Fungicidet azoxystrobin fremmer dominans af ferskvandscyanobakterier ved at ændre konkurrencen

Toksicitet af AZ på grønalger og cyanobakterier

Modelcyanobakterium M. aeruginosa samt en almindelig grønalge C. pyrenoidosa blev anvendt til at undersøge giftigheden af AZ på grønalger og cyanobakterier. Væksten af M. aeruginosa blev ikke undertrykt af de forskellige AZ-koncentrationer i løbet af 7-dages-behandlingen (fig. 1a), mens C. pyrenoidosas vækst blev hæmmet med ca. 9,2-30 % ved de tre testede AZ-koncentrationer efter 7 dage (fig. 1a). Vækst af C. pyrenoidosa i tilstedeværelse af en lav AZ-koncentration (5-10 μg L-1) og ved lav indledende algecelletæthed (ca. 20.000 celler/mL, tæt på algetætheden i naturen), som er forhold, der er repræsentative for naturligt forurenede miljøer , blev hæmmet signifikant med 20-30 % (Additional file 1: Figur S2) (p < 0,05), mens M. aeruginosasas vækst forblev upåvirket ved de samme testede AZ-koncentrationer. Tidligere laboratorieundersøgelser viste også, at AZ’s hæmmende toksiske virkninger varierede dramatisk mellem grønalger og cyanobakterier; for eksempel var toksiciteten af opløst AZ på væksten af klorofytten Pseudokirchneriella subcapitata næsten 500 gange højere end den, der er rapporteret i cyanobakterien Anabaena flos-aquae .

Mikrokosmer blev anvendt til at undersøge virkningerne af AZ på planktonsamfundet. Mikroorganismer blev adskilt fra naturligt søvand ved filtrering og overført til et kunstigt medium, hvorefter en række AZ-koncentrationer blev tilsat til mikrokosmerne. Koncentrationerne af Chl-a og phycocyanin blev målt i mikrokosmerne efter AZ-behandling. Chl-a-koncentrationen, som er et skøn over den samlede fytoplanktonbiomasse , nåede op på 4 mg L-1 i kontrolmikrokosmerne efter 3 dages dyrkning i mediet, og der opstod en fytoplanktonopblomstring (fig. 1b). Udsættelse for AZ-koncentrationer, der var højere eller lig med den laveste testede koncentration (0,5 mg L-1) i 3 dage, mindskede Chl-a-koncentrationen, hvilket tyder på, at AZ kan have toksiske virkninger på de fytoplanktonpopulationer, som grønalgerne består af (fig. 1b). Chl-a-koncentrationen faldt med 8,7 % til 37,3 % i de forskellige AZ-koncentrationer, der blev testet i mikrokosmerne. I modsætning hertil steg produktionen af et andet pigment, phycocyanin, der blev anvendt som en indikator for cyanobakteriebiomasse , efter 3 dages eksponering ved koncentrationer af AZ på 2,5 mg L-1 eller derover (Fig. 1c), hvilket tyder på, at AZ favoriserede cyanobakterievækst i mikrokosmos.

Azoxystrobins nedbrydningshastighed i vandmiljøet stimuleres af lys, og AZ har en vandig fotolyse DT50 (tid til 50 % dissipation) (pH 7) mellem 8,7 og 13,9 dage . Det er interessant, at koncentrationerne af opløst AZ faldt forskelligt over tid som reaktion på grønalger og cyanobakterier; de faldt hurtigere i C. pyrenoidosa end i M. aeruginosa-kulturer (fig. 1d). Dette indikerede, at den eukaryotiske alge C. pyrenoidosa optog mere opløst AZ end M. aeruginosa, selv om de blev inokuleret ved samme optiske tæthed. Nedbrydningen af koncentrationen af opløst AZ i mikrokosmerne var også hurtigere end i M. aeruginosa-kulturerne (fig. 1d). AZ-udtømning i mikrokosmerne kunne forklares ved foretrukken AZ-optagelse/adsorption i grønalger (den vigtigste komponent i mikrokosmerne) samt højere AZ-adsorption på andre akvatiske mikroorganismer undtagen cyanobakterier. Ovenstående resultater tyder på, at C. pyrenoidosa var meget mere følsom over for AZ end M. aeruginosa, sandsynligvis delvis på grund af et højere AZ-forbrug (optagelse/adsorption) i C. pyrenoidosa.

Transkriptionsandele variation efter AZ-eksponering i hele planktonsamfundet

Meta-transkriptomisk sekventering blev udført for at undersøge ændringerne i transkriptionen i hele planktonsamfundet efter AZ-eksponering. Et resumé af de meta-transkriptomiske sekventeringsresultater findes i Additional file 1: Extended Results (Yderligere fil 1: Udvidede resultater). Taxonomiske proportioner af transkriptioner i to grupper på forskellige taksonomiske niveauer er vist i Additional file 2: Datasæt 2, som blev repræsenteret ved den relative hyppighed af taxonomisk annoterede transskriptioner (RAT). RAT-værdien repræsenterer ikke mikrobiel biomasse, men snarere ændringerne i transkriptionel aktivitet blandt arter, som repræsenterer de aktive metaboliske tilstande og funktioner i det mikrobielle samfund.

Den relative overflod af RAT i kontrolmikrokosmer efter 7 dages kultur blev hovedsageligt kontrolleret af Monoraphidium sp. (en Chlorophyta-slægt) (Fig. 2). Den relative hyppighed af RAT af Chlorophyta-slægten faldt imidlertid fra 63,6 % i kontrollen til 35,8 % i AZ-behandlede mikrokosmer (Fig. 2a, Additional file 1: Tabel S2), selv om de taksonomiske transkriptantællinger af hovedklasser inden for Chlorophyta-fylummet ikke blev påvirket meget af AZ-behandlingen (Fig. 2c). Den relative forekomst af RAT af andre eukaryote algearter blandt Phaeophyceae og Eustigmatophyceae faldt også signifikant i de mikrokosmer, der blev behandlet med AZ (p < 0,05), mens forekomst af Bacillariophyta steg med ~ 6 gange (Additional file 1: Table S2). I mellemtiden steg RAT af Cyanobakterier (hovedsagelig sammensat af Synechococcales) dramatisk med mere end 20 gange, dvs. fra 1,7 % i kontrolgruppen til 38,3 % i AZ-gruppen. Forholdet mellem sekvenshyppigheden af eukaryota/prokaryota faldt fra 3,1 til 0,9 (fig. 2b) i de AZ-behandlede mikrokosmos, hovedsagelig på grund af den drastiske stigning af henholdsvis Cyanobacteria og faldet af Chlorophyta. Stigningen i Cyanobakterier i AZ-behandlede mikrokosmos var forbundet med en højere andel af Synechococcales og en lavere andel af Chroococcales (Fig. 2d), mens AZ ikke påvirkede den relative hyppighed af ordener inden for Chlorophyta, den vigtigste eukaryote division (Fig. 2c). Cyanobakterier inden for ordenen Synechococcale kan danne giftige opblomstringer, hvilket potentielt kan påvirke eukaryote algekonkurrenter .

AZ hæmmer både Monoraphidium sp. og Synechococcus sp. i monokulturer

Da RAT for Monoraphidium sp. blev halveret, og RAT for Synechococcus sp. steg kraftigt efter AZ-behandling, blev der udført AZ-toksicitetsbioassays i laboratoriebatchkulturer af Synechococcus sp. og Monoraphidium sp. for at styrke vores hypotese om, at tilsætning af AZ i mikrokosmerne fortrinsvis kunne gavne et cyanobakterium (Synechococcus sp.) frem for en grønalgekonkurrent (Monoraphidium sp.). Interessant nok blev væksten af monokulturer af Synechococcus sp. i BG-11-medium hæmmet med ~ 28 % efter 7 dage (fig. 3a) (p < 0,05) til en indledende AZ-koncentration på 2,5 mg L-1, selv om den ikke blev påvirket signifikant efter 4 dages eksponering (p = 0,21), hvilket indikerer, at Synechococcus sp.s vækst kunne hæmmes af langvarig eksponering for høje AZ-koncentrationer. I modsætning hertil blev væksten af Monoraphidium i laboratoriemonoalgekulturer altid hæmmet gennem hele dyrkningsprocessen; med et celleudbytte hæmmet med ~ 45 % efter 7 dages eksponering for 2,5 mg L-1 AZ (indledende koncentration) (Fig. 3b). Ovenstående resultater viser, at Monoraphidium sp. er mere følsom over for AZ end Synechococcus sp. På grund af Synechococcus sp.’s bemærkelsesværdige vækstfordel i de AZ-behandlede mikrokosmer (Fig. 2d), ser det ud til, at AZ spiller en indirekte rolle for Synechococcus sp.

AZ hæmmer Monoraphidium sp. og gavner Synechococcus sp. i samkulturer

Ved samkultivering af de to algearter blev det konstateret, at tilsætning af AZ gavner Synechococcus sp. frem for Monoraphidium sp. i både filtreret eutroft søvand (fig. 3c-f) og modificeret BG-11-medium (Additional file 1: Figur S3), hvilket var i overensstemmelse med RAT-resultaterne af meta-transkriptomisk analyse. Efter en 7-dages kultur i eutrofisk søvand blev celletalsforholdet (Synechococcus/Monoraphidium) forbedret af AZ-behandlingen, fra 1,2 i kontrollen til 2,3, 3,6 eller 7,7 for behandlingen med henholdsvis 25 μg L-1, 250 μg L-1 eller 2,5 mg L-1 AZ (fig. 3c-f). Resultaterne af prokaryotisk og eukaryotisk algevækst i modificeret BG-11-medium (Additional file 1: Figur S3) svarede til resultaterne i eutroft søvand, hvor Synechococcus sp. fik dominans i AZ-behandlingen. Der findes en balance mellem grønalger og cyanobakterier i naturligt vand, som drives af flere faktorer, herunder allelopatiske interaktioner og positiv feedback . Tilstedeværelsen af AZ forstyrrede denne balance, sandsynligvis ved at ændre grønalgernes metabolisme, og stimulerede Synechococcus sp.s vækst i forhold til Monoraphidium sp.s vækst i samkulturerne (fig. 3c-f). Efter AZ-behandlingen steg celletallet af Synechococcus sp. til ~ 1,5 gange i samkulturen (fig. 3c-f), mens Synechococcus sp.’s RAT steg mere end 20 gange i mikrokosmos sammenlignet med kontrollen. Da RAT ikke let kan sammenlignes med celletætheden, er det vanskeligt at foretage en kvantitativ sammenligning af laboratorie- og mikrokosmetikforsøgene. Begge forsøg tyder dog på, at AZ fremmer cyanobakterievæksten ved at ændre konkurrencen med grønalger.

AZ ændrer transkriptionel aktivitet af svampe, vira, bakterier og zooplankton

RAT for svampe, herunder Zygomycota, Basidiomycota, Chytridiomycota og Ascomycota, faldt alle signifikant (p < 0,05) efter eksponering for AZ sammenlignet med kontrollen (Additional file 1: Table S2) på grund af AZ’s fungicidale virkning. Det er værd at bemærke, at RAT for phylum Chlorobi, som omfatter fotosyntetiske bakterier, der ikke producerer ilt og foretrækker anaerobe miljøer, også steg signifikant (~ 8 gange) (p < 0,05) i de AZ-behandlede mikrokosmer. Selv om den samlede koncentration af opløst ilt (DO) forblev overmættet i de AZ-behandlede mikrokosmer sammenlignet med kontrollen (Additional file 1: Figur S4), kan anoxiske mikrozoner omkring mikrobielle (måske cyanobakterielle) aggregater være veludviklede i de AZ-behandlede mikrokosmer , hvilket ville være i overensstemmelse med stigningen i RAT af Chlorobi. RAT for zooplankton i de fleste phylum, såsom Arthropoda, Nematoda og Cnidaria, faldt under AZ-eksponering i forhold til kontrollen (Additional file 1: Tabel S2), mens det omvendte var tilfældet for nogle slægter som Acanthamoeba (Tabel 1). Generelt faldt RAT af nogle zooplankton (såsom Daphnia, fra Arthropoda), svampe (tilhørende Chytridiomycota), heterotrofe bakterier (Cytophaga og Bdellovibrio) og vira (Podoviridae, Siphoviridae og Myoviridae) signifikant (p < 0,05) i AZ-behandlede mikrokosmer sammenlignet med kontrol (tabel 1, fig. 4). Ovennævnte planktonorganismer kan græsse, parasitere eller lyse cyanobakterier og spille en rolle i kontrollen af deres forekomst og kan derfor til dels forklare cyanobakteriedominansen i tilstedeværelse af AZ. En anden mulighed for faldet i den relative forekomst af zooplankton er, at disse ændringer kan afspejle faldet i antallet af spiselige klorofytter og stigningen i antallet af uspiselige cyanobakterier, da klorofytter er mere følsomme over for AZ end cyanobakterier.

Det er også kendt, at svampezoosporer spiller en afgørende rolle i forbindelsen mellem uspiselige cyanobakterier og zooplankton. Arthropoda (cladoceraner eller copepoder) er ikke i stand til at syntetisere de novo steroler og må finde dem fra deres føde. F.eks. er chytridzoosporer et vigtigt fødekomplement for Daphnia, når de græsser på filamentøse cyanobakterier . Da fungicidet AZ stærkt hæmmede svampe og derfor sandsynligvis reducerede svampezoosporer (tabel 1), er det muligt, at Daphnia græsning på cyanobakterier mindskes, hvilket igen ville bidrage til nedsat Daphnia-vækst (tabel 1) og øge cyanobakterievæksten og dermed beskytte cyanobakterier mod at blive græsset. Hverken zooplanktonsamfundet eller cyanobakteriernes virusser og parasitter kunne sandsynligvis kontrollere cyanobakterieopblomstringen. De kan imidlertid tilføre stabilitet til det akvatiske system ved at ændre fødekædesystemets struktur og kan påvirke det mikrobielle samfund samt potentielt bidrage til cyanobakterieopblomstringen.

Metaboliske veje i eukaryota og bakterier som reaktion på AZ-behandling

Da den samlede transkriptomiske annotationsinformation er begrænset i slægten Chlorella og andre chlorofytter , var meta-transkriptomiske analyser af hele det mikrobielle samfund nyttige for yderligere at forstå interaktionerne mellem planktonorganismer og cyanobakterier. Et resumé af den funktionelle annotation findes i Additional file 1: Extended Results, og den detaljerede funktionelle variation findes i Additional file 2: Datasæt 3, 4. Vi adskilte sekvenser af eukaryota og bakterier og dissekerede dem på KEGG-niveau 3 (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Figur 5 viser de 40 vigtigste veje baseret på relativ hyppighed af transskriptioner (der tilhører fire metaboliske systemer, der er nævnt i det foregående afsnit) i eukaryota og bakterier.

Selv om den sammensættende andel af eukaryota ikke blev kraftigt påvirket af AZ (Yderligere fil 1: Figur S5a), blev KEGG-niveau 3-stier ofte påvirket i betydelig grad (Yderligere fil 2: Datasæt 4). Som vist i figur 5a var de mest overudtrykte veje som følge af tilstedeværelsen af AZ i eukaryota plantehormonsignaltransduktion, MAPK-signalvej, kvælstofmetabolisme, ubiquitinmedieret proteolyse og glycerophospholipidmetabolisme, og de mest underudtrykte veje var porfyrin- og klorofylmetabolisme, oxidativ fosforylering og peroxisom, hvilket indikerer, at AZ modulerer funktionel genekspression i eukaryota.

Som reaktion på cyanobakterieopblomstringen ændrede bakteriesamfundets struktur og den relative hyppighed af metaboliske veje sig dramatisk (Fig. 5b og Additional file 1: Figur S5b). Som vist i Fig. 5b blev veje, der er tæt relateret til cyanobakterier, signifikant overudtrykt (p < 0,05), herunder carotenoidbiosyntese (+ 1326% i forhold til kontrol), fotosyntese-antenneproteiner (+ 1305%) og fotosyntese (+ 758%). Vi bemærkede også, at mange veje med en lav relativ hyppighed (< 0,05) relateret til antibiosis, vitaminmetabolisme og polysaccharidsyntese blev differentielt udtrykt som reaktion på AZ (Additional file 2: Datasæt 4). Disse funktioner diskuteres nedenfor.

1. Modulering af oxidativ fosforylering og fotosyntese ved AZ. Det relative ekspressionsniveau af gener relateret til oxidativ fosforylering i både eukaryota og prokaryota faldt dramatisk i de AZ-behandlede mikrokosmer, og graden af hæmning i de to riger var ækvivalent, dvs. ~ 42 % sammenlignet med kontrol. Gener (atpA, atpB, atpD og atpF), der koder for enzymet F-ATPase, i mitokondrie- og chloroplastiske membraner, blev betydeligt underudtrykt i både eukaryota og bakterier (faldet med ca. 40~80 %) (p < 0,05). Dette fald i F-ATPase-transkriptionen kunne forklares ved den giftige virkning af AZ, som hæmmer elektronoverførselskomplekset mellem cytochrom b og cytochrom c1, hvilket mindsker mitokondriel respiration og ATP-produktion . Med hensyn til fotosyntetiske metaboliske veje var moduleringen af fotosystemtransskriptioner efter AZ-behandling forskellig mellem eukaryota og bakterier (Additional file 1: Figur S6). I bakterier blev gener involveret i phycobilisome (f.eks. apcD, apcE, cpeC, cpeZ) stærkt overudtrykt (med omkring 4-32 gange), mens i eukaryota forblev transkriptionen af gener, der kodede for proteiner af lyshøstkomplekset (f.eks. LHCB2 og LHCA1), stort set uændret (Additional file 2: Datasæt 5). Dette er i overensstemmelse med stigningen i cyanobakterier i de AZ-behandlede mikrokosmer. Det er dog værd at bemærke, at bakterier kan have AZ-afgiftningsmekanismer til at mindske AZ-toksicitet ved en stærk stigning (omkring 10-24 gange) af NAD(P)H-chinonoxidoreduktase-gener (ndhD, ndhF, ndhH), som koder for et enzym, der beskytter cellerne mod miljøstress, der kan forekomme i tilstedeværelsen af AZ. Desuden kan prokaryoter afgifte reaktive oxygenarter gennem en øget carotenoidbiosyntese (+ 1326%) og glutathionmetabolisme (+ 344%) og forbedre den cellulære reparation (gener involveret i mismatch-reparation, + 211%) .

2. Polysaccharidsyntese og -nedbrydning. Transkriptionen af flere gener relateret til polysaccharidbiosyntese i eukaryoter steg (Additional file 1: Table S3), f.eks. gener i lipopolysaccharidbiosyntesevejene (+353 %). Et polysaccharid-associeret system (ABC-transportør, +162 %) blev også overudtrykt i både AZ- og kontrolgruppen, som har vist sig at eksportere polysaccharider uden for cellerne. Der er rapporteret om øget polysaccharidsyntese i fytoplankton i stressede miljøer . I bakterier derimod blev 4 veje (N-glycan biosyntese, forskellige typer N-glycan biosyntese, lipopolysaccharid biosyntese og peptidoglycan biosyntese) relateret til glycansyntese underudtrykt (med ca. 63 ~ 77 %) signifikant (p < 0,05), men vejen “anden glycan nedbrydning” blev overudtrykt med ~ 10 gange i de AZ-behandlede mikrokosmer sammenlignet med kontrolgruppen. Hvis man antager, at det generaliserede forudsagte fald i polysaccharidsyntese i prokaryoter fandt sted i cyanobakterier, kunne et formodet fald i polysaccharidballast i cyanobakterier bidrage til at opretholde cyanobakterier ved søens overflade og hjælpe med at udnytte lyset, som er stærkt svækket med dybden under blomstringen. Flere cyanobakterier, herunder dem af slægten Synecocchococus, har faktisk vist sig at modulere opdriften gennem polysaccharidsyntese .

3. Modulering af vitaminbiosyntese og potentielle interaktioner mellem bakterier og eukaryoter. I eukaryoter blev alle veje relateret til biosyntese af B-vitamin (f.eks. thiamin, riboflavin, niacinamid, pantothenat, vitamin B6, biotin, liponsyre og folat) overudtrykt (med 14~243%) i de AZ-behandlede mikrokosmer sammenlignet med kontrollen (Additional file 1: Tabel S4). I bakterier blev biokemiske veje relateret til folat-, nikotinamid- og thiaminbiosyntese derimod overudtrykt (37~139%) efter AZ-eksponering i mikrokosmer, mens vitaminbiosyntetiske veje i lavere relativ hyppighed (dvs, biotin og liponsyre, riboflavin, B6) blev signifikant underudtrykt (med 22 ~ 68 %, p < 0,05) i de AZ-behandlede mikrokosmer sammenlignet med kontrollen (Additional file 1: Tabel S4). Det er interessant, at i bakterier faldt den relative hyppighed af to gener, der er involveret i vitamin B12 (cobalamin) transport (dvs. btuB eller K16092: vitamin B12 transporter og btuF eller K06858: vitamin B12 transportsystem substratbindende protein), med henholdsvis 88 % og 57 % i de AZ-behandlede mikrokosmer i forhold til kontrollen (se Additional file 2: Datasæt 5). Da flere eukaryote arter (herunder svampe og mange klorofytter) ikke kan syntetisere cobalamin de novo og er afhængige af mutualistiske bakterier for at erhverve dette vitamin, støtter vores resultater hypotesen om, at stigningen i cyanobakterier i tilstedeværelsen af AZ i det mindste delvist kan forklares ved et fald i den mutualistiske udveksling af vitamin B12 mellem bakterier og eukaryoter.

AZ ændrede interaktioner mellem svampe, eukaryote alger og cyanobakterier

Vores resultater er i overensstemmelse med allelopatiske interaktioner mellem svampe eller eukaryoter og prokaryoter med potentielle implikationer i cyanobakterieblomstringsdynamikken. For det første kan vores rapporterede fald i den relative aktivitet af mange svampe, som producerer flere sekundære metabolitter, der fremmer cellelysis af cyanobakterier, være med til at favorisere cyanobakterier. For det andet blev to eukaryotiske veje til antibiotikabiosyntese (monobactambiosyntese (+ 1524 %) og penicillin- og cefalosporinbiosyntese (+ 161 %)) fortrinsvis udtrykt med 1,6 til 15 gange under AZ-eksponering. Dette tyder på, at eukaryote mikroorganismer kan reagere på stigningen i cyanobakterier ved at producere antibakterielle forbindelser, selv om det er usandsynligt, at dette forhindrer udbrud af cyanobakterieopblomstringer. For det tredje, som vist i Additional file 1: Figur S7, var den relative hyppighed af cyanobakterier i bakteriesamfundet 39,3% i vores prøveudtagningssted fra Taihu-søen (afledt af 16S rRNA-gen-sekventeringsdata), mens RAT af cyanobakterier i bakterierne efter 7d-kultur i kontrol- og AZ-behandlede grupper var henholdsvis 7,1% og 72,1%. Det indikerede, at den store andel af grønalger (Fig. 3c) kunne begrænse cyanobakteriernes aktivitet, selv under eutrofe forhold.

Langsigtet potentiel virkning af kortvarig AZ-forurening

Som vist i Additional file 1: Figur S8, efter 50-dages dyrkning, satte algerne og det organiske materiale sig i mikrokosmerne, hvilket gjorde dem klare i kontrolgruppen. AZ-gruppen viste imidlertid stadig de typiske karakteristika for en algeopblomstring, idet den fremstod grøn og grumset. Dette interessante fænomen illustrerede, at selv om koncentrationen af AZ var under detektionsgrænserne efter 15 dage i mikrokosmerne (fig. 1d), forårsagede den høje variabilitet i den primære fase stadig en vedvarende indflydelse indtil 50 dage (Additional file 1: Figur S8). AZ-rester blev i vid udstrækning påvist i vandmiljøet, hvilket tyder på, at disse vandområder kan have været udsat for en kortvarig forurening med høje koncentrationer af AZ på kort sigt. Det opløste AZ faldt hurtigt i mikrokosmerne (fig. 1d) og faldt under detektionsgrænsen efter 15 dages algedyrkning, hvilket tyder på, at opløst AZ hurtigt blev spredt i mikrokosmerne. I naturlige vandsystemer kan AZ optages af plankton, adsorberes på organiske overflader og sedimenter eller spredes gennem bionedbrydning og fotolyse . Derfor forventes spidskoncentrationen af AZ at være meget højere end de påviste opløste koncentrationer i søer, vandløb eller grundvand fra 0,01 til 29,70 μg L-1 , hvilket tyder på, at fungicidkoncentrationer tæt på dem, der blev anvendt i vores forsøg, godt kan forekomme forbigående, hvilket ville medføre negative virkninger på lang sigt. F.eks. kunne der påvises rester af fungicidet Thiram® i intervallet 0,27-2,52 mg L-1 i overfladevand omkring de anvendte parceller . Desuden findes der forskellige andre fungicider, der kan interagere med AZ, i akvatiske systemer (ofte adsorberet til sedimenter) og kan frigives tilbage til overfladevand gennem remobilisering af sedimenter . Det følger heraf, at høje AZ-koncentrationer i miljøerne (i det mindste sporadisk) kan have toksiske virkninger på akvatiske mikroorganismer, samtidig med at de paradoksalt nok fremmer cyanobakterievækst.

Fungicidforurening eksisterer altid sammen med overberigelse af næringsstoffer i vandområder tæt på landbrugsområder, hvor der ofte forekommer cyanobakterieopblomstring. Vi kan formode, at eutrofiering og AZ-forurening samtidig ville forekomme i et begrænset vandområde nær afgrøder efter nedbør, hvilket ville medføre dramatiske ændringer i det mikrobielle samfunds struktur og fremme cyanobakterieopblomstringer. Disse cyanobakterier kan blive overført til andre vandområder efter næste regnvejr. De vil så ændre samfundsstrukturen i de forurenede vandområder og bidrage til eutrofiering af nærliggende vandområder. Det er kendt, at det mikrobielle økologiske netværk har sin egen balance, som kan blive ændret af eutrofiering. Denne undersøgelse viser, at fungicider kan spille en vigtig rolle i forbindelse med fremme af HCB’er gennem komplekse interaktioner i samfundsnetværket.