Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Acredita-se que os primeiros progenitores da hematopoese definitiva surjam da diferenciação do endotélio da aorta dorsal, na altura da região da Aorta-Gônada-Mesonefros (AGM). Com o intuito de estudar esta região e o fenótipo das células do endotélio da aorta dorsal nesta posição topográfica, ovos galados de Gallus gallus domesticus L. foram incubados em chocadeira, classificados em estádios de E16 a E25 e processados histotecnologicamente para obtenção de secções seriadas na altura da região AGM. Estas passaram por coloração por Hematoxilina-Eosina, histoquímica para PAS, PAS-diastase e Alcian Blue pH 1.0 e pH 2.5, histoquímica por lectinas fluoresceinadas e imunofluorescência para moléculas de superfície, citoesqueleto e matriz extracelular. Foi observada hipertrofia endotelial no assoalho da aorta nos estádios observados, o qual se apresentava positivo ao PAS, com ocorrência frequente de vacuolizações basais PAS negativas, e o surgimento ocasional de grupamentos celulares intravasculares. Nestes, as células que se destacavam da membrana basal do endotélio expressavam progressivamente mais material PAS positivo, o qual, no entanto, em nenhum momento pareceu se tratar de glicogênio. Em relação às glicosaminoglicanas, notamos a presença predominante de ácido hialurônico por todo o mesênquima da região e em outras estruturas como periferia da notocorda, tubo neural e mesoderma lateral. Ocorreu co-expressão de fibronectina e α-actina de músculo liso em células circunjacentes à aorta, na face ventral do vaso. GFAP e BMP-4 são expressas entre as células do tubo neural e em sua periferia, assim como na notocorda do embrião. As lectinas Abrus precatorius, Lens culinarise Ricinus communis mostraram-se positivas principalmente na região subedotelial do assoalho da aorta nos estádios observados neste trabalho. Bandeiraea simplicifolia exibiu pouca marcação na aorta dorsal e a Arachis hypogeae foi negativa. Outras estruturas da região AGM também expressaram resíduos de açúcares revelados por estas lectinas, tais como: notocorda, tubo neural, mesênquima, intestino primitivo e saco vitelínico. Estes resultados acrescentam elementos morfológicos e bioquímicos ao conhecimento sobre a região AGM de embriões de galinha e sobre o endotélio, possivelmente hemogênico, da aorta dorsal. / Nowadays it is known that firsts definitive hematopoietic progenitors arise from endothelium differentiation of dorsal aorta, at Aorta-Gonad-Mesonephros (AGM) site. In order to study those events and cells phenotype of dorsal aorta endothelium in this topographical site, fertilized eggs of Gallus gallus domesticus L. were incubated, from E16 to E25 and to be processed by histotechonology to obtain serial sections of the AGM site. After this, they were stained with Hematoxilin-Eosin, histochemistry to PAS, diastase PAS and Alcian Blue pH 1.0 and pH 2.5, to obtain a better overview and characterization from cells, also, histochemistry to fluorescein lectins and immunofluorescense to surface molecules, cytoeskeleton andextracellular matrix were performed. Our results showed endothelial hypertrophy of the aorta floor in the stages analyzed, which shown positive for PAS, with frequent appearance of PAS negatives basal vacuolizations and an occasional intravascular cell clusters arise of. It was also observed that cells which were separated from endothelium basal membrane shown progressively were more PAS positive which however in any time seems to be glycogen. Regard of glycosaminoglycans we noted the main presence of hialuronic acid for all the mesenchymes site and in others structures like notochord periphery, neural tube and lateral mesoderm. It was observed fibronectin and smooth muscle α-actin co-expression on aorta surrounding walls, at vessels ventral face. GFAP and BMP-4 are express between the cells of neural tube and surrounding it, as well as at embryo notochord. The lectins Abrus precatorius, Lens culinaris and Ricinus communis showed mostly positive expression on the sub endothelium site of the dorsal aorta floor at the stages analyzed in this work. Bandeiraea simplicifolia showed low expression on dorsal aorta and in Arachis hypogeae it was negative. Other structures of AGMs site also expressed sugar residues revealed by these lectins like: notochord, neural tube, mesenchyme, primitive gut and yolk sac.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-05T19:08:26Z No. of bitstreams: 1 Thiago_Edwiges2017.pdf: 2041114 bytes, checksum: f435c702dd49431aa0534c4ce49e2533 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T19:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago_Edwiges2017.pdf: 2041114 bytes, checksum: f435c702dd49431aa0534c4ce49e2533 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / The economical development and urbanization process have contributed to the increase in solid waste generation and problems related to final disposal. Thus, the National Solid Waste Policy reinforces treatment in order to improve efficiency in the management of solid waste as one of its priorities and stimulates to recover and use energy. Anaerobic digestion has been suggested as a promising approach to the treatment of organic fraction of solid waste, mainly because it represents an opportunity to reduce environmental pollution and minimizes impacts concerning the energy crisis. So, this trial aimed at evaluating FVW biogas potential, collected in a wholesale market (Unit from Foz do Iguaçu/PR) through batch and semicontinuous tests. Fruits and vegetables trading from that unit generates approximately 70,500 t year-1, with 2,800 kg d-1 solid waste, composed of almost 85% organic matter. The influence of chemical composition of twelve FVW different samples with different compositions on biochemical methane potential (BMP) was analyzed. The BMP ranged from 288 LN CH4 kg VS-1 to 516 LN CH4 kg VS-1, with significant statistical differences among means. This was explained by in the waste chemical composition over time. BMP variation was most strongly correlated for lipid content and high calorific values (HCV). Linear regression analyses were carried out to develop statistical models to predict as fast as possible methane potential of this kind of waste. The models were analyzed according to chemical compounds and HCV based on simple and multiple regression. The model with the best statistical metrics included lipid, protein, cellulose, lignin, and HCV, with a 92.5% R² and lignin content negatively correlated to BMP. Since HCV and lipids were strongly correlated, and because HCV can be determined more rapidly than chemical composition, HCV may be useful for predicting BMP. In addition to batch tests, the performance of anaerobic digestion was also investigated in a semicontinuous mode using a FVW mixture as a single substrate. The performance of a continuous stirred tank reactor (CSTR) was monitored along with the gradual increase of organic loading rates (OLR) from 0.5 gVS L–1 d–1 to 5.0gVSL–1d–1. BMP of FVW used as a feedstock to CSTR was 370 LN CH4 kg VS-1 with 81% biodegradability. During the whole trial pH was stable and there was an adequate level of buffering capacity in the system. Volumetric biogas production (LN biogas L–1 d–1) increased linearly (R² = 94.4%) according to OLR increase. On the other hand, the specific methane production (LN CH4 kg VS-1) has registered the best performance at an OLR of 3.0 g VS L–1 d–1 and 30 days of hydraulic retention time, with 285 LN CH4 kg VS-1 added, reaching 74% of BMP measured by batch tests. A clear accumulation of volatile fatty acids (VFA) was monitored with a decreased specific methane yield was detected with an OLR above 3.0 g VS L–1 d–1. / O crescimento econômico e o processo de urbanização vêm contribuindo para o aumento da geração de resíduos sólidos e problemas relacionados à disposição final. A Política Nacional de Resíduos Sólidos reforça o tratamento com o intuito de melhorar a eficiência quanto ao gerenciamento dos resíduos sólidos no país, como uma de suas prioridades e enfatiza o incentivo à recuperação e ao aproveitamento energético. A biodigestão anaeróbia tem sido apontada como uma abordagem promissora ao tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos, sobretudo por representar oportunidade de reduzir a poluição ambiental e minimizar os impactos da crise energética. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de biogás de resíduos de frutas e hortaliças (RFH) coletados na Central de Abastecimento (CEASA – Unidade de Foz do Iguaçu/PR) a partir de testes em batelada e em regime semicontínuo. A comercialização de frutas e hortaliças da unidade é de aproximadamente 70.500 t ano-1, com geração de resíduos sólidos de 2.800 kg d-1, compostos por aproximadamente 85% de matéria orgânica. A influência da composição química de doze amostras de RFH com diferentes composições sobre o potencial bioquímico de metano (PBM) foi analisada. O PBM dos resíduos variou entre 288 LN CH4 kg SV-1 e 516 LN CH4 kg SV-1, com diferenças estatísticas significativas entre as médias, o que pôde ser explicado pela variação na composição química dos resíduos ao longo do tempo. A variação do PBM foi mais fortemente correlacionada à variação do teor de lipídeos e do poder calorífico superior (PCS). Foram realizadas análises de regressão linear visando desenvolver modelos estatísticos para estimar, de forma mais rápida, o potencial metanogênico deste tipo de resíduo. Os modelos foram analisados considerando os componentes químicos e o PCS a partir de regressão linear simples e múltipla. O modelo com as melhores métricas estatísticas foi obtido considerando lipídio, proteína, celulose, lignina e PCS, com R² de 92,5% e com teor de lignina negativamente correlacionado ao PBM. Como o PCS e os lipídeos apresentaram forte correlação, e como o PCS pode ser determinado, em geral, de forma mais rápida que a composição química, o PCS pode ser considerado um parâmetro útil para a estimava do PBM. Além dos testes em batelada, investigou-se também o desempenho da biodigestão anaeróbia em regime semicontínuo utilizando-se uma mistura de RFH como único substrato. O desempenho de reator de mistura completa (do inglês CSTR) foi monitorado juntamente com o aumento gradativo da carga orgânica volumétrica (COV) de 0,5 g SV L-1 d-1 até 5,0g SV L-1 d-1. O PBM dos RFH utilizado para alimentar o reator foi 370 LN CH4 kg SV-1 com biodegradabilidade de 81%. Durante todo o ensaio o pH se manteve estável e o sistema apresentou boa capacidade tampão. A produção volumétrica de biogás (LN biogás L-1 d-1) aumentou de forma linear (R² = 94,4%) de acordo com aumento da COV. Já a produção específica de metano (LN CH4 kg SV-1) indicou o melhor desempenho com COV de 3,0 g SV L-1 d-1 e 30 dias de tempo de retenção hidráulica, com 285 LN CH4 kg SV-1 adicionados, e atingiu 74% de PBM, medido a partir dos testes em batelada. Observou-se um acúmulo evidente de ácidos graxos voláteis (AGV), com consequente redução da produção de metano a partir da COV acima de 3,0 g SV L-1 d-1.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-09-13T12:33:03Z No. of bitstreams: 1 jobalvesdesouzafilho.pdf: 5002481 bytes, checksum: 64848c1386c2e939797e2ac86f5eddd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-09-13T12:46:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jobalvesdesouzafilho.pdf: 5002481 bytes, checksum: 64848c1386c2e939797e2ac86f5eddd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T12:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jobalvesdesouzafilho.pdf: 5002481 bytes, checksum: 64848c1386c2e939797e2ac86f5eddd4 (MD5) Previous issue date: 2011-11-04 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Concentrações subinibitórias de antimicrobianos (CSI), frequentemente decorrentes de antibioticoterapia, podem resultar em alterações na biologia bacteriana, com implicações no seu potencial agressor. Esse efeito tem considerável importância para as bactérias da microbiota residente, em especial para Fusobacterium nucleatum, um dos mais proeminentes anaeróbios residentes em humanos. Os objetivos deste trabalho foram analisar os efeitos de concentrações subinibitórias (CSI) de antimicrobianos em características morfológicas, bioquímicas, fisiológicas e moleculares de F. nucleatum. A partir da linhagem F. nucleatum ATCC 25586 (denominada FnPAR), foram obtidas 14 linhagens selecionadas por 10 cultivos sucessivos em CSI de ampicilina (FnAMP+), ampicilina/sulbactam (FnAMS+), clindamicina (FnCLI+), cloranfenicol (FnCLO+), levofloxacina (FnLEV+), metronidazol (FnMET+) e piperacilina/tazobactam (FnPTZ+) e, subsequente, 10 cultivos na ausência das mesmas drogas. Foram avaliados o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos, a morfologia bacteriana, o perfil bioquímico, a formação de biofilme e o custo de fitness. Também foram realizados genotipagem e análise dos perfis protéicos. Para avaliação global das alterações fenotípicas e genotípicas foram obtidas matrizes de similaridade. O perfil de susceptibilidade mostrou sensibilidade diminuída para a maioria das linhagens derivadas, mesmo após o cultivo sem drogas. Alterações morfológicas e de complexidade celular foram observadas, principalmente nas linhagens cultivadas em CSI de β-lactâmicos (FnAMP+, FnAMS+ e FnPTZ+), que também expressaram capacidade diminuída para formação de biofilme. Contudo, a morfologia regular e a habilidade de formação de biofilme foram retomadas após o cultivo sem droga. As linhagens FnCLI, FnCLO, FnLEV e FnMET não apresentaram alterações morfológicas evidentes, porém, foi observado aumento na formação de biofilme, com destaque para FnCLI+. As linhagens FnMET+ e FnCLI+ apresentaram um alto custo de fitness. Foram observadas alterações no padrão de metabolismo de carboidratos e na atividade de enzimas microbianas. Comparado com a FnPAR, várias proteínas (de 4.5 a 240 kDa) foram positivamente ou negativamente reguladas nas linhagens derivadas. Observou-se polimorfismo no DNA em todas as linhagens derivadas. As matrizes de similaridade não mostraram relações entre o padrão de polimorfismo de DNA e as outras características. Entretanto, existe uma tendência de que as alterações bioquímicas estejam relacionadas com alterações nos perfis protéicos. CSI de antimicrobianos podem, de fato, induzir alterações em F. nucleatum, com reflexo direto na sua biologia. Estes resultados alertam para o risco de antibioticoterapia inadequada, que podem ter sérias implicações para a microbiologia clinica e doenças infecciosas e, ainda, interferir com a relação bactéria-hospedeiro. / Subinibitory Concentrations (SIC) of antimicrobials, often arising from antibioticotherapy, may result in alterations in bacterial biology with implications for its potential aggressor. This effect has considerable importance for the bacteria of resident microbiota, especially for Fusobacterium nucleatum, one of the most prominent anaerobes in humans. Our aim was to analyze the effects of antimicrobials SIC in morphological, biochemical, physiological and molecular characteristics of F. nucleatum. From the strain F. nucleatum ATCC 25586 (FnWLD) were obtained 14 strains selected by 10 successive culture on SIC of ampicillin (FnAMP+), ampicillin/sulbactam (FnAMS+), clindamycin (FnCLI+), chloramphenicol (FnCLO+), levofloxacin (FnLEV+), metronidazole (FnMET+) and piperacillin/tazobactam (FnPTZ+) and subsequent 10 cultures in the absence of the same drugs. We evaluated the antimicrobial susceptibility patterns, bacterial morphology, biochemical profile, biofilm formation and the fitness cost. We also performed genotyping and analysis of protein profiles. For the global evaluation of phenotypic and genotypic alterations, similarity matrices were obtained. The antimicrobial susceptibility patterns showed decreased sensitivity to most of derived strains, even after culture without drugs. Morphological and cell complexity alterations were observed, mainly in strains grown in SIC of β-lactam (FnAMP+, FnAMS+ and FnPTZ+), which also expressed decreased ability to biofilm formation. However, the regular morphology and the ability to biofilm formation were restored after culture without drug. The strains FnCLI, FnCLO, FnLEV and FnMET showed no apparent morphological changes, however, there was an increase in biofilm formation, especially for FnCLI+. The strains FnMET+ and FnCLI+ had a high fitness cost. Changes were observed in the carbohydrate metabolism patterns and activity of microbial enzymes. Compared with the FnWLD, several proteins (from 4.5 to 240 kDa) were positively or negatively regulated in the derived strains. It was observed polymorphism in the DNA in all derived strains. The similarity matrices showed no relationship between the DNA polymorphism patterns and other features. However, there is a tendency that the biochemical changes to be related to alterations in protein profiles. SIC of antimicrobials may, indeed, to induce alterations in F. nucleatum with direct impact on its biology. These results emphasize the risk of inadequate antibioticotherapy, which may have serious implications for the clinical microbiology and infectious diseases and also to interfere with the bacteria-host relationship.

Orientador: Alessandra Melchert / Resumo: O estudo teve por objetivo avaliar a preferência alimentar e as dietas oferecidas a tatus de nove bandas mantidos sob cuidados humanos, enfatizando a ação das dietas sobre o desempenho, avaliação clínica e metabolismo animal, assim como o aproveitamento dos nutrientes de cada dieta. Foram utilizados para a avaliação da preferência alimentar 10 tatus de nove bandas (D. novemcinctus) adultos, sendo oito machos e duas fêmeas; seis tatus de nove bandas (D. novemcinctus) adultos, sendo cinco machos e uma fêmea, para o ensaio de digestibilidade; e oito tatus de nove bandas (D. novemcinctus) adultos machos para a avaliação clínica e metabólica. Para o teste de preferência alimentar foram testadas quatro dietas que diferiram quanto ao seu teor de proteínas e inclusão de frutos em sua composição. Para o ensaio de digestibilidade e avaliação clínica e metabólica foram testadas duas dietas com ou sem inclusão de frutos em sua composição. O teste de preferência alimentar foi conduzido utilizando a observação em três pontos: frequência de consumo, ingestão alimentar e razão da ingestão. O ensaio de digestibilidade foi realizado após 70 dias de tratamento. A avaliação clínica e metabólica ocorreu antes e ao final de 90 dias de fornecimento de cada uma das dietas, sendo que 60 dias antes do fornecimento de cada dieta foi realizado um período preparatório. Durante o período preparatório os animais receberam uma dieta constituída por ração canina e carne, para que ao início dos tratamentos ap... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aims of the study was to evaluate the dietary preference and the diets offered to the nine-banded armadillos kept under human care, emphasizing the action of the diets on the animal performance, as well as the use of the nutrients of each diet. Ten adult nine-banded armadillos (D. novemcinctus) were used for the evaluation of the food preference, being eight males and two females; and six adults nine-banded armadillos (D. novemcinctus), being five males and one female, for digestibility assay. and eight males adults nine-banded armadillos (D. novemcinctus) for clinical and metabolic evaluation. Food preference test, tested four diets that differed in their protein content and fruit inclusion in their composition. For the digestibility assay and clinical and metabolic evaluation were tested two diets with or without fruit inclusion in its composition. The food preference test was conducted using three-point observation: consumption frequency, food intake and intake ratio. The digestibility assay was performed after 70 days of treatment. Clinical and metabolic evaluation occurred before and the end of 90 days of supply of each diet, and 60 days before the supply of each diet a preparatory period was performed. During the preparatory period, the animals received a diet consisting of dog food and meat, so that at the beginning of the treatments presented similar body and metabolic conditions. The diet with the highest protein inclusion, obtained the highest preference in all ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

La microbiologia de l’aigua és un camp científic que ha ajudat enormement a millorar la seguretat sanitària de les aigües destinades als usos humans. De fet, augmentar el coneixement sobre les poblacions microbianes presents a l’aigua tant pel que fa a les poblacions autòctones com a les al•lòctones, pot ser de gran ajuda de cara a garantir els estàndards de qualitat, que cada vegada són més exigents. Tanmateix, la gran heterogeneïtat dels sistemes aquàtics i de les problemàtiques lligades als seus usos, fan necessari un estudi individualitzat de les seves poblacions microbianes. Així doncs, el propòsit d’aquesta tesi doctoral va ser estudiar diferents poblacions microbianes associades a diferents sistemes aquàtics: aigües minerals naturals, aigües recreatives i aigües regenerades. Pel que fa a les aigües minerals naturals, es van estudiar les poblacions bacterianes aeròbies heterotròfiques autòctones de tres fonts a 22ºC i 37ºC durant l’hivern i l’estiu. Totes les soques aïllades es van fenotipar mitjançant les microplaques PhP-48 del Phene-Plate System®. Es van poder aïllar un elevat nombre de gèneres poc descrits en aquests ambients. Això afegit als canvis de composició observats entre estacions, confirma que es tracta d’ambients complexos, i que encara hi ha un gran desconeixement sobre la seva composició i dinàmica. D’altra banda, es va confirmar que cada aigua mineral natural conté una microbiota autòctona pròpia, l’estructura i composició de la qual és prou específica per poder diferenciar-la amb mètodes de caracterització fenotípica de la d’altres aigües minerals naturals. D’altra banda es va avaluar la capacitat de la ISO 16266:2006 per identificar Pseudomonas aeruginosa en aigües minerals naturals. En general, el procediment de la ISO 16266:2006 identifica adequadament la major part dels aïllats de P. aeruginosa, llevat dels casos de soques no pigmentades. Els resultats recomanen la incorporació dels assaigs de creixement en agar King A i a 4°C i 42°C en les anàlisis rutinàries d’aigües envasades, i s’aconsella l’ús de les galeries API®20NE en la confirmació d’aquells aïllats que generin dubtes en base als criteris de la ISO 16266:2006. En l’àmbit de les aigües recreatives, es van caracteritzar les poblacions microbianes associades a quatre piscines naturalitzades d’ús privat. Tres d’elles presentaven a l’estiu concentracions d’E. coli o enterococs superiors als límits establerts a les recomanacions. La contaminació fecal relacionada amb la fauna salvatge s’apunta com un contribuïdor significatiu en les piscines naturalitzades privades. A més, el sistema de depuració natural de les piscines naturalitzades sembla ser força limitat alhora de disminuir la contaminació fecal a les piscines, cosa que posa en dubte la seva aplicabilitat en piscines de major volum i obertes al públic. Pel que fa a les aigües regenerades, es van avaluar la capacitat del fenotipatge bioquímic de coliforms fecals i enterococs per determinar l’origen de la contaminació fecal en dues basses d’aigua regenerada utilitzades en la irrigació d’un camp de golf. La caracterització bioquímica i l’estudi d’inactivació van proporcionar evidències que la contaminació fecal detectada a les basses a l’estiu no tenia relació amb les poblacions que entraven a través de l’aigua regenerada, sinó que semblava estar relacionat amb una aportació de material fecal animal, probablement ocells, generat al propi sistema. El fenotipatge bioquímic d’enterococs i coliforms fecals és una eina útil per a l’estudi de l’origen de la contaminació fecal en aquells casos on la càrrega fecal és baixa, fet que és rellevant, tenint en compte que molts altres mètodes presenten problemes en ser aplicats per sota d’aquestes concentracions. En general, els estudis realitzats donen peu a continuar aprofundint en l’estudi de la diversitat microbiana en diferents ambients aquàtics, tant pel que fa a les poblacions autòctones com a les al•lòctones. / "Characterization and diversity of microbial populations associated to with natural mineral waters, recreational waters and reclaimed waters" SUMMARY: Microbial populations from natural mineral waters, recreational waters and reclaimed waters were characterized to increase the knowledge about their indigenous and introduced microorganisms. Regarding natural mineral waters, we characterized the aerobic heterotrophic bacteria from three sources at 22ºC and 37ºC during summer and winter. The study of the similarities showed that growing temperatures and seasons caused significant differences in structures and composition. In addition, several bacterial species were isolated and identified, some of them rarely isolated in natural mineral waters, revealing the complexity and lack of knowledge of these ecosystems. Furthermore, we evaluated the procedure included in ISO 16266:2006 to identify presumptive P. aeruginosa isolates in natural mineral waters. The results showed that ISO 16266:2006 correctly identified 27 out of 29 genotypically confirmed P. aeruginosa isolates, although two false negative identifications were obtained. Additional test assayed such as King A medium, growth tests at 4 °C and 42 °C and API® 20NE correctly discriminated all the studied strains. As far as recreational waters are concerned, we analyzed the microbial populations in four private natural swimming pools. Three of them exceeded the E. coli or enterococci limits stated in the recommendations for natural swimming pools. The concentrations of P. aeruginosa and aerobic heterotrophic bacteria were acceptable. The results suggest that wildlife was an important source of fecal pollution in the pools. Since there is a lack of regulations on these systems, and the health risks are higher than in conventional swimming pools, further research is needed to establish the parameters for ensuring safe bathing in private and public natural swimming pools. Finally, we aimed to identify the origin of the fecal contamination in two reclaimed-water open-air ponds used to irrigate a golf course. Although the concentration of fecal bacterial indicators was low, the biochemical fingerprinting used provided evidence that the origin of the fecal contamination in the ponds was not related to the reclaimed water. Furthermore, a mesocosm assays indicated that none of the microbial fecal indicators was able to regrow in the ponds. Finally, the study highlighted the fact that reclaimed water may be recontaminated in open-air reservoirs.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5307.pdf: 3018065 bytes, checksum: 4a4ed79b44dafeeb1204798dc8f70256 (MD5) Previous issue date: 2013-06-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / This thesis aimed to evaluate the use of cholinesterases (ChE) of the cladoceran species Pseudosida ramosa and Daphnia magna as a biochemical biomarker of the presence and effects of anatoxin-a(s) at different levels of biological organization (molecular, individual and population), besides the combined effects of the mixtures of the hepatotoxic (microcystins) and neurotoxic (anatoxin-a(s)) extracts in D. magna. A microplate assay was adapted and optimized for measuring the ChE activity of P. ramosa, in order to produce an assay protocol for this species. The analysis on the performance of ChE assays in P. ramosa showed that these are suitable for the quantifying of enzymatic activity in this species. P. ramosa showed to be an adequate alternative to the exotic cladoceran D. magna. Thus, it was proposed an assay protocol, which it meets the best combination of parameters for the using of ChE activity of P. ramosa as a biochemical biomarker. The ChE activity of P. ramosa and D. magna were specific for the indication of the presence of anatoxin-a(s), since no effect on the enzymatic activity of these species was observed when they were exposed to the microcystins. In the acute exposures (48-h) to the anatoxin-a(s) extract and to the paraoxon-methyl, P. ramosa was more sensitive than D. magna for ChE activity and survival endpoints. Also, P. ramosa was more sensitive than D. magna when exposed to the anatoxin-a(s) extract for 7 days. When the relationships between the ChE inhibition and individual and populational endpoints were evaluated, different responses were observed for the studied species. The ChE inhibition in P. ramosa had a very close relationship with the survival in the acute exposures to the anatoxin-a(s) extract and to the paraoxon-methyl. For D. magna, on the other hand, this relationship was not linear, being high levels of ChE inhibition associated with almost no mortality. The ChE activity in P. ramosa was also a good predictor of the chronic effects of anatoxin-a(s) extract at higher levels of biological organization, since ChE inhibition (48 h) was linearly linked to the sub-lethal effects on the reproduction (21 days) and on the population growth rate (21 days). For D. magna, these relationships could not be established, possibly due to species-specific differences in the affinities of both acetylcholinesterase and pseudocholinesterases to the toxicants. Thus, for the using of ChE as a biochemical biomarker in the risk assessments of neurotoxic cyanobacteria blooms in tropical regions, it is recommended the use of native species, especially of P. ramosa, since the model species D. magna could overestimate the risk to the local species. When the effects of the mixtures of the hepatotoxic and neurotoxic extracts were evaluated on the survival and feeding rates of D. magna, additive and synergistic responses were only observed on the feeding rates. Therefore, since different types of cyanotoxins are found in the natural environments in combination, the risks of these toxins on the zooplanktonic community should be evaluated not only individually, but also as mixtures. / Esta tese teve como objetivo avaliar o uso das colinesterases (ChE) das espécies de cladóceros Pseudosida ramosa e Daphnia magna como um biomarcador bioquímico da presença e dos efeitos de anatoxina-a(s) em diferentes níveis de organização biológica (molecular, individual e populacional), além dos efeitos combinados das misturas dos extratos hepatotóxicos (microcistinas) e neurotóxicos (anatoxina-a(s)) em D. magna. Um ensaio de microplacas foi adaptado e otimizado para medir a atividade de ChE da P. ramosa, a fim de produzir um protocolo de ensaio para esta espécie. A análise sobre o desempenho dos ensaios de ChE em P. ramosa mostrou que estes são adequados para a quantificação da atividade enzimática nesta espécie. P. ramosa mostrou ser uma alternativa adequada para o cladócero exótico D. magna. Assim, foi proposto um protocolo de ensaio, o qual reúne a melhor combinação de parâmetros para a utilização da atividade de ChE da P. ramosa como um biomarcador bioquímico. A atividade de ChE da P. ramosa e da D. magna foram específicas para a indicação da presença de anatoxinaa( s), uma vez que nenhum efeito sobre a atividade enzimática dessas espécies foi observado quando elas foram expostas às microcistinas. Nas exposições agudas (48 h) ao extrato de anatoxina-a(s) e ao paraoxon-metil, P. ramosa foi mais sensível do que D. magna para os parâmetros atividade de ChE e sobrevivência. Também, P. ramosa foi mais sensível do que D. magna quando exposta ao extrato de anatoxina-a(s) por sete dias. Quando as relações entre a inibição de ChE e os parâmetros individuais e populacionais foram avaliados, diferentes respostas foram observadas para as espécies estudadas. A inibição de ChE em P. ramosa teve uma relação muito próxima com a sobrevivência nas exposições agudas ao extrato de anatoxina-a(s) e ao paraoxon-metil. Para D. magna, por outro lado, esta relação não foi linear, sendo níveis altos de inibição de ChE associados com quase nenhuma mortalidade. A atividade de ChE em P. ramosa foi também um bom preditor dos efeitos crônicos do extrato de anatoxina-a(s) em níveis mais elevados de organização biológica, uma vez que a inibição de ChE (48 h) foi associada linearmente aos efeitos sub-letais na reprodução (21 dias) e na taxa de crescimento populacional (21 dias). Para D. magna, essas relações não puderam ser estabelecidas, possivelmente devido a diferenças espécie-específicas nas afinidades da acetilcolinesterase e das pseudocolinesterases aos tóxicos. Assim, para a utilização de ChE como um biomarcador bioquímico nas avaliações de risco de florescimentos de cianobactérias neurotóxicas em regiões tropicais, recomenda-se o uso de espécies nativas, especialmente da P. ramosa, uma vez que a espécie modelo D. magna poderia superestimar o risco para as espécies locais. Quando os efeitos das misturas dos extratos hepatotóxicos e neurotóxicos foram avaliados sobre a sobrevivência e as taxas alimentares da D. magna, respostas aditivas e sinergísticas foram observadas apenas nas taxas alimentares. Portanto, uma vez que diferentes tipos de cianotoxinas são encontrados nos ambientes naturais em combinação, os riscos dessas toxinas sobre a comunidade zooplanctônica deveriam ser avaliados não apenas individualmente, mas também como misturas.