Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia. 2007

NASCIMENTO, A. S. F. Lectinas recombinantes das algas marinhas vermelhas Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux e Bryothamnion triquetrum (S. G. Gmelin) M. Howe: produção heteróloga e caracterização bioquímica. 2014. 260 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-16T18:44:38Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-15T20:57:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T20:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_asfnascimento.pdf: 18082455 bytes, checksum: 0f97b93f662ee1a0e6eec617bbe9a86d (MD5) Previous issue date: 2014 / Synthetic genes from the red marine algae Hypnea musciformis (HML) and Bryothamnion triquetrum (rBTL) were cloned into differents vectors and transformed into several bacterial expression strains. The recombinant lectins were obtained from the soluble fraction of bacterial cultures using Escherichia coli Rosetta-gami 2 (DE3) strain for rHML and E. coli BL21 (DE3) strain for rBTL. Haemagglutination tests showed that rHML and rBTL are able to agglutinate rabbit erythrocytes with strong haemagglutination activity only after treatment with papain and trysine indicating that their ligands are not directly accessible at the cell surface. The haemagglutinating properties of rHML and rBTL confirm the correct folding and functional state of the proteins. A study of the specificity of these lectins by glycan array was conducted. HML, BTL and rBTL showed a restricted specificity for complex N-glycans with core (α1-6) fucose. A more detailed analysis of the specificity of these lectins showed a preference for non bisecting N-glycans, bi- and tri-antennary branching sugars with short chains. Addition of Sialic acid at the non-reducing end of N-glycans favors their recognition by the lectins. This is the first characterization of lectins from red algae by glycan array. An interaction between BTL and a core (α1-6) fucosylated octasaccharides was also observed by STD-NMR. The toxic activity of wild and recombinant lectins were evaluated against Artemia sp. and the human lung adenocarcinoma cell line (A549). In cytotoxicity assays, HML, rHML, BTL and rBTL showed no toxicity against Artemia sp. Only HML and rHML showed a low cytotoxic activity against cell line (A549). The first crystal of rBTL was obtained in micro-scale level using a robot and diffracted at 15 Å. / Os genes sintéticos das lectinas das algas marinhas vermelhas Hypnea musciformis (HML) e Bryothamnion triquetrum (BTL) foram clonados em diferentes vetores e transformados em diferentes células bacterianas de expressão. As lectinas recombinantes foram obtidas a partir da fração solúvel das culturas bacterianas de Escherichia coli Rosetta-gami 2 (DE3) para rHML e BL21 (DE3) para rBTL. Os testes de hemaglutinação mostraram que rHML e rBTL são capazes de aglutinar eritrócitos de coelho tratados com diferentes enzimas proteolíticas. As propriedades hemaglutinantes de rHML e de rBTL confirmam o enovelamento correto e o estado funcional das proteínas. A caracterização da especificidade de ligação a carboidratos da HML, BTL e da rBTL por glycan array mostrou uma especificidade restrita por oligossacarídeos complexos contendo o núcleo de fucosilação (α1-6), com uma preferência particular por N-glicanos não bisectados, bi e tri-antenados de cadeia curta. A presença de ácido siálico na extreminada não-redutora dos glicanos favorece o reconhecimento. Essa foi a primeira caracterização de lectinas de algas vermelhas por glycan array. Experimentos de STD-RMN com a BTL mostraram uma interação com um octassacarídeo contendo o núcleo de fucosilação (α1-6). A atividade tóxica das lectinas selvagens e recombinantes foi avaliada contra Artemia sp. e contra células de adenocarcinoma de pulmão (A549). Nos ensaios de citotoxicidade, HML, rHML, BTL e rBTL não mostraram nenhuma toxicidade contra Artemia sp. e somente HML e rHML mostraram uma baixa toxicidade contra células de adenocarcinoma de pulmão (A549). O primeiro cristal de rBTL foi obtido a um nível de microescala com a ajuda de um robôt de cristalização e difratou a 15 Å de resolução.

QUINDERÉ, A. L. G. Propriedades na nocicepção e na inflamação de uma fração polissacarídica sulfatada da alga marinha Acanthophora muscoides. 2011. 81 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-06T20:17:11Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquinderé.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-16T20:24:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquinderé.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-16T20:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquinderé.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) Previous issue date: 2011 / Herein, a sulfated polysaccharidic fraction obtained from the marine alga Acanthophora muscoides (AmII) was evaluated using models of nociception and inflammation. The systemic toxicity of the total sulfated polysaccharides was also assessed. The antinociceptive properties were assayed using the writhing test induced by acetic acid, the formalin and the hot plate test. Swiss mice were treated with AmII (1, 3 or 9 mg/kg; i.v.) 30 min prior to either receiving an injection of 0.8% acetic acid or 1% formalin or prior to a thermal stimulus. AmII reduced the number of acetic acid-induced writhes and licking time in the second phase of the formalin test, but it did not alter the response latency in the hot plate test. The anti-inflammatory properties were assayed using the carrageenan-induced neutrophil migration into the peritoneal cavity and carrageenan- or dextran-induced paw edema models. Wistar rats were treated with AmII (1, 3 or 9 mg/kg; s.c.) 60 min prior to inflammatory stimuli. AmII reduced significantly the neutrophil migration into the peritoneal cavity. In the carrageenan-induced paw edema, AmII did not reduce the edema formation or the neutrophil migration, as assessed by the determination of myeloperoxidase levels in the paw tissue. However, AmII reduced dextran-induced paw edema during the first interval analysed. Furthermore, when AmII (500 μg) was injected (s.c.) into the paw, to verify a possible edematogenic effect, no edema was observed. Additionally, when mice were treated with the total sulfated polysaccharides from A. muscoides (20 mg/kg; i.p.) for 14 days, no consistent signs of systemic damage were observed, as revealed by body weight, liver, kidney, heart, spleen, thymus and lymph node wet weight and by biochemical, hematological and histopathological analyses. In conclusion, AmII has antinociceptive and anti-inflammatory properties and represents a potencial therapeutic agent warranting future studies. / No presente trabalho, uma fração polissacarídica sulfatada obtida da alga marinha Acanthophora muscoides (AmII) foi avaliada através de modelos de nocicepção e inflamação. A toxicidade sistêmica dos polissacarídeos sulfatados totais também foi analisada. A atividade antinociceptiva foi avaliada através dos ensaios de contorções abdominais induzidas por ácido acético, teste da formalina e da placa quente. Camundongos Swiss machos foram tratados com AmII (1, 3 ou 9 mg/kg; i.v.) 30 min antes de receber injeção de ácido acético 0,8% ou formalina 1% ou antes da exposição a um estímulo térmico. AmII reduziu significativamente o número de contorções abdominais induzidas por ácido acético e o tempo lambedura da pata na segunda fase do teste da formalina. No teste da placa quente, AmII não prolongou o tempo de reação dos animais. A atividade antiinflamatória foi avaliada através do ensaio de migração de células através da cavidade peritoneal induzida por carragenana (700 μg/ cavidade) e dos ensaios de edema de pata induzidos por carragenana (500 μg/pata) ou por dextrano (400 μg/pata). Ratos Wistar foram tratados com AmII (1, 3 ou 9 mg/kg; s.c.) 60 min antes do estímulo inflamatório. AmII reduziu significativamente a migração de neutrófilos através da cavidade peritoneal. No ensaio do edema de pata induzido por carragenana, AmII não reduziu a formação do edema e a migração neutrofílica, analisada através da determinação dos níveis teciduais de mieloperoxidase. Entretanto, AmII inibiu o edema de pata induzido por dextrano no primeiro intervalo analisado. Adicionalmente, quando AmII (500 μg) foi injetada (s.c.) na pata, para verificar um possível efeito edematogênico, não foi observado edema. No ensaio de toxicidade subcrônica, camundongos foram tratados diariamente durante 14 dias com os polissacarídeos sulfatados totais de A. muscoides (20 mg/kg; i.p.). Sinais consistentes de dano sistêmico não foram observados, conforme revelado pela avaliação do peso corporal e dos órgãos fígado, rim, coração, baço, timo, e linfonodo e das análises bioquímicas, hematológicas e histopatológicas. Como conclusão, a fração AmII possui propriedades antinociceptiva e antiinflamatória e representa um potecial agente terapêutico, justificando estudos futuros.

SABOYA, Jefferson Pablo de Sousa. Isolamento, caracterização parcial de lectinas presentes nas algas marinhas verdes Udotea flabellum (J. Ellis & Solander) M. A. Howe 1904 E Codium isthmocladum Vickers 1905 (CIL-3) e avaliação da toxidade e atividade antibacteriana. 2016. 87 f. Tese (doutorado em engenharia de pesca)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-31T19:43:40Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T21:13:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T21:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) Previous issue date: 2016 / O estudo de lectinas de algas marinhas aponta para a possibilidade de se isolar substâncias com características ímpares, que poderiam contribuir para os estudos da aplicação de substâncias com atividades biológicas nas áreas das ciências biomédicas. O presente estudo constou da purificação e caracterização parcial de duas novas lectinas presentes nas algas marinhas verdes Udotea flabellum, aqui denominada de UFL e da Codium isthmocladum, denominada de CiL-3, respectivamente. Além da avaliação da toxicidade em naúplios de Artemia e das atividades antibacterianas de crescimento planctônico, formação de biofilmes e a agregação de bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus e S. epidermidis e a Gram-negativa Escherichia coli. O isolamento de lectinas foi obtido por uma combinação de diferentes técnicas de purificação. UFL mostrou especificidade para eritrócitos de coelho tratados com enzimas proteolíticas, tripsina e papaína. Aglutinou eritrócitos humanos do sistema ABO e não foi inibida por açúcares simples, apenas pelas glicoproteínas mucina de estômago de porco (PSM) e tiroglobulina. Exibiu uma única banda com massa molecular aparente de 60 kda e duas distintas bandas protéicas com massa molecular de 29 e 20 kDa. Termoestável, os valores mais altos de atividade hemaglutinante foram no pH 6, não dependente de cátions divalentes, sem glicolisações, atóxica contra naúplios de Artemia sp. Não foi capaz de inibir o crescimento planctônico e diminuir a biomassa do biofilme de S. aureus, no entanto, mostrou uma fraca inibição para S. epidermidis, não apresentou redução significativa no número de células viáveis das bactérias Gram-positivas e também não causou aglutinação nas bactérias. No que diz respeito a lectina isolada de Codium, a atividade hemaglutinante da CiL-3 mostrou ser ativa apenas para eritrócitos de coelho tratados com enzimas proteolíticas, não sendo capaz de aglutinar eritrócitos de coelho nativo e humanos do sistema ABO, foi inibida pelo açúcar simples rafinose e a glicoproteína mucina, apresentou como uma única banda de aproximadamente 20 kDa. Relativamente termoestável, a atividade hemaglutinante foi mais elevada em pH 5, não dependência de cátions divalentes. Todas as lectinas isoladas de Codium isthmocaldum (CiL-1, CiL-2 e CiL-3) foram capazes de diminuir a biomassa do biofilme de S. aureus, somente a CiL-2 apresentou inibição para S. epidermidis e foi capaz de apresentar redução no número de células viáveis. Embora a CiL-3 não tenha apresentado aglutinação para as células de Escherichia coli, a lectina foi capaz de aglutinar células formadora do biofilmes de S. aureus e S. epidermidis.

MESQUITA, Jacilane Ximenes. Caracterização estrutural e atividade hipoglicemiante da lectina da alga marinha vermelha Amansia multifida C. lamourox. xix, 67 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-25T12:27:50Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jxmesquita.pdf: 1104327 bytes, checksum: 6b0273ab7ad80cb17cdd35f88dbb776b (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-05T19:53:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jxmesquita.pdf: 1104327 bytes, checksum: 6b0273ab7ad80cb17cdd35f88dbb776b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T19:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_jxmesquita.pdf: 1104327 bytes, checksum: 6b0273ab7ad80cb17cdd35f88dbb776b (MD5) Previous issue date: 2010 / The function of a protein is determined by its structure. As a result, the structural study of potentially active biomolecules can lead to a better understanding of its mechanism of action, as their biological activities. Thus, this study aimed to purify and structurally characterize the lectin from red seaweed Amansia multifida protein fraction which has a potential hypoglycemic. The protein fraction (F 0/70) was subjected to anion- exchange chromatography on a column of DEAE - Sephacel to elution of the first peak (PI). This peak was selected as the hemagglutination activity was obtained then the lectin from A. multifida, verified by SDS - PAGE. For two - dimensional electrophoresis were detected five isoforms. The N-terminal sequence (20 amino acid) showed no sim ilarity to any sequence deposited in databases, suggesting that it does not belong to any group of algae known lectins. The lectin was structurally characterized by spectroscopic techniques of circular dichroism (CD) and fluorescence. The CD analysis showe d that the lectin was composed of 4% α - helix, 43% beta sheet, 21% turn and 32% unordered structure, according to the deconvolution program Contin. It was also verified by CD, the structural stability of the protein against the extremes of pH and different temperatures. When subjected to temperature of 10 - 85 °C was found that the protein showed 50% of the denaturation in 40.2ºC, being completely denatured at 85°C. Such a distortion was shown to be irreversible, since after being incubated again under native conditions, the lectin was not able to recover its original structure. Extremes of pH (3.0 and 11) did not alter the secondary structure of the protein. For the fluorescence data read out at 280 and 295 nm, showed the presence of aromatic amino acids that fluoresce, such as tryptophan and tyrosine. Fluorescence spectra measured, even in the face of extremes of pH, showed no major changes that could reflect structural changes in order not to shift the peak of the emission measurements. Biological assays of hypoglycemic activity carried out with the F 0/70, containing the lectin from the algae showed that it was able to significantly reduce the blood glucose level of animals with diabetic state induced by alloxan. / A função de uma proteína é determinada pela sua estrutura. Em decorrência, o estudo estrutural de biomoléculas potencialmente ativas pode levar a uma melhor compreensão de seu mecanismo de ação, quanto as suas atividades biológicas. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo purificar e caracterizar estruturalmente a lectina de Amansia multifida, cuja fração protéica, possui um potencial hipoglicemiante. A fração rica em proteínas (F0/70) l foi submetida a uma cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-Sephacel para eluição do pico I. Este pico protéico foi selecionado quanto à atividade hemaglutinante, coletado e empregado para o isolamento da lectina. Como observado por SDS-PAGE, PI apresentou elevado grau de purificação pela presença de uma única banda protéica (lectina). Por eletroforese bidimensional foram detectadas cinco isoformas. A seqüência N-terminal obtida (20 aminoácidos) não apresentou semelhança com nenhuma outra seqüência depositada em bancos de dados, sugerindo que ela não pertença a nenhum grupo de lectinas de algas conhecidas. Essa proteína foi caracterizada estruturalmente, por técnicas espectrocópicas de dicroísmo circular (CD) e fluorescência. A análise por CD mostrou que a lectina era constituída por 4% de α- hélice, 43% de folha beta, 21% de voltas e 32% de estrutura não ordenada, segundo o programa de desconvolução Contin. Ainda por CD, a proteína foi também avaliada quanto a estabilidade estrutural frente a extremos de temperatura e pH. Quando submetida a variações de temperatura de 10 – 85 ºC foi verificado que a proteína mostrou 50% de desnaturação a aproximadamente 40,2 ºC, mostrando-se completamente desnaturada a 85 ºC. Tal desnaturação mostrou-se irreversível, já que após ser incubada novamente sob condições nativas, a lectina não foi capaz de recuperar sua estrutura original. Extremos de pH (3,0 e 11) não alteraram sua estrutura secundária, demonstrando a estabilidade da mesma nesse aspecto. Quanto aos dados de fluorescência, as leituras realizadas a 280 e 295 nm, mostraram a presença de aminoácidos aromáticos que emitem fluorescência, tais como triptofano e tirosina. Espectros de fluorescência frente a extremos de pH, não mostraram grandes alterações que pudessem refletir em mudanças estruturais, já que não houve deslocamento do pico máximo de emissão em nenhuma situação testada. Ensaios biológicos de atividade hipoglicemiante realizados com a F 0/70 de A. multifida, mostraram que a mesma foi capaz de reduzir significativamente o nível de glicose sanguínea dos animais com estado diabético induzido por aloxano.

Orientador: Ivanise Guilherme Branco / Resumo: As algas marinhas marrons possuem diversos biocompostos de interesse econômico. Dentre eles, o alginato é um composto que apresenta aplicação em diferentes setores industriais devido a suas propriedades espessantes. Apesar de sua grande aplicabilidade, praticamente todo alginato utilizado no Brasil é importado. Desse modo, é de suma importância incentivar a produção nacional desse polissacarídeo, visto que a alga Sargassum está presente em abundância no litoral brasileiro. No presente estudo, foi utilizado o delineamento Box-Behnken para otimizar a etapa de extração do alginato com aplicação de ultrassom, em substituição parcial à etapa ácida tradicionalmente aplicada no processo, a qual normalmente utiliza ácido clorídrico, pelo ácido cítrico, que é um ácido mais fraco e ecológico. Foram obtidas 17 combinações a fim de avaliar o efeito de três fatores, potência do ultrassom, pH e tempo de aplicação do ultrassom, sobre o rendimento, capacidade antioxidante, viscosidade dinâmica, viscosidade intrínseca e peso molecular. A condição otimizada (176 W, pH 1, 15 minutos) gerou rendimento de 54,20%, capacidade antioxidante de 80,81 µM trolox/g de alginato, viscosidade intrínseca de 4,28 dL/g e peso molecular de 202,56 kDa. Dentre os parâmetros estudados, o pH apresentou maior influência sobre as respostas estudadas. Na condição otimizada, foi avaliado o efeito do emprego do ácido clorídrico no rendimento e parâmetros de qualidade do alginato. Os resultados mostraram maiores rendimen... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brown algae have several bio composites of economic interest. Among them is the alginate, a compound that, due to its thickening properties, has application in different industrial sectors. Despite its great applicability, all alginate used in Brazil is imported. Thus, it is extremely important to encourage the national production of this polysaccharide, since the Sargassum seaweed is present in abundance on the Brazilian coast. In the present study, the Box-Behnken design was used to optimize the alginate extraction with the application of ultrasound, partially replacing the acidic treatment with hydrochloric acid, with citric acid applied in the extraction process by an acidic treatment with citric acid, which is a weaker and more ecological option. 17 combinations were obtained in order to evaluate the effect of 3 factor, ultrasound potency, citric acid pH and ultrasound application time, on the yield, antioxidant capacity, dynamic viscosity, intrinsic viscosity and molecular weight. The optimized condition (176 W, pH 1, 15 minutes) resulted in a yield of 54.20%, antioxidant capacity of 80.81 µM trolox/g of alginate, intrinsic viscosity of 4.28 dL/g and molecular weight of 202.56 kDa. From the studied parameters, it was observed that the pH had a greater influence on the responses. In the optimized condition, the effect of the hydrochloric acid on alginate yield and quality parameters was evaluated. The extraction with citric acid showed higher yield and antioxidant capaci... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As algas marinhas calcárias (AMC) e os óleos essenciais vêm sendo utilizados como aditivos em dietas para ruminantes. As AMC têm sido adicionadas às dietas com o objetivo de modularem o pH ruminal, enquanto os óleos essenciais, através de sua ação antimicrobiana, têm sido testados como alternativa aos aditivos antibióticos na produção animal. Os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos de óleos essenciais e de algas marinhas calcárias (AMC), bem como a combinação de ambos, sobre desempenho e ambiente ruminal de vacas leiteiras em lactação. Foram realizados 2 experimentos com 32 vacas leiteiras sob sistema de pastejo rotativo com suplementação diária de 6 kg de alimento concentrado por vaca: o experimento 1 foi de desempenho e o experimento 2 de metabolismo ruminal. Em ambos os experimentos as vacas foram submetidas aos seguintes tratamentos: a) controle (CONT); b) óleos essenciais (OE); c) algas marinhas calcárias (AMC); d) AMC + OE. No experimento 1, as variáveis registradas foram consumo, produção e composição do leite, ganho de peso, condição corporal e parâmetros sanguíneos (glicose e ácidos graxos não esterificados [AGNE]). No experimento 2 foram utilizadas as mesmas 32 vacas em lactação para avaliação dos parâmetros ruminais. Os delineamentos utilizados foram: em quadrados latinos replicados (experimento 1) e em blocos inteiramente casualizados (experimento 2). No experimento 1 o CMS de pasto e os CMS e CMO totais foram maiores para o tratamento AMC em comparação com os tratamentos OE e OE+AMC. Os dados de consumo do tratamento CONT foram não diferiram dos demais tratamentos. As digestibilidades da MS e da MO foram maiores para os tratamentos OE e OE+AMC em comparação com o tratamento AMC. Os dados de digestibilidade do tratamento CONT não diferiram dos demais tratamentos. O escore de condição corporal médio foi maior para o tratamento OE em comparação com os demais, porém os aditivos testados não afetaram as concentrações sanguíneas de AGNE e de glicose. Os dados de produção e de composição do leite não foram afetados pelos aditivos testados, assim como os dados de concentração de energia das dietas, consumo de energia, secreção de energia no leite e eficiência de conversão da energia consumida em energia láctea. No experimento 2, a suplementação com OE aumentou a concentração molar de AGV totais e a de acetato em comparação com os tratamentos CONT e AMC, com valores intermediários e não diferentes para o tratamento OE+AMC. Houve aumento do pH ruminal no tratamento AMC em comparação com o tratamento OE. A inclusão de óleos essenciais e ou algas marinhas não alterou a resposta produtiva de vacas leiteiras, apesar do aumento na concentração de AGV e de pH ruminal respectivamente. / Essential oils (OE) and calcareous marine algae (AMC) are being used in ruminants diets. The AMC has been added to diets with the purpose of regulating the ruminal pH while the OE, due to their antimicrobial properties, had been tested as an alternative to the antibiotic additives used in animal production. The objectives of the current study were to evaluate the effects of OE and AMC as well as their interaction on performance and ruminal environment of lactating dairy cows. Two experiments with 32 cows were developed. The animals were in a rotational grazing system supplemented with 6 kg per cow of concentrate feed. Experiment 1 was designed to evaluate performance whereas experiment 2 for ruminal metabolism. During both experiments, cows were assigned to the followings treatments: a) control (CONT); b) blend of essential oils (OE); calcareous marine algae (AMC); d) AMC+OE. In experiment 1, the registered variables were intake, yield and milk composition, live weight, body condition score and blood parameters (glucose and non-esterified fatty acids, [NEFA]). In experiment 2 the same 32 lactating cows were used to evaluate ruminal parameters. The statistical designs used were: replicated Latin square (experiment1) and randomized complete block design (experiment 2). In experiment 1, grass and total DM and OM intakes were increased in AMC compared to OE and OE+AMC. The intakes observed for CONT did not differ from the other treatments. Digestibility of DM and OM were higher for OE and OE+AMC compared to AMC. Digestibility of CONT did not differ from other treatments. The average BCS was higher for OE, however the tested additives did not affect blood concentration of NEFA and glucose. Milk yield and composition were not affected by additives inclusion as well as energy concentration in diets, energy intake, secreted energy in milk and energy conversion efficiency. In experiment 2, OE increased molar concentration of acetate and total VFA when compared to CONT and AMC, but not differed from OE+AMC. The AMC increased ruminal pH when compared to OE. The inclusion of essential oils and/or calcareous marine algae did not alter the productive response of lactating dairy cows, even though there was an increase in VFA concentration and ruminal pH.

Flora de macrófitas marinhas do Arquipélago de Abrolhos e do Recife Sebastião Gomes (BA). Apesar dos avanços crescentes ao conhecimento da flora de macrófitas marinhas (algas e gramas marinhas) da costa brasileira, desde os trabalhos seminais de A. B. Joly a partir da década de 1950, existem ainda regiões que não foram adequadamente amostradas. Este é o caso das formações recifais mais afastadas da costa. Do sul da Bahia ao norte do Espírito Santo, um grande alargamento da plataforma, conhecido como banco de Abrolhos, abriga a maior formação recifal do Atlântico Sul. Duas regiões dessa extensa área foram escolhidas como foco deste trabalho: i. o recife Sebastião Gomes, a 16 km da foz do rio Caravelas, emerso nas marés-baixas e sujeito a uma maior interferência de sedimentos terrígenos e impactos antrópicos de naturezas diversas e ii. o arquipélago de Abrolhos, a 70 km da costa, caracterizado por formações sedimentares soerguidas, rodeadas por sedimento carbonático de origem biogênica e águas com baixa turbidez e pouco afetadas pela ação do homem. Além destes dois ambientes incluímos em nossas amostragens algumas visitas a chapeirões gigantes típicos da região do bordo do parcel de Abrolhos. Complementarmente, sintetizamos o conhecimento taxonômico existente para esta região do litoral baiano. Não foram estudadas as formas calcárias não articuladas. Como resultado de nossa pesquisa identificamos 103 espécies de macrófitas no recife Sebastião Gomes, sendo 48% Rhodophyta, 26% Phaeophyceae, 25% Chlorophyta e 1% Magnoliophyta. Este resultado, somado aos dados da literatura totaliza 110 táxons para esta região. Nossos estudos adicionam 74 táxons para a flora deste recife, sendo 43 Rhodophyta, 13 Phaeophyceae, 18 Chlorophyta. Para o arquipélago de Abrolhos encontramos 149 espécies, sendo 59% Rhodophyta, 22% Phaeophyceae, 18% Chlorophyta e 1% Magnoliophyta. Somados aos dados da literatura chega-se a um total de 164 táxons para o arquipélago. Nossos estudos adicionaram 59 táxons à flora do arquipélago, sendo 33 Rhodophyta, 11 Phaeophyceae, 14 Chlorophyta e 1 Magnoliophyta. A flora marinha do arquipélago de Abrolhos se mostrou mais diversa do que a do recife Sebastião Gomes, possivelmente devido a uma maior diversidade de hábitats e, talvez, por ser uma área menos impactada e com menor turbidez. Em comparação com o conhecimento da flora marinha das principais formações oceânicas da costa brasileira observa-se, em ordem decrescente de riqueza específica: o arquipélago de Fernando de Noronha, o arquipélago de Abrolhos, o recife Sebastião Gomes, o atol das Rocas, a ilha de Trindade e os penedos de São Pedro e São Paulo. O trabalho descreve e ilustra os atributos mais importantes das espécies encontradas. / The Marine Macroflora of the Abrolhos Archipelago and Sebastião Gomes reef (Brazil). Despite the considerable endeavor and advances in the knowledge of the macrophyte flora (seaweeds and seagrasses) on the Brazilian coast since the seminal works of A. B. Joly in the 1950s, there are still areas that have not been adequately sampled. This is the case of the reef formations along the coast. On the southern coast of Bahia there is a pronounced enlargement of the continental shelf known as the Abrolhos bank, which comprises the largest reef formation in the southern Atlantic. We selected two regions within the Abrolhos bank to focus our surveys: i. the Sebastião Gomes reef, 16 km off the mouth of the Caravelas river, and ii. the Abrolhos archipelago, a group of five small islands, 70 km off the coast. Sebastião Gomes reef is subjected to a larger anthropic impact and turbid water due to terrigenous sediments; the Abrolhos archipelago is surrounded by calcareous biogenic sediments, bathed by clear water and protected from human activities. Besides those two nuclear sampling sites we also got samples from some giant chapeirões, a unique reef formation, on the border of the archipelago. The nonarticulated calcareous red algae were not included in our surveys. As a result of our surveys we identified 103 species on Sebastião Gomes reef (48% Rhodophyta, 26% Phaeophyceae, 25% Chlorophyta and 1% Magnoliophyta). This, added to what was already known for this reef totalizes 110 species. Of those, 74 species correspond to first citations for this reef, being 43 Rhodophyta, 13 Phaeophyceae and 18 Chlorophyta. For the archipelago we found 149 spp. (59% Rhodophyta, 22% Phaeophyceae, 18% Chlorophyta and 1% Magnoliophyta). If we include the species that were reported to the archipelago by others, the flora amounts to 164 spp.. Our studies reported, for the first time to the archipelago, 59 taxa: 33 Rhodophyta, 11 Phaeophyceae, 14 Chlorophyta and 1 Magnoliophyta. The higher species diversity at the archipelago may be due to a higher ecological diversity and lower turbidity, but, perhaps also, to a lower human impact, what remains to be investigated. In comparison with other offshore islands and reefs along the Brazilian coast we have the following situation, in a decreasing order of species richness: archipelago Fernando de Noronha, Abrolhos archipelago, Sebastião Gomes reef, Rocas atoll, Trindade island and São Pedro & São Paulo islands. The work describes and illustrates the more relevant aspects of each species studied.

Neste trabalho, foi estudado o potencial biotecnológico, com ênfase na produção de biodiesel, de 25 espécies de macroalgas marinhas pertencentes às divisões Rhodophyta, Chlorophyta e Heterokontophyta coletadas no litoral brasileiro, avaliando-se a sua composição bioquímica e a sua taxa de fotossíntese. Também foram realizados estudos com 6 espécies de macroalgas coletadas na Baía do Almirantado, na Península Antártica, para comparar os resultados apresentados por esses organismos, que habitam um ambiente de condições extremas e adversas. Para a análise bioquímica, foram quantificados os pigmentos (clorofila a, para todos os grupos de macroalgas, e ficobiliproteínas -aloficocianina, ficocianina e ficoeritrina-, para as algas vermelhas), as proteínas e carboidratos solúveis totais e os lipídeos totais e ácidos graxos. As espécies Dictyota menstrualis e Ulva lactuca apresentaram os maiores valores de fotossíntese máxima. Foram observadas diferenças no conteúdo de clorofila a entre as espécies de macroalgas estudadas, sendo que os valores variaram de 0,20 ± 0,01 mg/g massa seca (Gigartina skottsbergii) a 6,82 ± 0,46 mg/g massa seca (Spatoglossum schroederi). Também houve grande variação no conteúdo de lipídeos, carboidratos e proteínas, sendo que os maiores valores foram encontrados em D. menstrualis (98,8 + 4,9 mg/g massa seca de lipídeos), Gracilaria mammillaris, Laurencia dendroidea e Plocamium cartilagineum (742,0 ± 31,9, 675,3 ± 11,0 e 660,2 ± 27,2 mg/g massa seca de carboidratos, respectivamente) e Palmaria decipiens e Aglaothamnion uruguayense (21,7 ± 1,7 e 18,0 ± 0,4 mg/g massa seca de proteínas, respectivamente). Houve grande variação na concentração e no perfil de ácidos graxos das espécies estudadas, sendo que D. menstrualis e S. schroederi foram as espécies que apresentaram os maiores valores. Além disso, D. menstrualis exibiu a maior proporção de ácidos graxos monoinsaturados. A partir dos resultados obtidos com as algas coletadas em campo, concluímos que D. menstrualis foi a espécie que apresentou as melhores características para ser utilizada como fonte para produção de biodiesel, devido a sua alta taxa fotossintetizante, alto teor de lipídeos e ácidos graxos e alto teor de ácidos graxos monoinsaturados. Dessa forma, D. menstrualis foi utilizada na segunda etapa do trabalho, sendo estabelecido o seu cultivo em laboratório, com uma taxa de crescimento (TC) de 11,1 % d-1. Foram realizados experimentos para avaliar os efeitos do aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2), em condições de limitação e saturação de nitrogênio (na forma de nitrato, NO3-), sobre a TC, a fotossíntese, a atividade das enzimas nitrato redutase (NR), Anidrase Carbonica (AC) e Rubisco e sobre a composição bioquímica de D. menstrualis cultivada em biorreatores e sobre a captação do CO2 por D. menstrualis cultivada em laboratório. A TC, o conteúdo de proteínas e de N total no tecido de D. menstrualis foram maiores nos tratamentos contendo NO3-, independente da adição de CO2. Entretanto, houve um aumento nos valores de fotossíntese máxima, na atividade da Rubisco e NR, e no teor de carboidratos e lipídeos totais quando D. menstrualis foi cultivada em meio com adição de CO2, com saturação de NO3-. Houve pouca variação na atividade da AC entre os diferentes tratamentos testados. O perfil de ácidos graxos de D. menstrualis cultivada nos biorreatores foi caracterizado por um alto conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados, com destaque para os omegas-3. Não houve diferença significativa na taxa de remoção de CO2 entre os tratamentos com e sem adição NO3-. A remoção de CO2 nos meios com e sem adição de CO2 foi alta, variando de 71,5% a 34,8%, respectivamente. Os resultados evidenciam que quando essa espécie foi cultivada em biorreatores, houve um aumento no seu teor de ácidos graxos poliinsaturados e ω-3, o que a torna mais interessante para ser utilizada como nutracêutico do que como matéria-prima para a produção de biodiesel. Apesar disso, a sua aplicação como fonte de biodiesel não deve ser desconsiderada, uma vez que alterações nas condições de cultivo acarretam em modificações no perfil de ácidos graxos. Com base nos resultados obtidos, as perspectivas para a produção de biodiesel a partir de macroalgas marinhas deverão contemplar estudos para encontrar as melhores condições de cultivo para que ocorra o aumento na biossíntese de ácidos graxos monoinsaturados. / The Biotehcnological potential, with biodiesel producing emphasis, on 25 species of marine benthic algae from the phylum Rhodophyta, Chlorophyta and Heterokontophyta collected along the Brazilian coast, were evaluated assessing their biochemical composition and their photosynthetic rate. Studies have also been performed with 6 seaweed species collected in Admiralty Bay, Antarctic Peninsula, to compare the results presented by these organisms inhabiting an environment of extreme and adverse conditions. For biochemical analysis, pigments (chlorophyll a, for all groups of macroalgae, and phycobiliproteins, allophycocyanin, phycocyanin and phycoerythrin, for the red algae), total soluble protein, total soluble carbohydrates and total lipids and fatty acids were quantified. The species Dictyota menstrualis and Ulva lactuca showed the highest values of maximum photosynthesis. There were differences in chlorophyll a content between the seaweeds studied, and the values ranged from 0.20 ± 0.01 mg / g dry mass (Gigartina skottsbergii) to 6.82 ± 0.46 mg / g dry weight (Spatoglossum schroederi). There was also wide variation in the content of lipids, carbohydrates and proteins, and the highest values were found in the species Dictyota menstrualis (98.8 ± 4.9 mg / g dry weight of lipids), Gracilaria mammillaris, Laurencia dendroidea and Plocamium cartilagineum (742, O ± 31.9, 675.3 ± 11.0 and 660.2 ± 27.2 mg / g dry weight of carbohydrates, respectively) and Palmaria decipiens and Aglaothamnion uruguayense (21.7 ± 1.7 and 18.0 ± 0, 4 mg / g dry weight of proteins, respectively). There was a wide variation on fatty acids contents and profile of the species studied; D. menstrualis and Spatoglossum schroederi showed the highest lipids values. In addition, D. menstrualis exhibited the highest proportion of monounsaturated fatty acids. From the results obtained with algae collected in the field, D. menstrualis is the species with the best characteristics to be used as a source for biodiesel production due to their high photosynthetic rate, high content of lipids and fatty acids and a high content of monounsaturated fatty acids. Thus, D. menstrualis was used in the second stage of this study, being established it\'s cultivation in the laboratory, with a growth rate (GR) of 11.1% d-1. Experiments to evaluate the effect of increasing carbon dioxide (CO2) concentration, under nitrogen (NO3-) limiting and saturation conditions, on the GR, photosynthesis, the activity of nitrate reductase (NR), carbonic anhydrase (CA) and Rubisco and on the biochemical composition of D. menstrualis grown in bioreactors and on the CO2 capture by D. menstrualis grown in the laboratory were performed. The GR, protein content and N content in the tissue of D. menstrualis were higher in treatments containing NO3-, regardless of the addition of CO2. However, there was an increase in the values of maximum photosynthesis, of Rubisco and NR activity, and of total soluble carbohydrates and total lipids when D. menstrualis was grown in medium with addition of CO2, with NO3- saturation. There was little variation in the AC activity among different treatments. The fatty acid profile of D. menstrualis cultivated in bioreactors was characterized by a high content of polyunsaturated fatty acids, especially the omegas-3. There was no significant difference in the rate of CO2 removal between treatments with and without NO3-. CO2 removal in medium with and without addition of CO2 was high, ranging from 71.5% to 34.8%, respectively. The results show that when this species was cultivated in bioreactors, there was an increase in its content of polyunsaturated fatty acids and ω-3, which makes it interesting for use as a nutraceutical than as raw material for biodiesel production. Nevertheless, its application as a source of biodiesel can not be disregarded, since changes in culture conditions lead to changes in fatty acid profile. Based on these results, the prospects for the production of biodiesel from marine macroalgae should include studies to find the best growing conditions to occur the increase in the monounsaturated fatty acids biosynthesis.

As atividades humanas nos últimos dois séculos vêm provocando um aumento na concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Um dos efeitos desse aumento é um incremento na produtividade primária de algumas espécies vegetais terrestres, que dessa maneira atuam como sequestradoras de carbono. Nos oceanos, o CO2 é armazenado principalmente na forma de carbonato de cálcio (CaCO3), e o aumento na sua concentração leva a uma acidificação da água do mar e a uma menor disponibilidade de íons carbonato. Os animais que precipitam CaCO3 não serviriam como sequestradores de carbono porque o processo de calcificação produz CO2. Porém, a maioria das medidas de balanço de CO2 em comunidades calcárias marinhas negligenciam as formações de algas. Nas algas calcárias o CO2 produzido pela calcificação é aproveitado pela fotossíntese. Além disso, aumentos na concentração de CO2 podem levar a aumentos na taxa de crescimento, embora essas taxas possam ser afetadas por uma queda na disponibilidade de íons carbonato. O objetivo deste trabalho foi verificar se o aumento na concentração de CO2, e a acidificação da água do mar por ela causada, afetam o crescimento de algas calcárias. Tendo em vista a ausência de referências sobre trabalhos desse tipo com algas calcárias e considerando que as coralináceas não-articuladas, grupo de algas com maior calcificação, são difíceis de trabalhar em laboratório, a primeira etapa do projeto foi dedicada ao estabelecimento de cultivos e de metodologias de trabalho. Foram analisadas algas calcárias de diversos grupos, sendo escolhidas as coralináceas não-articuladas pois sua calcificação, além de constante em relação ao crescimento, é bastante alta, o que compensa seu lento crescimento. Para os experimentos de injeção de CO2 estabeleceu-se o uso de frascos de 50 mL com 35 mL de meio artificial MCM, irradiância de 42 μmol.m-2.s-1, temperatura de 25°C e período de incubação de uma semana. Os experimentos de enriquecimento com CO2 foram feitos com nódulos de Lithophyllum sp. incubados após borbulhamento com diferentes volumes desse gás. Para isolar o efeito da acidificação foram feitas injeções de CO2 em meio com e sem adição de CaCO3 como tampão. Também foram feitas incubações em meio acidificado com HCl de modo a verificar o efeito da acidificação independente de um aumento de CO2. O crescimento foi estimado pela calcificação, medida através da técnica de anomalia de alcalinidade. Para os grupos experimentais em meio tamponado, a injeção de quantidades cada vez maiores de CO2 levou a um aumento proporcional nas taxas de crescimentos para volumes até 0,2 L, acima dos quais essas taxas permanecem as mesmas independente do aumento de CO2; esse limite é provavelmente devido à saturação do meio e não da alga, uma vez que o borbulhamento foi feito apenas no início do período de incubação. Nos grupos sem tamponamento, pequenos volumes de CO2 (0,06 L) provocam um aumento na taxa de calcificação; volumes um pouco maiores (0,2 L) provocam queda na taxa de crescimento; acima desse valor ocorre a morte das algas após algumas semanas. Os resultados das injeções em meio sem adição de tampão são consistentes com os valores obtidos com a acidificação do meio sem enriquecimento com CO2. Lithophyllum sp. não apresenta variação na taxa de crescimento entre pH 8,0 e 7,5. Em pH 7,0 ocorre queda da taxa de crescimento e morte em pH abaixo de 6,5. Os resultados, embora não sejam conclusivos devido à limitações metodológicas, indicam que Lithophyllum sp., e provavelmente as demais algas coralináceas, podem sequestrar carbono dentro de certos valores de pH. Devido à utilização de meio de cultura artificial rico em carbonatos, o limite obtido de pH 7,0 para crescimento deve ser maior em ambiente natural. Este estudo mostrou ser necessária a realização de trabalhos mais extensos, para os quais as técnicas e procedimentos aqui descritos trabalho podem ser utilizados. / Human activities over the last two centuries provoked an increase in the concentration of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. One of the effects of this increase is an increment in the primary production of some terrestrial plants which in this way act carbon sinks. In the oceans the CO2 is stored mainly as calcium carbonate (CaCO3). An increase in the concentration of CO2 leads to seawater acidification and to a decrease in carbonate ions availability. Calcareous organisms, in principle, does not act as carbon sinks because the calcification process produces CO2. However, the majority of CO2 measurements in marine communities neglect the calcareous seaweed formations. In calcareous seaweeds the CO2 produced during the calcification process is utilized by photosynthesis. Moreover, increases in the CO2 concentration can lead to an increase in growth rates, although these rates can be negatively affected by a decrease in the availability of carbonate ions. The objective of this work is to test if an increase in the CO2 concentration, and seawater acidification, affects the growth rate of marine calcareous seaweeds. Information on seaweed calcification is scarce, specially on the non-articulated coralline algae, which are the main group of calcareous seaweeds. This group is difficult to work with in laboratory, and therefore the first stage of the project was dedicated to establish seaweed cultures and work methodologies. We tested different calcareous seaweeds including non Corallinaceae, articulated and non articulated coralline algae. Calcification presents a constant relation with growth and is higher on non articulated corallines, what compensates their slow growth. For the experiments of CO2 injection we utilizes vials of 50 mL with 35 mL of MCM artificial medium, irradiance of 42 μmol.m-2·s-1, temperature of 25°C and one week incubation time. The experiments of CO2 enrichment were made with nodules of Lithophyllum sp. incubated after bubbling different volumes of CO2. To isolate the acidification effect from the effect of CO2, injections were made in media with, and without, addition of CaCO3 as buffer. Incubations in medium acidified with HCl were also performed to verify the effect of acidification independent of CO2 increment. The growth was estimated by calcification, measured trough the alkalinity anomaly technique. For the buffered medium, injections of gradually higher volumes of CO2 led to a proportional increase in growth rates until the limit of 0.2 L; above this limit the growth rates remained the same, regardless the increase of CO2. This limit is probably due to saturation of the medium and not of the seaweed, once the bubbling was limited only to the beginning of the incubation time. In the groups without buffering, small volumes of CO2 (0.06 L) resulted in an increase in the growth rate. Volumes slightly higher (0.2 L) resulted in a decrease in the growth rate. In higher volumes seaweed began to die. These results are consistent with those obtained by acidifying with HCl. Lithophyllum sp. presented no variation in growth rate between pH 8.0 and 7.5. A decrease in growth rates occurred at pH 7.0, and death occurred at pH below 6.5. The results are not conclusive due to methodological limitations, but indicate that Lithophyllum sp., and probably other coralline algae, can act as carbon sinks under certain pH values. Due to the utilization of a carbonate rich artificial culture medium the observed pH 7.0 limit for growth must be higher in natural environment. More extensive work is necessary to understand the role of these seaweeds on the global atmospheric CO2 increase, for which the techniques and procedures described in this work can be utilized.