The Cyanophyte Arthrospira Fusiformis in African Waters - Eco-Physiology and Potential Use in Tropical Aquaculture

Abstract: Popular Abstract in Swedish Blågröna alger (cyanobakterier) av släktet Arthrospira förekommer i salthaltiga, alkaliska, tropiska vatten i Afrika, Asien och Centralamerika. Kanembu stammen vid Chadsjön och aztekerna i Mexiko har av tradition använt Arthrospira i matlagningen som ett näringskomplement. Under senare år har släktet Arthrospira uppmärksammats vetenskapligt och kommersiellt. Nu odlas Arthrospira i stor skala över hela världen och saluförs som hälsokost under namnet Spirulina. Målet för denna undersökning var att öka kunskapen om släktets taxonomi, fysiologi och toxikologi genom undersökning av Arthrospira stammar insamlade och renodlade i Moçambique. Näringsvärdet av Arthrospira undersöktes även i laboratorieexperiment. Analys av fenotyper av Arthrospira arter visade att två av dem kunde klassificeras som A. maxima och A. fusiformis. Molekylär karakterisering baserad på sekvenser från Internally Transcribed Spacer (ITS) mellan generna 16S och 23S rRNA , visade emellertid, att de två arterna, den ena med en tät spiralformad tråd, den andra med en gles spiralformad tråd, liksom också varianten med en rak tråd (som uppstod från de ovan-nämnda arterna) tillhör ITS kluster typ 1.A. Den delsekvens som undersöktes, var identisk i alla tre stammarna. Samma kluster har tidigare rapporterats för stammar isolerade från andra afrikanska lokaliteter. I undersökningen hur isolerade Arthrospira stammar anpassade sig till havsvattensmiljöer, fann jag att dessa stammar visade god tillväxt, även om den skedde långsammare än i standard Zarrouk medium. Jag upptäckte också att prolin koncentrationen ökade i kulturer odlade i vatten med hög salthalt. Det antyder att prolin möjligen kan fungera som en organisk osmolyt när Arthrospira exponeras för höga salthaltiga miljöer. Arthrospira stammarna producerade varken microcystiner eller anatoxin-a under de givna experimentella betingelserna. Vidare saknades genen mcyE, som är en del av operonet som kodar för microcystin syntetas, ett resultat som överensstämde med ELISA och HPLC undersökningar. Jag fann emellertid hos samma stammar höga halter av lipopolysaccharid endotoxiner (LPS). Slutligen fann jag, i försök där Arthrospira användes som föda för larverna till den marina hoppkräftan Artemia, en högre dödlighet än i försök där andra mikroalger, som Isochrysis galbana och Tetraselmis suecica användes. Trots att Artemia larvernas överlevnad var lägre när Arthrospira utgjorde dess näring, observerades en högre tillväxt och en snabbare utveckling bland de överlevande larverna än när de fordrades med andra mikroalger. Eventuellt hade Arthrospira en gynnsam effekt på Artemia med avseende på sitt näringsvärde, medan andra faktorer, såsom resistens mot näringsspjälkning och förekomst av LPS kan vara orsaken till den högre dödligheten. Dessa observationer antyder på möjligheter att odla Arthrospira i havsvatten i länder, såsom Moçambique, vars kust är lång och har stor potential för utveckling av vattenbruk.