Zinc detoxification by a cyanobacterium from a metal contaminated bay in Brazil

Abstract

We describe here the trapping of zinc in polyphosphate granules of the cyanobacterium Synechocystis aquatilis NPBS-3. Cells were cultured in 25 µM of zinc chloride and prepared for electron microscopy and energy-dispersive X-ray analysis. Some ultrastructural features were changed by zinc exposure, the increase of glycogen granules number being the main change. The polyphosphate granules contained phosphorus, sulphur, calcium, iron and zinc. The trapping of zinc in polyphosphate granules seemed to be an effective way of detoxifying the metal and surviving in the bay. As a non-specific mechanism, these polyphosphate granules could also be effective in trapping other metals in excess.O presente trabalho descreve o acúmulo de zinco em grânulos de polifosfato da cianobactéria Synechocystis aquatilis NPBS-1 como mecanismo de detoxificação de metais pesados. O microrganismo foi isolado de uma baía contaminada com metais, a Baía de Sepetiba, próxima à cidade do Rio de Janeiro. As células foram cultivadas em 25 µM de cloreto de zinco e preparadas para microscopia eletrônica e análise de dispersão de energia de raios-X. Algumas mudanças morfológicas ocorreram após a exposição ao zinco. A principal modificação foi o aumento no número de grânulos de glicogênio, como provável mecanismo fisiológico de adaptação. Os grânulos de polifosfato continham fósforo, enxofre, cálcio, ferro e zinco. O acúmulo de zinco nesses grânulos parece ser um mecanismo efetivo de detoxificação do metal para sobrevivência da cianobactéria na baía. Devido à sua não-especificidade na captação de cátions metálicos, os grânulos podem ser igualmente efetivos em acumular outros eventuais metais em excesso, além do zinco.

Keywords

• Heavy metals
• zinc
• Sepetiba Bay
• polyphosphate granules
• glycogen granules
• detoxification