Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-10-17T15:58:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 919530 bytes, checksum: 79e4c5e2a21091121057607849cdca46 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T15:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 919530 bytes, checksum: 79e4c5e2a21091121057607849cdca46 (MD5) Previous issue date: 2005-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As cianobactérias e algas são organismos encontrados, abundantemente, em ambientes aquáticos, onde atuam como produtores primários transferindo energia para os diferentes níveis tróficos. A ocorrência de substâncias tóxicas ou xenobióticas tem sido uma ameça constante nos ecossistemas aquáticos. Tais substâncias podem causar efeitos tóxicos sobre diferentes grupos de cianobactérias e algas afetando em nível celular, de população e comunidade, causando prejuízos a cadeia trófica, nestes ambientes. O arsênio (As) é um elemento tóxico freqüentemente associado com depósitos de ouro. Através da mineração, o As é trazido à superfície pelo processo de drenagem ácida sendo, posteriormente, lixiviado e contaminando os corpos d água. Estudos evidenciam que cianobactérias e algas podem acumular As intracelularmente, sendo capazes de biotransformar as formas tóxicas em formas não tóxicas. A utilização destes processos permite a utilização destes organismos como biorremediadores na descontaminação de ambientes aquáticos contaminados pelo As. Com o objetivo de caracterizar os gêneros Geitlerinema UFV-E01 e Stigeoclonium UFV- E02, cultivados na presença de As, foram conduzidos, em laboratório, estudos sobre o crescimento, a absorção e a toxicidade do As. Para a caracterização foram utilizados como parâmetros à alteração morfológica, a produção de biomassa, para ambos os gêneros. A detecção do gene smtA que codifica a proteína metalotioneína (técnica de PCR), foi feita apenas em Geitlerinema UFV-E01. Os resultados mostraram que a absorção de As, em Geitlerinema UFV-E01, foi maior em células cultivadas em meio BG-11 B, com baixa concentração de fosfato (6,5 μmol.mL -1 ). A absorção de As foi proporcional às concentrações crescentes do elemento no meio de cultivo, atingindo o pico máximo de absorção em 24 horas de exposição (665,25 μg As.g -1 ms para células cultivadas em meio BG-11 A e 1.290,32 μg de As.g -1 ms, para células cultivadas em meio BG-11 B), sendo observado uma queda em 48 horas de exposição (500,00 μg As.g -1 ms para células cultivadas em meio BG-11 A, com 17,5 μmol.mL -1 de fosfato, e 810,00 μg de As.g -1 ms para células cultivadas em meio BG-11 B). As células de Geitlerinema UFV-E01 não apresentaram alterações morfológicas e não houve redução na produção de biomassa. Entretanto, foi observada a presença de grânulos densos no citoplasma das células. Os resultados obtidos, por meio da técnica de PCR, mostraram que Geitlerinema UFV-E01 não possui o gene smtA que codifica a proteína metalotioneína, sugerindo que a cianobactéria não utiliza esta estratégia nos processos de detoxificação celular. A absorção de As pelas células de Stigeoclonium UFV-E02, não foram influenciadas pelas concentrações de fosfato no meio BG-11 líquido. A absorção máxima de As ocorreu em 24 horas de exposição (1.300 μg As.g - ms) e foi mantida constante em 48 horas de exposição. Entretanto, em Stigeoclonium UFV- E02, houve redução na produção de biomassa e, também, alterações morfológicas nos filamentos caracterizados pelo aparecimento de células estreitas e longas, com cloroplastos deformados e de tamanho reduzido quando comparado com células sadias (controle). / Cianobacteria and algae are important primary producers in aquatic ecosystems and their energy is transferred throughout the different levels of the environmental trophic chain. The presence of xenobiotic or toxic elements has been a constant threat to aquatic ecosystems. These elements can cause considerable negative effects on microorganisms, since it can affect their different organization levels and consequently impairing the whole trophic chain. The arsenic (As) is a potential toxic element frequently associated with gold deposits. It can be brought to the surface by the gold mining activity, alongside the acid drainage and latter lixiviated, causing water bodies contamination. Previous study has shown that cianobacteria and algae can accumulated toxic As within the cells and sometimes transforming it into a non toxic form. Such trait can be useful for bioremediation purpose, by using these organisms on As decontamination of aquatic environments. In order to assess the bioremediator potential of Geitlerinema UFV-E01 (Cyanobacteria) and Stigeoclonium UFV-02 genera, absorption and toxicity tests were carried out on selected lineages, cultivated in presence of As, under laboratory conditions. The morphological alterations and biomass production were used as evaluation parameters to portray the two genera in relation to As presence. The identification of the smtA gene, which codifies the metallotioneina, was performed on the Geitlerinema UFV-E01 genus by PCR technique. The results indicated that the As absorption by Geitlerinema UFV-E01 cells was greater when they were cultivated in low phosphorus content (6,5 μmomL -1 ) BG-11 medium. The As absorption was proportional to the increase on the element content in culture medium, reaching the maximum after 24 hours of exposure either in the BG-11A medium (665,25 μg As.g -1 ms in BG-11 A and 1.290,32 μg As.g -1 ms in medium BG-11 B). After 48 hours of exposure to As, it was observed a decrease in the amount of element in the cells on both mediums tested, (500,00 μg As.g -1 ms in medium BG- 11 A with 17,5 μmol.mL -1 of fosfato, and 810,00 μg de As.g -1 ms in medium BG-11 B).The G. cells did not shown any signs of morphological alteration or biomass production decay in any of the culture medium tested. Nevertheless, dense corpuscles were observed in the cytoplasm of the cells cultivated. The PCR results revealed that the Geitlerinema UFV-E01 genus does not have the SmtA gene, suggesting that this cianobacteria can be using other mechanism for As detoxification. As detoxification by S. cells was not influenced by the phosphate concentration in the BG-11 medium. The maximum As absorption took place after 24 hours of exposure (1,300μg As.g -1 ms) and stayed constant for 48 hours. It was observed that Stigeoclonium UFV-02 genus had a decrease in the production of biomass and morphological alterations. The filaments shown longer and striated cells, containing smaller and deformed chloroplasts when compared to the control material. / Dissertação importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-18Bitstream added on 2014-06-13T18:29:36Z : No. of bitstreams: 1 rolisola_amcm_me_rcla.pdf: 1132649 bytes, checksum: 427d7970dd28e9d0c7190b92e04de416 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT - diffusive gradients in thin films) está entre as ferramentas analíticas usadas para análise de especiação de metais e semimetais. Esta técnica é capaz de fornecer as concentrações médias por tempo, pré-concentração do elemento e amostragem in situ. Nesta pesquisa, a determinação de As(V) pela técnica DGT foi realizada usando a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910, seletiva para a retenção do mesmo; enquanto que o hidróxido férrico foi utilizado para a determinação do arsênio total. A concentração de As(III) foi obtida pela diferença entre ambos. Foram também avaliadas, a membrana de troca aniônica fracamente básica DE81 e a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 410. A resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910 apresentou melhor desempenho nas condições testadas. O DAs(V) em agarose 1,5 % (m/v), na presença de cloreto de sódio obtido por curva de imersão foi de 4,59 ± 0,43 x 10-6 cm2 s-1 e, o obtido pela câmara de difusão foi de 6,33 ± 0,21 x 10-6 cm2 s-1. A retenção de As(V) pela resina Amberlite IRA 910, apresentou melhor linearidade para um tempo de imersão de 8 h. Do mesmo modo, a melhor retenção de As(V) foi observada na faixa de pH entre 5,0 e 9,0 e, força iônica entre 0,001 mol L-1 a 0,05 mol L-1. Dentre os potenciais interferentes aniônicos, o sulfato demonstrou ser o ânion que mais interferiu na retenção de As(V), enquanto o carbonato apresentou menor interferência. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação de arsênio inorgânico em amostras sintéticas com diferentes concentrações de As(III) e As(V) e os resultados obtidos pela DGT ficaram próximos aos valores esperados. Para a análise de amostras coletadas no Córrego Furnas, a recuperação... / The diffusive gradients in thin films (DGT) technique is among the analytical tools used for speciation analysis of metals and semimetals. The DGT is able to provide average concentrations by time, pre-concentration of the element and in situ sampling. In this research, the determination of As(V) by DGT technique was possible using a strongly basic anion exchange resin, Amberlite IRA 910, selective for accumulating As(V), while ferrihydrite was used for measuring the total arsenic. The As(III) concentration was obtained by the difference between both. The DE81 weakly basic anion exchange membrane and strongly basic anion exchange resins Amberlite IRA 410 were also investigated for selective sampling of As (V). The resin Amberlite IRA 910 has shown the best performance. Diffusion coefficients of the As(V) obtained by immersion curves and diffusion cell were 4.59 ± 0.43 x 10-6 cm2 s-1 e 6.33 ± 0.21 x 10-6 cm2 s-1 respectively. Both experiments were carried out using 1.5 % m/v agarose as diffusive layer and sodium chloride as ionic strength electrolyte. The As(V) accumulated by IRA 910 shown the best linear range for immersion times of up to 8 hours. While the range of pH 5.0 – 9.0 and ionic strength from 0.001 mol L-1 to 0.05 mol L-1 were the best working conditions. These rates are among the common values found in surface water. Among the potential interfering anions, the sulfate anion interfere the most in the As(V) retention while carbonate showed the least interference. The proposed methodology was applied to speciation analysis of inorganic arsenic on synthetic samples with different concentrations of As(III) and As(V), and the obtained results by DGT were close to expected values. For the analysis of spiked samples collected in Furnas Stream, the recoveries for total arsenic were between 103.9 % and 118.8 %... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Amauri Antonio Menegário / Banca: Joaquim de Araújo Nóbrega / Banca: Didier Gastmans / Resumo: A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT - diffusive gradients in thin films) está entre as ferramentas analíticas usadas para análise de especiação de metais e semimetais. Esta técnica é capaz de fornecer as concentrações médias por tempo, pré-concentração do elemento e amostragem in situ. Nesta pesquisa, a determinação de As(V) pela técnica DGT foi realizada usando a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910, seletiva para a retenção do mesmo; enquanto que o hidróxido férrico foi utilizado para a determinação do arsênio total. A concentração de As(III) foi obtida pela diferença entre ambos. Foram também avaliadas, a membrana de troca aniônica fracamente básica DE81 e a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 410. A resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910 apresentou melhor desempenho nas condições testadas. O DAs(V) em agarose 1,5 % (m/v), na presença de cloreto de sódio obtido por curva de imersão foi de 4,59 ± 0,43 x 10-6 cm2 s-1 e, o obtido pela câmara de difusão foi de 6,33 ± 0,21 x 10-6 cm2 s-1. A retenção de As(V) pela resina Amberlite IRA 910, apresentou melhor linearidade para um tempo de imersão de 8 h. Do mesmo modo, a melhor retenção de As(V) foi observada na faixa de pH entre 5,0 e 9,0 e, força iônica entre 0,001 mol L-1 a 0,05 mol L-1. Dentre os potenciais interferentes aniônicos, o sulfato demonstrou ser o ânion que mais interferiu na retenção de As(V), enquanto o carbonato apresentou menor interferência. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação de arsênio inorgânico em amostras sintéticas com diferentes concentrações de As(III) e As(V) e os resultados obtidos pela DGT ficaram próximos aos valores esperados. Para a análise de amostras coletadas no Córrego Furnas, a recuperação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The diffusive gradients in thin films (DGT) technique is among the analytical tools used for speciation analysis of metals and semimetals. The DGT is able to provide average concentrations by time, pre-concentration of the element and in situ sampling. In this research, the determination of As(V) by DGT technique was possible using a strongly basic anion exchange resin, Amberlite IRA 910, selective for accumulating As(V), while ferrihydrite was used for measuring the total arsenic. The As(III) concentration was obtained by the difference between both. The DE81 weakly basic anion exchange membrane and strongly basic anion exchange resins Amberlite IRA 410 were also investigated for selective sampling of As (V). The resin Amberlite IRA 910 has shown the best performance. Diffusion coefficients of the As(V) obtained by immersion curves and diffusion cell were 4.59 ± 0.43 x 10-6 cm2 s-1 e 6.33 ± 0.21 x 10-6 cm2 s-1 respectively. Both experiments were carried out using 1.5 % m/v agarose as diffusive layer and sodium chloride as ionic strength electrolyte. The As(V) accumulated by IRA 910 shown the best linear range for immersion times of up to 8 hours. While the range of pH 5.0 - 9.0 and ionic strength from 0.001 mol L-1 to 0.05 mol L-1 were the best working conditions. These rates are among the common values found in surface water. Among the potential interfering anions, the sulfate anion interfere the most in the As(V) retention while carbonate showed the least interference. The proposed methodology was applied to speciation analysis of inorganic arsenic on synthetic samples with different concentrations of As(III) and As(V), and the obtained results by DGT were close to expected values. For the analysis of spiked samples collected in Furnas Stream, the recoveries for total arsenic were between 103.9 % and 118.8 %... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre