Alga ini mengambil alih danau dan lebih buruk dari yang Anda pikirkan
Sebuah studi tentang Teluk Winam Kenya menyoroti betapa berbunga alga yang berbahaya dapat berevolusi dalam iklim yang memanas. Para ilmuwan mengidentifikasi cyanobacteria penghasil toksin yang mengancam pasokan air, satwa liar, dan kesehatan manusia. Temuan mereka dapat membantu memprediksi perubahan serupa di Danau Erie.
Untuk lebih memahami betapa berbahaya Algal Blooms (HABS) dapat berkembang di Danau Erie ketika iklim menghangat, para ilmuwan dari University of Michigan berpartisipasi dalam sebuah studi tentang cyanobacteria di Danau Victoria Kenya.
Ketika cyanobacteria tumbuh tak terkendali, mereka dapat membentuk mekar hijau tebal yang dikenal sebagai mekar alga berbahaya cyanobacterial (cyanohab). Beberapa cyanobacteria melepaskan racun yang menimbulkan risiko serius tidak hanya terhadap satwa liar dan ternak tetapi juga untuk orang -orang yang mengandalkan air untuk minum, mandi, dan memancing. Winam Gulf, bagian dari Danau Victoria dengan kondisi lingkungan yang mirip dengan Danau Erie, mengalami mekar alga yang berbahaya sepanjang tahun, menjadikannya studi kasus yang berguna untuk memprediksi masa depan Danau Erie dalam iklim yang memanas.
Studi penting dengan implikasi global
“Kolaborasi kami ingin belajar tidak hanya mekar alga yang berbahaya, tetapi juga konsekuensi sosial HABS dalam konteks Teluk Winam menjadi model untuk Danau Erie yang menghangatkan,” kata Lauren Hart, penulis utama penelitian tersebut, yang menyelesaikan pekerjaan sebagai mahasiswa doktoral UM. “Winam Gulf adalah salah satu cekungan paling produktif di Danau Victoria untuk memancing, dan itu bergantung pada kota terbesar ketiga Kenya, Kisumu.”
Meskipun mekar alga ini berlangsung sepanjang tahun, sebelumnya para peneliti belum menyelesaikan katalog genetik cyanobacteria yang hidup di Teluk. Sekarang, sekelompok peneliti dari Amerika Utara dan Kenya telah menyelesaikan sekuensing genetik cyanobacteria di Teluk Winam. Hasil mereka, yang juga akan membantu pejabat setempat melacak mekar alga yang berbahaya, diterbitkan dalam jurnal Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan.
Risiko Kesehatan untuk Komunitas Rentan
Makalah yang memimpin Lauren membuka kedok kemampuan sintetis mekar cyanobacterial di suatu daerah yang terganggu oleh peristiwa mekar sepanjang tahun. Tidak seperti di AS, di mana tanaman pengolahan air secara efektif menghilangkan racun cyanobacterial, tidak ada sumber daya yang tersedia di Kenya. Populasi pedesaan meminum air langsung dari danau, menghasilkan paparan barat yang tidak ada yang membuat paparan Barat. di Bowling Green State University. “Memahami kemampuan toksigenik dari Danau Victoria Blooms adalah langkah pertama dalam mengembangkan protokol untuk memberi tahu penduduk tentang risiko tersebut sehingga mereka dapat mengubah penggunaan air mereka selama periode mekar yang intens.”
Air yang terkontaminasi dengan cyanobacteria beracun tidak dapat dibuat aman dengan mendidih. Boiling sebenarnya dapat membuat air menjadi lebih aman karena merebus bakteri penghasil racun dapat membagi bakteri terbuka, melepaskan lebih banyak racun.
Katalog Cyanobacteria di Teluk Winam
Untuk melakukan survei genetik lengkap cyanobacteria di Teluk Winam, para peneliti mengambil sampel dari danau pada tahun 2022 dan 2023. Mereka mengidentifikasi jenis cyanobacteria yang disebut dolichospermaum sebagai cyanobacteria yang paling dominan. Di sebagian besar situs di mana para peneliti menemukan dolichospermum, mereka juga menemukan cyanobacteria lain yang disebut microcystis. Mikrokistis dan cyanobacteria yang disebut planktothrix lebih banyak di situs yang dangkal dan keruh. Ketiga cyanobacteria ini juga ditemukan dalam cyanohab di Danau Erie.
Ini adalah temuan yang menarik, kata Hart, karena bidang kekeruhan – air di mana ada banyak bahan yang ditangguhkan, seperti di mana sungai mengalir ke danau – dapat menutupi visibilitas mekar alga yang berbahaya. Mekar alga yang berbahaya sering kali dapat muncul sebagai awan bahan hijau, tetapi di daerah keruh, air dapat dengan mudah tampak keruh.
“Ini benar -benar memprihatinkan di daerah -daerah di mana orang menggunakan air mentah karena Anda tidak dapat melihat mekar, jadi Anda tidak mempraktikkan kebiasaan ini yang dapat Anda praktikkan ketika ada sampah,” kata Hart.
Mengungkap potensi genetik racun
Hart sendiri mengidentifikasi bahwa microcystis organisme menghasilkan microcystin, racun yang dapat merusak hati, serta 300 kelompok gen lainnya yang bertanggung jawab untuk memproduksi molekul, baik beracun maupun lainnya, menurut rekan penulis studi, Gregory Dick, Human Health maupun lingkungan lingkungan dan direktur Great Lakes Center.
“Karya Lauren adalah contoh yang bagus tentang bagaimana genomik lingkungan dapat menjawab pertanyaan lama, seperti organisme mana yang menghasilkan racun yang diketahui, serta mengungkap potensi genetik untuk produksi beragam molekul lain yang menarik, beberapa di antaranya bahkan tidak tahu,” kata Dick.
Bagaimana racun alga membahayakan kesehatan manusia
Racun dapat memasuki tubuh manusia melalui beberapa jalur, termasuk menelan racun, menghirupnya ketika mereka menjadi udara, atau menyerapnya melalui kulit sambil mandi atau mencuci pakaian. Orang -orang yang immunocompromised paling berisiko terhadap kerusakan racun ini, menurut Hart, yang juga berfokus pada bagaimana racun yang berbeda berinteraksi bersama sekali di dalam tubuh manusia.
“Pekerjaan saya tertarik pada pertanyaan sinergi ini: Jika microcystin dan racun lain yang dibuat Microcystis masuk ke tubuh kita pada saat yang sama, apakah satu ditambah satu sama dengan empat daripada dua? Dapatkah satu memperkuat efek yang lain?” Kata Hart. “Ada garis kecil penelitian yang mulai keluar yang menemukan sinergi berbahaya antara molekul -molekul ini, terutama ketika datang ke penyakit hati berlemak dan merusak mikrobioma usus Anda.
Kepedulian yang semakin besar terhadap populasi rentan Kisumu
“Membawanya kembali ke Teluk Winam, ini penting karena Kisumu, kota terbesar ketiga Kenya, memiliki salah satu prevalensi malaria tertinggi dan HIV dalam jumlah tinggi, yang mengarah ke banyak orang immunocompromised. Ini akan meningkatkan jenis efek sianotoksin ini dan eksposur yang dimiliki oleh orang -orang di wilayah ini.
Referensi: “Metagenomik mengungkapkan variasi spasial dalam komposisi cyanobacterial, fungsi, dan potensi biosintesis di Teluk Winam, Danau Victoria, Kenya” oleh Lauren N. Hart, Brittany N. Zepernick, Kaela E. Natwora, Katelyn M. Brown, Julia AKinyi, Kaela E. Natwora, Katelyn M. Brown, Julia AKinyi, Kaela E. Natworide, Katelyn M. Brown, Julia AKinyi, Kaela. Okech, 2022-23 NSF-IRES Lake Victoria Research Consortium, E. Anders Kiledal, Paul A. Den Uyl, Mark Olokotum, Steven W. Wilhelm, R. Michael McKay, Ken G. Drouillard, David H. Sherman, Lewis Sitoki, James Achiya, Albert Getabu, Kefa M. Otiso, George S. Bullerjahn and Gregory J. Dick, 8 Januari 2025, Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan.
Doi: 10.1128/aem.01507-24
Pekerjaan ini didanai oleh Pengalaman Penelitian Internasional Yayasan Sains Nasional untuk Hibah Siswa serta dukungan dari Institut Kesehatan Nasionaldiberikan kepada Bowling Green State University.
