As algas da ordem Halymeniales (Rhodophyta) apresentam grande importância ecológica e econômica como produtores primários e de compostos bioativos, além de incluírem espécies invasoras em várias localidades do mundo. A taxonomia do grupo é bastante problemática, com vários registros de identificações equivocadas e mudanças nomenclaturais. Em virtude disso, diversos estudos têm incluído ferramentas moleculares como auxílio à taxonomia morfológica do grupo. O objetivo deste estudo é investigar por meio de técnicas moleculares e morfológicas a diversidade da ordem Halymeniales no litoral do Brasil de forma, a contribuir para o conhecimento da flora marinha do país. Para isso, foram sequenciados três marcadores moleculares, UPA, COI-5P e rbcL, cujos dados, combinados com a observação de caracteres morfológicos, resultaram na delimitação de 26 espécies. Dessas, 11 são espécies novas para a ciência: Corynomorpha cf. clavata, dois táxons morfologicamente identificados como \"Cryptonemia\" crenulata, dois táxons morfologicamente identificados como Cryptonemia seminervis, Halymenia ignifera, Halymenia pinnatifida, Halymenia silviae, Grateloupia cf. dichotoma, Grateloupia cf. filicina 1 e Grateloupia cf. filicina 2. Pelo menos sete gêneros novos foram encontrados, representados pelos táxons: \"Cryptonemia\" bengryi, integrantes do complexo \"Cryptonemia\" crenulata, \"Cryptonemia\" delicatula, \"Halymenia\" elongata, \"Halymenia\" floridana, Halymeniales sp. 1 e Halymeniales sp. 2. Foram encontradas três espécies cuja localidade-tipo é a Ásia: Grateloupia orientalis, Grateloupia turuturu e Grateloupia yangjiangensis. Entre os táxons previamente citados para a costa brasileira, nove não foram encontrados. Se os táxons não encontrados constituírem espécies válidas, a diversidade da ordem no Brasil será de 35 espécies. As análises filogenéticas mostraram que os gêneros Cryptonemia, Halymenia e Grateloupia constituem grupos não-monofiléticos. Os resultados demonstraram a existência de ampla diversidade críptica e pseudo-críptica e de espécies e gêneros novos para a ciência, além de revelarem a ocorrência de espécies não nativas. Este estudo contribui substancialmente para o conhecimento da diversidade de algas marinhas na costa brasileira / Algae of Halymeniales (Rhodophyta) present a wide ecological and economic importance, as primary producers and bioactive compounds producers, and include invasive species worldwide. Its taxonomy is quite problematic, with reports of misidentifications and nomenclatural changes. Therefore, studies have included molecular tools to assist the morphological taxonomy of this order. This study aims to investigate through molecular and morphological techniques the diversity of Halymeniales along the Brazilian coast, in order to contribute to the knowledge of native marine flora. Three molecular markers were sequenced, UPA, COI-5P and rbcL, whose data were allied to morphological characters and resulted in 26 delimited species. There are 11 new species to science: Corynomorpha cf. clavata, two taxa morphologically identified as \"Cryptonemia\" crenulata, two taxa morphologically identified as Cryptonemia seminervis, Halymenia ignifera, Halymenia pinnatifida, Halymenia silviae, Grateloupia cf. dichotoma, Grateloupia cf. filicina 1 and Grateloupia cf. filicina 2. At least seven new genera were found, represented by the following taxa: \"Cryptonemia\" bengryi, representatives of \"Cryptonemia\" crenulata complex, \"Cryptonemia\" delicatula, \"Halymenia\" elongata, \"Halymenia\" floridana, Halymeniales sp. 1 and Halymeniales sp. 2. Three species whose type locality is Asia were detected: Grateloupia orientalis, Grateloupia turuturu and Grateloupia yangjiangensis. Among taxa previously recorded to Brazilian coast, nine were not found. If those taxa constitute valid species, the diversity of the order in Brazil will be represented by 35 species. Phylogenetic analyses showed that Cryptonemia, Halymenia and Grateloupia constitute non-monophyletic groups. Results demonstrated the existence of wide cryptic and pseudo-cryptic diversity as well as novel species and genera, and revealed the presence of non-native species

Aminoácidos tipo micosporinas (MAAs) são compostos responsáveis pela fotoproteção no ultravioleta de diversos organismos aquáticos. São sintetizados pela via do ácido chiquímico por algas, bactérias e fungos, de maneira similar à síntese de flavonóides em plantas superiores. Neste trabalho foram conduzidos estudos relacionados a estes compostos em algas. Protocolos de extração de diferentes algas foram testados alterando-se parâmetros como solventes, temperatura e condições de incubação. Os resultados mostraram que dependendo da alga estudada, diferentes condições podem mudar a concentração de MAAs extraída, ressaltando a importância de se testar diversos parâmetros na extração, evitando assim valores sub- ou superestimados de concentrações. O desenvolvimento de um método por HPLC permitiu a separação de 6 MAAs com boa resolução. A caracterização estrutural foi realizada majoritariamente por espectrometria de massas utilizando diferentes tipos de analisadores. Estas análises permitiram a proposição de mecanismos de fragmentação descritos pela primeira vez para esta classe de compostos e possibilitaram a identificação de diferentes MAAs em algumas micro e macroalgas. Ensaios in vitro foram realizados com o extrato obtido da macroalga Gracilaria domingensis no intuito de avaliar seu potencial uso em formulações cosméticas direcionadas à fotoproteção. Os testes de estabilidade quanto ao pH, temperatura e exposição à radiação ultravioleta bem como os ensaios de citotoxicidade, fototoxicidade e avaliação do fator de proteção solar sugeriram que este extrato pode ser promissor quando incorporado em formulações direcionadas para a fotoproteção. Este extrato não apresentou atividade antioxidante significativa. Os estudos com o dinoflagelado Prorocentrum minimum isolado de duas regiões diferentes, quando exposto às radiações ultravioleta, mostraram que houve uma indução das MAAs em ambas linhagens em todos os tratamentos realizados no período de 72 h. A indução foi mais rápida e pronunciada na linhagem oriunda de Lisboa, em Portugal do que na linhagem proveniente de Kattegat, na Dinamarca. Estes dados estão de acordo com as características do local de origem das linhagens, uma vez que os dinoflagelados originários de Portugal em seu meio natural estavam sujeitos a maiores irradiações. Medidas do rendimento quântico do fotossistema II indicaram que a síntese e acúmulo de MAAs em P. minimum isolada de Lisboa ofereceu vantagens na proteção do sistema fotossintético e na supressão de espécies reativas de oxigênio desta microalga quando comparada aos indivíduos da mesma espécie de regiões com menores irradiações. / Mycosporine-like amino acids (MAAs) are chemically related water soluble compounds responsible for UV photoprotection in many aquatic organisms. They are biosynthesized via the shikimate pathway by algae, bacteria and fungi in a similar manner to the biosynthesis of UV-screening flavonoids in terrestrial plants. In this work, studies related to this class of compounds were performed with algae. Extraction protocols of some algae were tested using diverse solvents at different temperature. The results showed that depending on the organism examined, both solvent concentration and temperature affected extraction efficiency and final MAA concentration. The improvement of a HPLC method separated a mix of 6 MAAs with good resolution. The structural characterization was made by mass spectrometry using different analyzers. The analysis by mass spectrometry allowed the proposition of new mechanisms of fragmentation and identification of different MAAs in some micro and macroalgae. In vitro preliminary assays were performed to evaluate the potential use of Gracilaria domingensis extract in suncare products. The extract showed no antioxidant activity, however the pH, temperature and UV exposure stability, as well the citotoxicity, phototoxicity and sun protection factor showed a potential commercial utilization for the extracts. The UV exposure experiments with the dinoflagellate Prorocentrum minimum isolated from Lisbon, Portugal and Kattegat, Denmark, showed that MAAs were induced in all treatments during 72 h. The induction was faster in the species from Lisbon than the ones from Kattegat. These data are in agreement with local isolation place, since the dinoflagellates from Portugal are submitted to high irradiance regime in their natural enviroment. The quantum yield of photosystem II suggested that the over production of MAAs by P. Minimum from Lisbon protects the photosynthetic apparatus, indicating that MAAs act as spectrally specific UV sunscreens in phytoplankton.

A natureza sempre constituiu uma fonte extremamente rica de compostos e substâncias utilizados pelo homem para diferentes fins, principalmente na área médica, pois os produtos naturais abrangem uma variedade de agentes terapêuticos para diversas doenças, como moléstias infecciosas, câncer, desordens lipídicas e imunológicas. Com a necessidade de se encontrar novos fármacos, tanto para doenças bem definidas, quanto para novas doenças, a pesquisa de substâncias com atividades biológicas torna-se fundamental. Fontes exóticas como o ambiente marinho e, recentemente o universo dos micro-organismos, ganharam grande interesse no meio científico devido ao fato de terem sido pouco conhecidas e exploradas. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar se diferentes frações da macroalga marinha Bostrychia tenella e extratos de micro-organismos endofíticos isolados dessa mesma espécie possuíam atividade imunomoduladora sobre o sistema complemento (SC) humano, que é reconhecido como um dos maiores efetores do processo inflamatório. Iniciado por três vias distintas (clássica, alternativa e das lectinas), ele leva à formação de produtos de clivagem e complexos de ativação que exercem diferentes funções biológicas importantes, como quimiotaxia, ativação de fagócitos, desgranulação de mastócitos, citólise, ativação celular e apoptose. Sendo assim, este sistema desempenha papel importante em várias reações inflamatórias, bem como em diferentes mecanismos patogênicos de dano tecidual. Através do ensaio de atividade hemolítica, 10 das 20 amostras iniciais foram selecionadas por modularem esta atividade do SC no pool de soro humano normal (SHN). As 10 amostras (dentre frações, subfrações e extratos de B. tenella e seus micro-organismos endofíticos) foram capazes de induzir a geração de fragmentos de C3, componente central do SC, observados tanto em técnicas imunoeletroforéticas, quanto em Western blotting. Também, observou-se a formação do complexo de ataque à membrana (MAC) em ensaio imunoenzimático, indicando que houve ativação total do SC. Através dos resultados obtidos no Western blotting para fragmentos de C4 e Fator B foi possível identificar quais vias do SC são ativadas, quando correlacionados com os resultados dos ensaios hemolíticos para via clássica/das lectinas (VC/VL) e via alternativa (VA). Desse modo, foi possível concluir que as 10 amostras selecionadas possuem efeito imunomodulador sobre o SC humano por serem capazes de ativá-lo, seja pela VC/VL ou pela VA. Conclui-se, também, que o ensaio hemolítico cinético constitui uma importante ferramenta de triagem, assim como o Western blotting do SHN para detecção de fragmentos do SC. / Nature has always provided an extremely rich source of compounds and substances used by man for various purposes, mainly in the medical field because natural products include a variety of therapeutic agents for various diseases such as infectious diseases, cancer, lipid and immune disorders. With the need to find new drugs for either well defined diseases as for new ones, the search for substances with biological activities becomes essential. Exotic sources such as marine environment, and recently the world of micro-organisms have gained great interest in the scientific community due to the fact that they were little known and explored. In this context, the objective of this study was to assess whether different fractions of marine macroalgae Bostrychia tenella and extracts of endophytic micro-organisms isolated from this species possess immunomodulatory activity on the human complement system (CS), which is recognized as one of the major effectors of the inflammatory process. Started by three distinct pathways (classical, alternative and lectin), it leads to the formation of cleavage products and activation complexes which have various important biological functions such as chemotaxis, activation of phagocytes, mast cell degranulation, cytolysis, cellular activation and apoptosis. Thereby, this system plays an important role in various inflammatory reactions, as well as various pathogenic mechanisms of tissue damage. Through the hemolytic activity assays, 10 of the initial 20 samples were selected because they were able to modulate this activity of the CS in the pool of normal human serum (NHS). The 10 samples (among fractions, subfractions and extracts of B. tenella and its endophytic micro-organisms) were able to induce the generation of fragments from C3, a central component of the CS, which was observed both in immuno electrophoresis technique and Western blotting. Also, we observed the formation of the membrane attack complex (MAC) in enzyme immunoassay, indicating that there was total activation of the CS. By the results obtained in Western blotting for fragments of C4 and Factor B was possible to identify which pathways are activated in CS, when correlated with the results of hemolytic assays for the classical/lectin (VC/VL) and alternative pathway (VA). Thus, we conclude that the 10 selected samples have immunomodulatory effects in human CS because they were able to activate it either by VC/VL or VA. It follows also that the hemolytic assay by the kinetic method is an important tool for screening, as well as Western blotting of NHS to detect fragments of the CS.

Lithophylloideae é uma subfamília de algas calcárias que inclui tanto gêneros articulados quanto os não articulados, que por sua vez compreende gêneros incrustantes e um moniliforme. Pela primeira vez a diversidade específica de Amphiroa, Lithophyllum, Paulsilvella e Titanoderma para o Brasil é investigada de maneira somatória e comparativa, quanto a uma variedade de aspectos que incluíram os morfológicos/anatômicos, ecológicos e moleculares (incluindo a própria avaliação das ferramentas moleculares e das características taxonomicamente importantes). Encontramos 26 espécies, sendo quinze Amphiroa, oito Lithophyllum, uma Paulsilvella e duas Titanoderma: Amphiroa rigida, A. vanbosseae, Amphiroa sp. 1, Amphiroa sp. 2, Amphiroa sp. 3, Amphiroa sp. 4, seis espécies para o Complexo A. fragilíssima, três espécies para o Complexo A. beauvoisii, Lithophyllum atlanticum, L. corallinae, Lithophyllum cf. depressum, Lithophyllum sp. 1, Lithophyllum sp. 2, Lithophyllum sp. 3, Lithophyllum sp. 4, Lithophyllum cf. margaritae, Paulsilvella huveorum, Titanoderma pustulatum e T. Prototypum. Para a caracterização molecular utilizamos quatro marcadores principais: UPA, COI-5P, psbA e rbcL-3P, atendendo a dois objetivos: a delimitação de espécies e a avaliação destes diferentes marcadores como DNA Barcodes para as espécies de Lithophylloideae dentro do contexto da variabilidade encontrada na costa brasileira. Para isto utilizamos cinco métodos de agrupamento: Taxas de Divergência, ABGD, MDS, PTP e SPN. A decisão final quanto à quantidade de espécies presentes é um consenso dos resultados encontrados para todos os marcadores e para todos os métodos de análise. Os casos conflitantes também foram observados quanto aos valores de divergência e de barcoding gap. Os quatro marcadores testados são confiáveis para a delimitação de espécies em Lithophylloideae, proporcionando ótimos valores de suporte para as espécies e valores significativos de barcoding gap. Apesar disto, dada a possibilidade de usar o rbcL-3P também para para fins filogenéticos, ressaltamos a aplicabilidade deste marcador, sendo o indicado caso exista a necessidade de se indicar um único marcador como DNA Barcode para este grupo de algas. A inferência das relações filogenéticas dentro de Lithophylloideae inclui os primeiros dados moleculares para Paulsilvella, através do psbA, do rbcL -3P e também do SSU rDNA. As análises indicam que Amphiroa é monofilético, enquanto que Lithophyllum e Titanoderma provavelmente são polifiléticos. Adicionalmente, é possível que Paulsilvella represente a primeira forma morfológica da subfamília. A distribuição de Amphiroa, Lithophyllum e Titanoderma ao longo da costa brasileira embasou a discussão quanto à distribuição das macroalgas marinhas bentônicas na costa, adicionando ao cenário o papel das correntes costeiras e do Giro do Atlântico Sul. Os dados moleculares possibilitaram ainda a observação do panorama de ocorrência das 26 espécies de Lithophylloideae quanto a sua ocorrência na coluna d\'água (profundidade). Para Amphiroa a maior diversidade está no mesolitoral, enquanto que para Lithophyllum e Titanoderma a maior diversidade se encontra no infralitoral. Oito espécies são restritas ao mesolitoral, enquanto que dez (incluindo P. huveorum) são restritas ao infralitoral. Estes fatos chamam a atenção da necessidade de se incluir diferentes técnicas de coleta nos trabalhos de diversidade em Florideophycideae, do contrário podemos negligenciar uma diversidade inexplorada / Lithophylloideae is a subfamily within Corallinaceae including both articulated and non-articulated genera. This work is the first effort to access the specific diversity for Amphiroa, Lithophyllum, Paulsilvella and Titanoderma for Brazil based on a sum of morphological anatomical, ecological and molecular data, including also the tools applicability evaluation. From the 26 species found, are Amphiroa, eight are Lithophyllum, two are Titanoderma and one is the first register for Paulsilvella for Atlantic waters: Amphiroa rigida, A. vanbosseae, Amphiroa sp. 1, Amphiroa sp. 2, Amphiroa sp. 3, Amphiroa sp. 4, six criptic species for the A. fragilissima Complex, three cryptic species for the A. beauvoisii Complex, Lithophyllum atlanticum, L. corallinae, Lithophyllum cf. depressum, Lithophyllum sp. 1, Lithophyllum sp. 2, Lithophyllum sp. 3, Lithophyllum sp. 4, Lithophyllum cf. margaritae, Titanoderma pustulatum, T. prototypum and Paulsilvella huveorum. For the molecular characterization four markers were used: UPA, COI-5P, psbA and rbcL-3P, which have attended to two the delimitation of species and also to the evaluation of these markers as DNA Barcodes for the species of Lithophylloideae within the context of variability found on the Brazilian coast. For these two purposes we have applied five clustering methods, based on the Divergence Rates, ABGD, MDS, PTP and SPN. Conflicting cases were also observed for values of barcoding gap. The four molecular markers are reliable for species delimitation within the Lithophylloideae, providing good support values for the species and significant amounts of barcoding gap. Nevertheless, given the possibility of using the rbcL marker also for phylogenetic purposes, we emphasize the applicability of rbcL-3P as the most appropriate marker, in case there is a need to indicate a single marker as DNA Barcode for this group alga. A phylogenetic inference for the Lithophylloideae included the first sequences for Paulsilvella and used psbA, rbcL-3P and SSU rDNA. We found that Amphiroa is monophyletic while Lithophyllum and Titanoderma are probably polyphyletic. Additionally, Paulsilvella may represent the first morphological form of the subfamily. Amphiroa, Lithophyllum and Titanoderma distribution along the Brazilian coast have allowed a new discussion concerning the benthic macroalgae distribution to the country, adding two new factors to this scenario: the coastal currents movement and the South Atlantic Gyre. The molecular data have also allowed accessing the preferences according to the depth on the water column for the 26 species. The major diversity for Amphiroa grows at the intertidal, while Lithophyllum and Titanoderma diversity is higher at the subtidal and Paulsilvella is restricted to the subtidal. There are eight species restricted to the intertidal and ten restricted to the subtidal (including P. huveorum), what addresses to a need to include these both environments on diversity studies for the Florideophycideae otherwise it will imply the existence of an unexplored diversity

Nesse trabalho enfatizamos o uso de marcadores bioquímicos de estresse oxidativo em microalgas como sinalizadores precoces de exposição a agentes xenobióticos. A curva de crescimento e a taxa de crescimento diário (µ) foram determinadas através do monitoramento in vivo da fluorescência da clorofila. Baseado nos protocolos de testes toxicológicos in vitro, usando microalgas expostas por 48h, determinou-se a concentração efetiva que inibiu 50% de µ (IC50). Culturas de M. polymorphus, com concentração inicial de 1 X 106 células.mL-1, foram submetidas separadamente ao IC50 de oxiflurfeno (OxF) e benzo[a]pireno (BaP) por 48h sendo, posteriormente, coletadas para a análise de cinética enzimática em espectrofotômetro. As análises tanto dos níveis de MDA como dos níveis de GSH/GSSG e Asc- foram feitas em HPLC usando detectores de fluorescência e detectores coulométricos flow-through respectivamente. Além disso, os ensaios sobre a excreção/liberação de H2O2 in vivo foram feitos em um luminômetro usando-se a técnica do luminol. Os valores de IC50 para o OxF e BaP foram de 0,24 µg.L-1 e 0,99 µg.L-1 respectivamente. Os resultados das análises enzimáticas, obtidos nos ensaios com OxF, ao serem comparadas com controles, mostram aumentos para SOD (150 ± 7 e 32 ± 6 USOD.mg.prot-1), seguidos por aumentos menores para CAT (6,5 ± 0,7 e 3,9 ± 0,5 U.mg.prot.-1) e APx (1,01 ± 0,06 e 0,82 ± 0,05 U.mg.prot.-1) respectivamente. Nas culturas expostas ao BaP os resultados, comparados ao controle, mostraram maior atividade de CAT (35,7 ± 1,3 e 4,0 ± 0,9 U.mg.prot.-1) e APx (4,95 ± 0,06 e 0,86 ± 0,03 U.mg.prot.-1) enquanto a SOD foi menos pronunciada (105 ± 6 e 35 ± 5 USOD.mg.prot.-1). As análises das enzimas GR e DHAR quando comparadas ao controle (0,78 ± 0,07 e 0,43 ± 0,08 U.mg.prot.-1 respectivamente) apresentaram-se inibidas em quase 50% quando sob a ação de OxF e não apresentaram variações na presença de BaP. As análises de GST comparadas aos controles, tiveram menor atividade nos grupos sob OxF (176 ± 28 e 73 ± 18 ) frente ao BaP (402 ± 67 e 71 ± 24). Os resultados em HPLC revelaram níveis de MDA elevados nos dois grupos, especificamente 9 e 5 vezes o valor dos controles para as amostras expostas ao OxF e ao BaP respectivamente. Os resultados de GSH mostram diminuição de GSHtotal frente aos controles, em quase 40% sob ação do OxF e mais de 50% nas culturas com BaP. Além disso, a percentagem de GSH na forma de GSSG comparada ao GSHtotal (%IR Índice redox) foi de 60 e 75% nos grupos com OxF e BaP respectivamente. Nos valores obtidos nas análises de Asc- os resultados apontam diminuição em 45% sob OxF e pouco mais de 15% na presença de BaP. As análises de excreção/liberação in vivo de H2O2 mostram acentuada liberação nas células expostas ao OxF quando comparadas ao tratamento com BaP. A observação dos valores de IC50, mostra uma maior toxicidade de OxF quando comparada ao BaP e os resultados das análises das enzimas antioxidantes nos revelam que M. polymorphus usa diferentes estratégias frente aos agentes tóxicos. Tendo em vista a inibição de CAT e APx, as células sob exposição ao OxF utilizam a eliminação direta de H2O2 no meio e, eliminação via ação da GST. No entanto, tal situação parece não diminuir os níveis de lipoperoxidação, mesmo com consumo excessivo de Asc. As culturas expostas ao BaP evitam a evolução de H2O2 via atividade enzimática preferencial e os níveis baixos de GSH denotam a utilização de GST em processos de conjugação de xenobióticos. / The use of biochemical oxidative stress biomarkers in microalgae, as early watches during xenobiotic exposure are emphasized. The growth curve and the diary cells population increase rate (µ) were determined by chlorophyll fluorescence in vivo monitoring. Applying toxicological in vitro tests protocols and using microalgae exposed for 48h, we have determined the effective concentration that provoked 50% of µ inhibition (IC50). M. polymorphus cultures in an initial cellular concentration of 1 X 106 cell.mL-1 were separately submitted to IC50 oxyfluorfen (OxF) and benzo[a]pyrene (BaP) during 48h and, after that, they were gathered to the kinetics enzymatic assay using spectrophotometer. The levels of MDA and the levels of GSH/GSSG plus Asc- were determined in the HPLC system coupling to the fluorescence and coulometric flow-through detectors, respectively. Additionally, in vivo H2O2 excretion/releasing assays were done using a luminometer associated to the luminol technique. The IC50 obtained in the OxF and BaP tests brought out the values 0.24 µ.L-1 and 0.99 µg.L-1 respectively. The results from the enzymatic analyses in the culture under OxF exposure, when compared to the controls, have shown increases in the SOD activities (150 ± 7 and 32 ± 6 USOD.mg.prot-1) followed by minor results to CAT (6.5 ± 0.7 and 3.9 ± 0.5 U.mg.prot.-1) and APx activities (1.01 ± 0.06 and 0.82 ± 0.05 U.mg.prot.-1), respectively. On the other hand, in cultures under BaP treatment, the results compared to the control have shown an increase of CAT (35.7 ± 1.3 and 4.0 ± 0.9 U.mg.prot.-1) and APx activities (4.95 ± 0.06 and 0.86 ± 0.03 U.mg.prot.-1) followed by minor SOD activities (105 ± 6 and 35 ± 5 USOD.mg.prot-1). The results from enzymatic analyses of GR and DHAR under OxF exposure presented around 50% of controls value (0.78 ± 0.07 and 0.43 ± 0.08 U.mg.prot.-1respectively). Contrarily, the culture under BaP treatment didnt show any variation compared to the controls. Instead, GST analyses - in the culture under OxF treatment - have shown minor activity (176 ± 28 and 73 ± 18) facing the cell cultures under BaP exposure (402 ± 67 and 71 ± 24), when compared to the controls. In the cultures under OxF and BaP treatment, HPLC analyses displayed an increase of 9 and 5 fold, respectively, in the MDA levels. The results of GSH in cultures under OxF have shown a decrease of 40% GSHtotal when compared to the control, and more than 50% in cultures under BaP treatment. In addition, the percentage of GSH in the GSSG form compared to GSHtotal (%RI Redox index) was 60 and 75% in the OxF and BaP groups, respectively. In the results obtained in analyses of Asc- there are a decrease of 45% in cultures under OxF and a little bit more than 15% in cultures under BaP treatment. The analyses of in vivo H2O2 excretion/releasing have shown pronounced freeing in the cell under OxF exposure when compared with BaP cultures. The results of IC50 value point to an increased toxicity in cells under OxF treatment in comparison to BaP cultures. On the other hand the results of antioxidant enzymes have shown us different strategies used by M. polymorphus facing the toxic agents. Having in mind the inhibition of CAT and APx, the cells under OxF exposure adopt the direct elimination of H2O2 in the culture medium and via GST activity. However, this situation seems not reduce the lipoperoxidation levels, not even, under the exceedingly Asc- consuming. Cultures exposed to BaP avoid H2O2 evolution de mainly via enzymatic activity and the lower levels of GSH pointing to the activity of GST during xenobiotic conjugation process.

A produção intracelular e ativação do oxigênio molecular em suas espécies reativas é uma constante ameaça aos organismos fotossintéticos, uma vez que os cloroplastos, juntamente com as mitocôndrias, são compartimentos celulares altamente susceptíveis ao estresse oxidativo. Em condições normais, a geração das EROs nestas organelas é lenta e controlada, embora possa ser exacerbada pela exposição a agentes poluentes, tais como metais e poluentes orgânicos. A contaminação por metais é uma importante fonte de estresse oxidativo em sistemas biológicos, a resistência dos organismos fotossintéticos ao estresse metálico deve-se a adaptações bioquímicas que previnam o desequilíbrio oxidativo. Nesta dissertação investigamos os efeitos dos íons Cd2+ na microalga Minutocelluspolymorphus. A microalga mostrou-se sensível ao Cd2+ devido a um aumento significativo na mortalidade celular quando sob exposição. Através de várias exposições, o valor da IC50 do Cd2+ para a microalga foi de 0,14 mmol.L-1. As respostas dos principais sistemas antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos também foram avaliadas. Após 48 horas de exposição a Cd2+, as células apresentaram aumentos de atividade das enzimas SOD, CAT e GST em 3,5, 6,2 e 2 vezes respectivamente. Esta exposição também provocou a redução da atividade da enzima GR em 28 %. Neste sentido, os níveis de GSH também foram alterados, apresentando uma redução de 60 % quando sob exposição ao metal. Contudo, não houve alteração na atividade da enzima GPx. A partir das informações obtidas neste trabalho, conclui-se que Cd2+ é tóxico à M. polymorphus, sendo forte indutor do estresse oxidativo às suas estruturas celulares da microalga, causando alteração em seu perfil antioxidante, podendo ser utilizadas como biomarcadores para exposição de Cd2+ em condições controladas. O presente trabalho contribui, portanto, para uma maior elucidação dos componentes bioquímicos e moleculares de processos adaptativos em microalgas marinhas. / The intracellular production and activation of molecular oxygen to reactive species is a constantly threat to photosynthetic organisms once chloroplasts and mitochondria are cellular compartments highly liable to oxidative stress. In normal conditions the generation of ROS on this organelles is slow and controlled although can be exacerbated by the exposure to pollutants agents as metals and organic pollutants. Contamination by metals is an important source of oxidative stress in biological systems, the resistance of the photosynthetic organisms to this stress due to biochemical adaptations that prevent oxidative imbalance. In this work, we investigated the effects of Cd2+ ions on microalgae Minutocellus polymorphus. The microalge showed sensible to Cd2+ effects due to significant increase on cellular death when exposed. Through several exposures, the value of IC50 was determined as 0.14 mmol.L-1. The responses of major antioxidant systems both enzymatic and non-enzymatic were also evaluated. After 48 hours of exposition to Cd2+, the cells showed increases of antioxidant enzymes SOD, CAT and GST in 3.5, 6.2 and 2 times respectively. This exposure also significantly decreased enzyme GR activity by 28 %. In this way, GSH levels were also changed, with a reduction of 60% when under exposure to metal. However, there was no change in the activity of GPx enzyme. From the information obtained in this work, we conclude that Cd2+ is toxic to M. polymorphus, being strong inducer of oxidative stress to their cellular structures, causing the consequent change in antioxidant profile that can be used as biomarkers that can be used as biomarkers of Cd2+ exposure on controlled conditions. This study therefore contributes to a further elucidation of the biochemical and molecular components of adaptive processes in marine microalgae.

As algas produzem uma grande diversidade de compostos com atividade biológica, inclusive que agem diretamente sobre vírus ou como indutores de fitoalexinas. Em vista disso, foi investigada a redução de sintomas causados por Tobacco mosaic vírus (TMV) em plantas de fumo tratadas com cianobactérias ou algas eucarióticas, além de se tentar elucidar o modo de ação das algas no patossistema estudado. Quando as plantas de fumo foram tratadas dois dias antes da inoculação, foi verificado que suspensões dos isolados 004/02, 008/02, 061/02, Anabaena sp. e Nostoc sp. 61, bem como as preparações do conteúdo intracelular do isolado 004/02 (4 C) e do filtrado do meio de cultivo do isolado 061/02 (61 M) apresentaram efeito na redução dos sintomas de TMV em plantas de fumo, cultivar TNN. Além disso, foi estudado o efeito direto das algas sobre as partículas de vírus. Os resultados mostraram que os isolados Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 e 090/02 apresentam compostos que agem diretamente sobre o TMV. Para tentar elucidar o mecanismo de ação das algas no patossistema estudado, diversos parâmetros bioquímicos foram investigados. Foi detectado que a preparação 4 C aumentou a atividade de peroxidases e que todos os tratamentos analizados reduziram a atividade de β-1,3-glucanase em folhas de fumo a partir do quarto dia após o tratamento das plantas. Por sua vez, as suspensões dos isolados 008/02 e 061/02 e a preparação 61 M proporcionaram maior acúmulo de superóxido, enquanto que a preparação 4 C reduziu o acúmulo de peróxido de hidrogênio, em relação aos controles água destilada e meio de cultura BG 11, 37 horas após a inoculação do vírus. Em vista disso, as algas podem ser utilizadas como agentes de controle biológico, por apresentar ação direta sobre fitopatógenos ou alterarem o metabolismo de plantas, o que pode estar associado com a sintese de compostos de defesa. / Algae produce several different compounds that show biological activity, including ones with antiviral activity or that act as phytoalexin inducers. Thus, it was investigated the reduction of Tobacco mosaic virus (TMV) symptoms on tobacco plants treated with cyanobacteria or eukaryotic algae, and it was studied the way of action of algae on the studied pathosystem. When the tobacco plants were treated two days before the inoculation, it was verified that the suspension of 004/02, 008/02, 061/02 Anabaena sp., and Nostoc sp. 61 strains as well as the intracellular preparation of 004/02 strain (4 C) and the medium filtrated from 061/02 strain (61 M) reduced TMV symptoms on tobacco plants, cultivar TNN. Furthermore, it was studied the direct effect of the algae suspensions on virus particles. The results showed that Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 and 090/02 strains have compounds with direct activity on TMV. To try to elucidate the way of the action of algae, on the studied pathosystem, several biochemical parameters were investigated. It was seen that the preparation 4 C increase peroxidase activity and all treatments decrease β-1,3-glucanase activity on tobacco leaves from the forth day on after the treatment. Moreover, 008/02 and 061/02 strains and the 61 M preparation caused higher superoxide accumulation, and the preparation 4 C decreased hydrogen peroxide accumulation when compared to the controls distilled water and BG 11 medium 37 hour after virus inoculation. In this way, the algae could be a biocontrol agents, because it shows direct action on phytopathogens and/or change the metabolism of the plants, that could be associated with the synthesis of deffence compounds.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As extensas pradarias submersas formadas pelas gramas marinhas são importantes habitats da costa, onde ocorrem interações ecológicas entre diversas espécies da vegetação subaquática, invertebrados bentônicos e peixes. As gramas marinhas e algas de deriva são conhecidas como macrófitas marinhas e, por ocuparem o mesmo tipo de substrato, são normalmente encontradas juntas, proporcionando oxigênio, alimento, proteção, abrigo além de sítios de reprodução e pastagem para os animais associados a essas pradarias. Amostras de algas de deriva e de H. wrightii foram coletadas, ao longo de transectos fixos de 50 m paralelos à Ilha do Japonês, a fim de analisar a existência de relações positivas entre as espécies de macrófitas marinhas e sua macrofauna associada, comparar as duas comunidades e avaliar a estruturação da comunidade macrofaunal bêntica do local. Os transectos foram alocados de acordo com a posição do banco de grama marinha. Observou-se que a densidade de eixos e a biomassa de H. wrightii não explicam a variação da biomassa, riqueza de espécies e diversidade (Índice de Simpson) das algas de deriva. A grande movimentação das algas de deriva ao longo do banco de grama marinha faz com que elas se homogeneízem e ocupem diferentes lugares ao acaso na pradaria, muitos desses locais com baixa biomassa de H. wrightii devido à grande variabilidade na distribuição dessa espécie no local de estudo. Os descritores ecológicos da grama marinha também não tiveram relações positivas com sua macrofauna bêntica associada. A comunidade macrofaunal associada às gramas marinhas foi mais densa, rica e diversa do que a comunidade macrofaunal associada às algas de deriva. Os moluscos Anomalocardia flexuosa, Cerithium atratum, Ostrea sp, Tellina lineata e Divalinga quadrissulcata dominaram o ambiente de gramas marinhas. A maior complexidade estrutural das algas de deriva forneceu um habitat protegido mais atrativo para os crustáceos como, Pagurus criniticornis, Cymadusa filosa e Batea catharinensis. A malacofauna associada às algas não foi abundante, mas um novo registro foi a ocorrência do bivalve invasor Lithopaga aristatus, perfurando uma concha de Ostrea sp. As relações entre os descritores da biomassa algal foram comprovadas para a maioria dos descritores de sua fauna associada. As relações das macrófitas marinhas com a macrofauna total associada seguiram o mesmo padrão das relações das algas de deriva. As análises de agrupamento e ordenação mostraram que as comunidades macrofaunais bênticas do local são estruturadas de acordo com os táxons dos organismos associados mais dominantes influenciados pelo tipo de vegetação basibionte (algas de deriva ou grama marinha). Destaca-se com o presente estudo a importância de medidas de maior proteção no local para a preservação e manutenção do ecossistema da Ilha do Japonês, RJ, Brasil / Extensive submerged meadows formed by seagrasses are an important habitat of the coast, where ecological interactions among different species of the submerged vegetation, benthic invertebrates and fish occur. The seagrasses and drift algae are known as marine macrophytes and, since they often can be found occupying the same substrate, they make a viable coexistence, providing oxygen, food, protection, shelter, besides breeding and grazing sites for the animals associated with these meadows. Samples of drift algae and H. wrightii were collected, along fixed 50 meter transects parallel to the Ilha do Japonês, so as to analyze the relationships between the species of marine macrophytes and the associated macrofauna, compare both communities and assess the structure of the local benthic macrofaunal community. Transects were allocated according to the position of the seagrass bed. It was found that shoot density and biomass of seagrasses did not explain the variation in drift algae biomass, species richness and diversity (Simpson index). The constant movement of the drift algae along the seagrass bed makes the algae homogenize and occupy different places by chance on the meadow, many of these places with low biomass of H. wrigthii, due to the high variability on the distribution of this species in the study area. The descriptors of the seagrassdid not have positive relations with its associated fauna either. Macrobenthos associated with the seagrasses was denser, richer and more diverse than the macrobenthic community associated with the drift algae. The mollusks Anomalocardia flexuosa, Cerithium atratum, Ostrea sp., Tellina lineata and Divalinga quadrissulcata dominated the environment of seagrass. The greater structural complexity of drift algae provided a protected habitat more attractive for the detritivores Pagurus criniticornic, Cymadusa filosa and Batea catharinensis. Malacofauna associated with algae was not abundant, but an important record was a new occurrence of the invasive bivalve Myoforceps aristatus, drilling a shell of Ostrea sp. The relationships among the descriptors of the algae biomass were confirmed to most of the descriptors of its associated fauna. Linear relations between marine macrophytes and its total macrobenthic community followed the same pattern as drift algae linear relationships. Cluster and MDS analysis showed that the local macrobenthic communities are structured according to the taxa of the most dominant associated organisms influenced by the type of the basibiont vegetation (drift algae or seagrasses). The present study considers the importance of more protective measures at the place for the preservation and maintenance of Ilha do Japonês ecosystem, RJ, Brasil

Moluscos bivalves são organismos filtradores capazes de concentrar susbtâncias produzidas por microalgas tóxicas. No estado de Santa Catarina, líder na produção nacional, os cultivos têm sido oficialmente monitorados para a detecção de ficotoxinas causadoras dos Envenenamentos Diarreico (DSP), Amnésico (ASP) e Paralisante (PSP) por Consumo de Moluscos nas partes comestíveis. Amostras de água também são coletadas para a quantificação de algas nocivas. O objetivo deste trabalho foi sugerir o uso de áreas amostrais para coletas semanais, bem como calcular o tamanho das amostras agrupadas e analisar os dados de ocorrência. Diferentes cenários foram desenvolvidos para simular a variação dos tamanhos amostrais, utilizando-se o EpiTools®. Considerando-se uma alta prevalência e altas sensibilidades dos testes, é possível sugerir dois pools amostrais para a detecção de Toxinas Lipofíficas (2x30), duas para detectar PSP (2x15) e uma para detectar ASP (1x20) em cada uma das 24 áreas amostrais sugeridas. Se o teste de Cromatografia Líquida com Espectrometria de Massa (LC-MS/MS) for validado para todas as biotoxinas, apenas um pool amostral seria suficiente (1x15). Informações espaçotemporais de ocorrência também foram analisadas e apenas ficotoxinas causadoras de DSP foram encontradas. Utilizando-se os softwares SaTScan® e QGIS 2.12.2- Lyon®, foram desenvolvidos mapas de calor com os dois clusters espaciais encontrados para as detecções de DSP em moluscos e os quatro para Dinophysis acuminata (≥100cels/L) em amostras de água. Os resultados com maiores riscos relativos corresponderam ao cluster temporal do segundo semestre de 2014, os clusters espaciais das áreas 7 a 11 para DSP e áreas de 7 a 9 para D. acuminata. Esses resultados poderão contribuir para o planejamento de estratégias a serem incorporadas num futuro sistema de vigilância de moluscos bivalves do estado. / Bivalve molluscs are filtering organisms capable to concentrate substances produced by toxic microalgae. In Santa Catarina state, main Brazilian producer, the crops have been officially monitored for the detection of phycotoxins that cause Diarrheic (DSP), Amnesic (ASP), and Paralyzing (PSP) Shellfish Poisonings in edible parts. Water samples are also collected for harmful algae quantification. The goal of this study was to suggest the use of areas to be weekly sampled, as well as to calculate pooled sample sizes and to analyze the occurrence data. Different scenarios were developed to simulate the variation of sample sizes in EpiTools®. Considering a high prevalence and high tests sensitivities, we can suggest two pools to detect Lipophilic Toxins (2x30), two to detect PSP (2x15), and one to detect ASP (1x20) in each of the 24 suggested sampling areas. If the test of Liquid Chromatography with Mass Spectrometry (LC-MS/MS) becomes validated for all biotoxins, only one pool would be enough (1x15). Space-time occurence information was also analyzed and only phycotoxins causing DSP were found. Using SaTScan® and QGIS 2.12.2-Lyon® softwares, we developed heatmaps with two clusters found for DSP detection in shellfish and the four found for Dinophysis acuminate (≥100cels/L) in water samples. The results with higher relative risk values corresponded to the time cluster of the second semester of 2014, spatial cluster of the areas 7 to 11 for DSP, and areas 7 to 9 for D. acuminate. These results can contribute for the strategic plans to be incorporated in a future bivalve molluscs surveillance system of the state.

A extração de Carne Mecanicamente Separada de tilápia tem se destacado como um processo atraente pela possibilidade de maior recuperação da carne após a filetagem. Porém, a separação mecânica aumenta a superfície de exposição, levando à incorporação de oxigênio e consequentemente ao \"off flavor\" devido à rancidez, tornando necessário o uso de aditivos para sua conservação. A tendência é utilizar produtos naturais como alternativas aos aditivos químicos. Entre os produtos naturais, as algas marinhas apresentam, em sua composição, metabólitos secundários com alta atividade antioxidante e antimicrobiana. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a composição química e a atividade biológica de quatro algas marinhas e seus efeitos, quando aplicados em Minced de tilápia. As algas Nori, Kombu, Hijiki e Wakame foram extraídas por 2 e 7 dias, em temperatura ambiente, com etanol 60, 80 e 100%. O teor de compostos fenólicos, a atividade antioxidante e a antimicrobiana in vitro foram determinados. A atividade antioxidante por métodos acelerados, Rancimat e Oxipres, também foi avaliada. As algas bioativas tiveram seu perfil químico elucidado por cromatografia líquida e gasosa. Essas algas foram aplicadas em Minced de tilápia, que, em seguida, foi armazenado a -18ºC por 180 dias. No Minced foram analisadas a composição centesimal, características de frescor por pH, BNVT e TBARS; cor instrumental, cor e aroma (de ranço) pela análise sensorial, padrões microbiológicos e composição de ácidos graxos, nos tempos 0, 60, 120 e 180 dias de armazenamento. Observou-se que a extração de 2 dias, com etanol 60%, foi a mais eficiente para extrair os compostos fenólicos. As algas Nori e Hijiki apresentaram os maiores teores desses compostos e, consequentemente, maior atividade antioxidante in vitro. Os extratos de algas não apresentaram atividade antimicrobiana contra Salmonella Enteritidis, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Para Klebsiella pneumoniae e Listeria monocytogenes, os extratos mais eficientes foram os extraídos com etanol 100%. As algas Nori e Hijiki foram selecionadas como as mais bioativas e submetidas aos testes de oxidação acelerada. Quando aplicadas em óleo de soja, no Rancimat, e em Minced de tilápia, no Oxipres, estas algas demonstraram efetiva atividade antioxidante. Pela cromatografia, os principais compostos identificados foram, na Nori, os ácidos clorogênico, vanílico e caféico, além dos aminoácidos alanina, glicina, valina e prolina; bem como, glicose e sorbitol. Na alga Hijiki foram detectados os ácidos clorogênico, caféico e cinâmico; alanina e prolina, bem como, xilitol e ribitol, frutose e ácido linoléico. No teste de armazenamento congelado do Minced, por 180 dias, a aplicação dos extratos de Nori e Hijiki não infuenciou na composição centesimal e pH. As algas mostraram-se eficientes no controle da produção das BNVT. No entanto, por TBARS, apesar de estarem dentro dos limites aceitáveis, as algas apresentaram comportamento pró-oxidante. Sob os aspectos microbiológicos, os minceds atenderam à legislação vigente. Sensorialmente, os provadores não detectaram diferença no \"aroma de ranço\", apenas mínimas diferenças na cor do produto. Pode-se concluir que o Minced de tilápia, adicionado de algas marinhas, manteve-se dentro dos padrões de qualidade durante o armazenamento congelado. Ressalta-se, ainda, a diferença na resposta antioxidante de acordo com o método utilizado / The extraction of minced tilapia has emerged as an attractive process due to the possibility of greater recovery of the tissue after filleting. However, mechanical separation increases the surface exposure, leading to incorporation of oxygen and consequently to the \"off-flavor\" due to rancidity, making necessary the use of additives for its preservation. The tendency is to use natural products as alternatives to chemical additives. Among the natural products, seaweeds present in its composition secondary metabolites with high antioxidant and antimicrobial activities. This research aimed to evaluate the chemical composition and biological activities of four seaweeds varieties and their effects when applied to the tilapia Minced. Nori, Kombu, Hijiki and Wakame seaweeds were extracted by 2 and 7 days, at room temperature, with ethanol 60, 80 and 100%. The phenolic content, antioxidant and antimicrobial activities in vitro were determined. The antioxidant activity by accelerated methods, Oxipres and Rancimat, were also evaluated. Seaweeds bioactive profiles were elucidated by liquid and gas chromatography. These seaweeds were applied to the tilapia Minced, that was stored at -18 °C for 180 days. The Minced were analyzed as to their composition, freshness characteristics by pH, TBARS and TVB-N, instrumental color, color and rancidity aroma by sensory analysis, microbiological standards, and fatty acid composition, at 0, 60, 120 and 180 days of storage. It was observed that the extraction after two days, with 60% ethanol, was the most efficient way to extract the phenolic compounds. Hijiki and Nori showed the highest levels of these compounds and therefore higher antioxidant activity in vitro. The extracts showed no antimicrobial activity against Salmonella Enteritidis, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. For Klebsiella pneumoniae and Listeria monocytogenes, more efficient extracts were extracted with ethanol 100%. Hijiki and Nori seaweeds were selected as the most bioactive and submitted to accelerated oxidation tests. When applied in soy oil in the Rancimat, and tilapia Minced, in the Oxipres, these seaweeds have demonstrated effective antioxidant activity. By chromatography, the most important compounds identified were, in Nori, chlorogenic, caffeic and vanillic acids, besides the amino acids alanine, glycine, proline and valine, glucose and sorbitol. In the Hijiki seaweed, it was detected chlorogenic, caffeic and cinnamic acids, alanine and proline, as well as, ribitol and xylitol, fructose, and linoleic acid. In the test of frozen Minced storage, for 180 days, the application of Nori and Hijiki extracts did not modify neither the composition nor the pH. Seaweeds were effective in controlling the TVB-N production, but, for TBARS, although they were within acceptable limits, the seaweeds showed pro-oxidant activities. As to the microbiological aspects, the minceds complied with legal requirements. Sensorially, the tasters detected no difference in the \"rancid aroma\", only small differences in the product color. It can be concluded that the Minced tilapia, seaweed added, remained within the standards of quality during frozen storage. It should be noted, moreover, the difference in the antioxidant response, according to the method used.