Orientador: Márcio Garcia Ribeiro / Resumo: As infecções mamárias por Prototheca têm sido registradas, de modo crescente, em todo o mundo, como um dos agentes mais patogênicos de origem ambiental na mastite bovina. Estas algas provocam lesões graves no tecido mamário e, até o momento, não existe protocolo efetivo de tratamento. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito algicida “in vitro” da guanidina em 75 isolados de Prototheca zopfii identificados de 60 casos de mastite clínica bovina (80,0%), 14 (18,7%) casos de mastite subclínica e um (1,3%) caso sem o diagnóstico de mastite clínica ou subclínica. Os 75 isolados foram submetidas a testes fenotípicos convencionais e caracterização genotípica por PCR multiplex, permitindo a identificação de todas as estirpes como P. zopfii genótipo 2. O efeito “in vitro” da guanidina revelou que todas os isolados mostraram variações na concentração algicida mínima que variaram de 0,001% a 0,035%. A guanidina tem alto efeito microbicida e é considerado um antisséptico/desinfetante da nova geração de microbicidas. O composto não é tóxico para as membranas mucosas e conjuntivas de humanos em baixas concentrações. É utilizado como desinfetante de piscinas e na desinfecção de superfícies, bem como antisséptico em feridas humanas. A ação algicida da guanidina em baixas concentrações indica que poderia ser usada na higienização de ambiente, utensílios e equipamentos de ordenha, no pré e pós-dipping em propriedades com casos de prototecose mamária, assim como na ablação química ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Prototheca species have increasingly been reported as the most common opportunistic pathogens causing mastitis worldwide. The protothecal mastitis poses a major health and economic problem in dairy herds. To date, there is any effective therapy against protothecal mastitis. The aim of the present study was to investigate in vitro algaecide effect of guanidine on 75 Prototheca zopfii genotype 2 strains isolated from 75 cases of clinical and subclinical bovine mastitis cases. In vitro effect of guanidine revealed that all strains were susceptible to the compound with minimal algaecide concentration ranging from 0.001% to 0.035%. Guanidine has high microbicidal effect and is considered a new-generation microbicidal compound. It is non-toxic to human mucous membranes and conjunctivas at low concentrations; it has been used as a disinfectant of surfaces and in swimming pools, as well as antiseptic on human wounds. The algaecide action of guanidine at low concentrations indicates that it could be an alternative disinfectant or antiseptic to clean the environment and milking dairy equipment, in pre- and post-dipping solutions, in the chemical dry therapy of bovine teats, and even in intramammary therapy of P. zopfii infections. This is the first report of the in vitro algaecide effect of guanidine on P. zopfii strains from animal origin. / Doutor

Um grande desafio da atualidade é a crescente ocorrência, em ambientes aquáticos, de cianobactérias potencialmente tóxicas capazes de produzir cianotoxinas como a microcistina. Estratégias de controle de florações incluem a aplicação de algicidas. No entanto, esses produtos podem resultar na liberação de toxinas, que podem não ser removidas da água pelos processos convencionais de tratamento, sendo necessária uma etapa adicional como a adsorção com carvão ativado granular (CAG). A presente pesquisa avaliou com embasamento estatístico o efeito de cinco diferentes algicidas (à base de diuron, carbonato de sódio, polímero catiônico, sulfato de cobre e peróxido de hidrogênio), aplicados em três concentrações distintas, sobre a Microcystis aeruginosa, analisando-se a densidade celular, o biovolume, a concentração de potássio e de microcistina-LR extracelular/intracelular. Além disso, foram investigadas as implicações que esses produtos tiveram sobre a adsorção em dois CAGs, por meio de isotermas e modelos cinéticos. Todos os algicidas afetaram a integridade das células, resultando na liberação de microcistina. O último dia experimental (dia 7) foi o que apresentou maior concentração de microcistina extracelular, em que, em alguns casos, houve aumento de 10 vezes da concentração final de microcistina extracelular em relação à concentração inicial. O potencial de liberação de microcistina extracelular ocorreu na seguinte ordem de algicidas: polímero catiônico > sulfato de cobre > peróxido de hidrogênio > carbonato de sódio > diuron. Os algicidas também alteraram o comportamento de adsorção (de monocamada para multicamada), bem como pioraram os ajustes cinéticos. Além disso, enquanto o polímero catiônico praticamente triplicou a capacidade adsortiva dos carvões, o sulfato de cobre e o peróxido de hidrogênio pioraram o desempenho de ambos. Os algicidas possuem modos diferentes de ação e geraram consequências distintas para os indicadores avaliados, além de alterar a adsorção. Isso pode indicar a necessidade de se considerar a presença desses produtos na elaboração de projetos de estações de tratamento de água (ETAs). / A major challenge nowadays is the increasing occurrence in aquatic environments of potentially toxic cyanobacteria capable of producing cyanotoxins such as microcystin. Bloom control strategies include application of algaecides. However, these products may result in toxins release, which may not be removed from water by conventional treatment processes, requiring an additional step such as adsorption with granular activated carbon (GAC). The present study evaluated, using statistical methods, the effect of five different algaecides (diuron, sodium carbonate, cationic polymer, copper sulfate and hydrogen peroxide), applied on Microcystis aeruginosa in three different concentrations. We analyzed cell density, biovolume, potassium concentration and extracellular/intracellular microcystin-LR concentration. In addition, we investigated the implications these products had on two GACs adsorption, through isotherms and kinetic models. All algaecides affected cell integrity, resulting in microcystin release. The last experimental day (day 7) was the one that presented the highest extracellular microcystin concentration, in which, in some cases, there was a 10 times increase in the final extracellular microcystin concentration in relation to the initial concentration. The extracellular microcystin release potential occurred in the following order of algaecides: cationic polymer > copper sulfate > hydrogen peroxide > sodium carbonate > diuron. Algaecides also modified adsorption behavior (from monolayer to multilayer), as well as worsened kinetic adjustments. Furthermore, while cationic polymer almost tripled carbons adsorptive capacity, copper sulfate and hydrogen peroxide worsened the performance of both. Algaecides present different modes of action and caused distinct consequences for the evaluated indicator, besides modifying adsorption process. This may indicate the need to consider the presence of these products in water treatment plants (WTPs) designs.