très élevés lorsque les conditions environnementales conviennent à la croissance, ce qui favorise l'accumulation de métabolites secondaires dans le cytoplasme.

Lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables, avec une augmentation des concentrations de nutriments minéraux tels que le phosphore, les cyanobactéries meurent, produisant une lyse cellulaire et la libération de toxines au milieu.

Deux principaux types de toxines ont été identifiés: les hépatotoxines et les neurotoxines.  Les neurotoxines sont principalement produites par les espèces et les genres de souches: Anabaena, Aphanizomène, Oscillatoire, Trichodesmium et Cylindrospermopsis.

Les neurotoxines agissent rapidement, produisant un arrêt respiratoire à quelques minutes de l'apport de concentrations de toxine élevées. La saxitoxine est une neurotoxine paralysante, incluse à l'annexe 1 de la convention d'armes chimiques.

Les hépatotoxines sont produites par les genres Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscillatoire, Nostoc et Cylindrospermopsis. 

Provoquer le type d'empoisonnement le plus courant lié aux cyanobactéries. Ils agissent de manière plus lente et peuvent déclencher la mort quelques heures ou jours après l'empoisonnement.

Espèces de cyanobactéries

Nous pouvons nommer certaines espèces de cyanobactéries, parmi lesquelles nous mettons en évidence les producteurs d'hépatotoxines et de neurotoxines, en plus de ceux mentionnés ci-dessus:

- Aeruginosa microcystis

- Spiroïdes anabaennes

- Cylindrospermopsis raciborskii

- Rashidopsis Curvata

- Rappineuse méditerranéenne

- Planktolyngbya

- Anabanèse circularis 

- Synechococcus

- Arthrospira platansis

- Shumigena nodularia

Les références

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2. Gupta, R.C. Manuel de toxicologie des agents de guerre chimique. (2009). Presse universitaire. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Détection de cianobactéries et leurs toxines. Magazine toxicologique.
4. Contributeurs de Wikipedia (2018). Cyanobactéries. Dans Wikipedia, l'encyclopédie libre. Récupéré 10:40, 12 octobre 2018, de.Wikipédia.org