Os combustíveis derivados do petróleo são notadamente reconhecidos como fontes insustentáveis de energia, visto que há um empobrecimento das suas fontes, e ainda pela contribuição nas mudanças climáticas globais. Nesse cenário, os biocombustíveis aparecem como alternativa renovável frente às não-renováveis. No Brasil, a inserção de fontes renováveis na matriz energética tem crescido ao longo das últimas décadas, onde o biodiesel tem desempenhado um papel de destaque. A linha de frente da produção está centrada nos vegetais superiores e resíduos contendo óleos vegetais e animais, entretanto, estas não são as únicas fontes de matéria-prima para a fabricação do biodiesel. Microalgas oleaginosas são uma alternativa potencial que resolve, em parte, alguns dos problemas associados ao biodiesel oriundo de óleos vegetais e animais. As microalgas podem acumular significativas quantidades de lipídeos (até mais que 50% do seu peso seco) e gerar grande quantidade de biomassa, porém, não se encontram disponíveis na natureza em concentrações que suportem exploração comercial, salvo exceções. Portanto, para serem produzidas em larga escala, podem ser utilizados sistemas controlados de cultivo. Dentro desse contexto, a pesquisa foi dividida em 3 etapas que visaram atingir os seguintes objetivos: (1) Através de técnicas de axenização, purificar duas cepas de Chlorella spp. para que os resultados obtidos pudessem ser atribuídos exclusivamente à alga; (2) Estudar o comportamento de duas cepas em dois meios de cultura distintos (WC e TAP) utilizando glicose como fonte orgânica de carbono e investigar fatores físicos e químicos para otimizar a produtividade de biomassa e lipídeos em relação à esses fatores. (3) Com os fatores escolhidos e otimizados, avaliar de forma simplificada o cultivo em média escala (fotobiorreatores de 10 L). A cepa de Chlorella DAM5% 04 apresentou os melhores resultados quanto às velocidades de crescimento, e por isso foi escolhida. Para monitorar o crescimento, foram utilizadas as absorbâncias calibradas previamente por sólidos suspensos. O modelo de Gompertz foi utilizado para a modelagem do crescimento e gerou curvas e parâmetros de crescimento (amplitude, velocidades máximas específicas de crescimento e tempo de geração). A adição de glicose aos meios de cultura aumentou 4 vezes as velocidades de crescimento quando comparado ao meio WC padrão (de 0,30 UFC mL-1 dia-1 para 1,23 UFC mL-1 dia-1. A relevância da glicose no meio TAP foi em relação à biomassa produzida, que dobrou seu valor em relação ao WC e TAP padrão (de 500 mg.L-1 para 1090 mg.L-1). Na investigação dos fatores químicos, a retirada de enxofre do meio foi responsável por aumentar em mais de 7 vezes o valor da fluorescência de lipídeos neutros (de 1 u.a para 7,8 u.a.), sendo o mais eficiente. Na combinação dos fatores envolvidos, a produção de biomassa chegou ao 2000 mg.L-1, ao passo que a fluorescência de lipídeos chegou às 14 u.a. O ponto ótimo para produção de biomassa e fluorescência de lipídeos neutros encontrado pelo modelo de otimização utilizado foi de 98 mg L-1 de nitrogênio, 51 mg L-1 de fósforo, 0 mg L-1 de enxofre e 200 μmol fótons m-2 s-1 para o meio de cultura. Esses valores foram utilizados na fase posterior, o cultivo nos fotobiorreatores. Foi constatado que o airlift é mais suscetível à contaminação da cultura (comprovado microscopicamente) do que as bags, o que interferiu nos resultados. As maiores velocidades específicas de crescimento foram obtidas no reator airlift (5,77 d-1) para o cultivo com ar enriquecido em CO2 (2%), sendo de 4 a 5 vezes maiores do que as obtidas em pequena escala (tubos de ensaio). Em relação à biomassa, o cultivo no airlift apresentou 2550 mg L-1. A fluorescência de lipídeos neutros não ultrapassou 1 u.a, em todos os experimentos realizados nos fotobiorreatores, muito aquém dos valores encontrados nos tubos. / Oil-based fuels are notably recognized as unsustainable sources of energy, as their sources are impoverished, as well as their contribution to global climate change. In this scenario, biofuels appear as a renewable alternative to non-renewable ones. In Brazil, the insertion of renewable sources in the energy matrix has grown over the last decades, where biodiesel has played a prominent role. The production front line is centered on top vegetables and residues containing vegetable and animal oils, however, these are not the only sources of raw material for the production of biodiesel. Oil microalgae are a potential alternative that solves, in part, some of the problems associated with biodiesel from vegetable and animal oils. Microalgae can accumulate significant amounts of lipids (up to more than 50% of their dry weight) and generate large amounts of biomass, but are not available in nature at concentrations that support commercial exploitation, except for exceptions. Therefore, to be produced on a large scale, controlled cropping systems can be used. Within this context, the research was divided into 3 stages that aimed to achieve the following objectives: (1) Through axenization techniques, to purify two strains of Chlorella spp. So that the results obtained could be attributed exclusively to the algae; (2) To study the behavior of two strains in two different culture media (WC and TAP) using glucose as an organic carbon source and to investigate physical and chemical factors to optimize biomass and lipid productivity in relation to these factors. (3) With the chosen and optimized factors, to evaluate in a simplified way the cultivation in medium scale (10B photoboreaders). The Chlorella strain DAM5% 04 presented the best results regarding growth rates, and it was therefore chosen. To monitor growth, the absorbances previously calibrated by suspended solids were used. The Gompertz model was used for growth modeling and generated growth curves and parameters (amplitude, maximum growth speeds and generation time). The addition of glucose to the culture media increased the growth rates 4 fold compared to standard WC media (0.30 CFU mL-1 day-1 to 1.23 CFU mL-1 day-1). In the investigation of the chemical factors, the removal of sulfur from the medium was carried out in the same way as the biomass produced, which doubled its value in relation to WC and standard TAP (from 500 mgL-1 to 1090 mg L-1). Which is responsible for increasing the fluorescence value of neutral lipids by more than 7 times (from 1 ua to 7.8 ua), being the most efficient. In the combination of the factors involved, biomass production reached 2000 mg.L-1, Whereas the lipid fluorescence reached 14 ua. The optimal point for the production of biomass and fluorescence of neutral lipids found by the optimization model was 98 mg L-1 of nitrogen, 51 mg L-1 of phosphorus, 0 mg L-1 of sulfur and 200 μmol photons m-2 s-1 for the culture medium. Phase, culture in photobioreactors. It has been found that the airlift is more susceptible to contamination of the crop (microscopically proven) than bags. The highest specific growth rates were obtained in the airlift reactor (5.77 d-1) for CO2-enriched air (2%) cultivation, 4 to 5 times higher than those obtained on a small scale (test tubes). In relation to biomass, the airlift culture presented 2550 mg L-1. Neutral lipid fluorescence did not exceed 1 u.a. in all experiments performed on photobioreactors, well below the values found in the tubes.

Os combustíveis derivados do petróleo são notadamente reconhecidos como fontes insustentáveis de energia, visto que há um empobrecimento das suas fontes, e ainda pela contribuição nas mudanças climáticas globais. Nesse cenário, os biocombustíveis aparecem como alternativa renovável frente às não-renováveis. No Brasil, a inserção de fontes renováveis na matriz energética tem crescido ao longo das últimas décadas, onde o biodiesel tem desempenhado um papel de destaque. A linha de frente da produção está centrada nos vegetais superiores e resíduos contendo óleos vegetais e animais, entretanto, estas não são as únicas fontes de matéria-prima para a fabricação do biodiesel. Microalgas oleaginosas são uma alternativa potencial que resolve, em parte, alguns dos problemas associados ao biodiesel oriundo de óleos vegetais e animais. As microalgas podem acumular significativas quantidades de lipídeos (até mais que 50% do seu peso seco) e gerar grande quantidade de biomassa, porém, não se encontram disponíveis na natureza em concentrações que suportem exploração comercial, salvo exceções. Portanto, para serem produzidas em larga escala, podem ser utilizados sistemas controlados de cultivo. Dentro desse contexto, a pesquisa foi dividida em 3 etapas que visaram atingir os seguintes objetivos: (1) Através de técnicas de axenização, purificar duas cepas de Chlorella spp. para que os resultados obtidos pudessem ser atribuídos exclusivamente à alga; (2) Estudar o comportamento de duas cepas em dois meios de cultura distintos (WC e TAP) utilizando glicose como fonte orgânica de carbono e investigar fatores físicos e químicos para otimizar a produtividade de biomassa e lipídeos em relação à esses fatores. (3) Com os fatores escolhidos e otimizados, avaliar de forma simplificada o cultivo em média escala (fotobiorreatores de 10 L). A cepa de Chlorella DAM5% 04 apresentou os melhores resultados quanto às velocidades de crescimento, e por isso foi escolhida. Para monitorar o crescimento, foram utilizadas as absorbâncias calibradas previamente por sólidos suspensos. O modelo de Gompertz foi utilizado para a modelagem do crescimento e gerou curvas e parâmetros de crescimento (amplitude, velocidades máximas específicas de crescimento e tempo de geração). A adição de glicose aos meios de cultura aumentou 4 vezes as velocidades de crescimento quando comparado ao meio WC padrão (de 0,30 UFC mL-1 dia-1 para 1,23 UFC mL-1 dia-1. A relevância da glicose no meio TAP foi em relação à biomassa produzida, que dobrou seu valor em relação ao WC e TAP padrão (de 500 mg.L-1 para 1090 mg.L-1). Na investigação dos fatores químicos, a retirada de enxofre do meio foi responsável por aumentar em mais de 7 vezes o valor da fluorescência de lipídeos neutros (de 1 u.a para 7,8 u.a.), sendo o mais eficiente. Na combinação dos fatores envolvidos, a produção de biomassa chegou ao 2000 mg.L-1, ao passo que a fluorescência de lipídeos chegou às 14 u.a. O ponto ótimo para produção de biomassa e fluorescência de lipídeos neutros encontrado pelo modelo de otimização utilizado foi de 98 mg L-1 de nitrogênio, 51 mg L-1 de fósforo, 0 mg L-1 de enxofre e 200 μmol fótons m-2 s-1 para o meio de cultura. Esses valores foram utilizados na fase posterior, o cultivo nos fotobiorreatores. Foi constatado que o airlift é mais suscetível à contaminação da cultura (comprovado microscopicamente) do que as bags, o que interferiu nos resultados. As maiores velocidades específicas de crescimento foram obtidas no reator airlift (5,77 d-1) para o cultivo com ar enriquecido em CO2 (2%), sendo de 4 a 5 vezes maiores do que as obtidas em pequena escala (tubos de ensaio). Em relação à biomassa, o cultivo no airlift apresentou 2550 mg L-1. A fluorescência de lipídeos neutros não ultrapassou 1 u.a, em todos os experimentos realizados nos fotobiorreatores, muito aquém dos valores encontrados nos tubos. / Oil-based fuels are notably recognized as unsustainable sources of energy, as their sources are impoverished, as well as their contribution to global climate change. In this scenario, biofuels appear as a renewable alternative to non-renewable ones. In Brazil, the insertion of renewable sources in the energy matrix has grown over the last decades, where biodiesel has played a prominent role. The production front line is centered on top vegetables and residues containing vegetable and animal oils, however, these are not the only sources of raw material for the production of biodiesel. Oil microalgae are a potential alternative that solves, in part, some of the problems associated with biodiesel from vegetable and animal oils. Microalgae can accumulate significant amounts of lipids (up to more than 50% of their dry weight) and generate large amounts of biomass, but are not available in nature at concentrations that support commercial exploitation, except for exceptions. Therefore, to be produced on a large scale, controlled cropping systems can be used. Within this context, the research was divided into 3 stages that aimed to achieve the following objectives: (1) Through axenization techniques, to purify two strains of Chlorella spp. So that the results obtained could be attributed exclusively to the algae; (2) To study the behavior of two strains in two different culture media (WC and TAP) using glucose as an organic carbon source and to investigate physical and chemical factors to optimize biomass and lipid productivity in relation to these factors. (3) With the chosen and optimized factors, to evaluate in a simplified way the cultivation in medium scale (10B photoboreaders). The Chlorella strain DAM5% 04 presented the best results regarding growth rates, and it was therefore chosen. To monitor growth, the absorbances previously calibrated by suspended solids were used. The Gompertz model was used for growth modeling and generated growth curves and parameters (amplitude, maximum growth speeds and generation time). The addition of glucose to the culture media increased the growth rates 4 fold compared to standard WC media (0.30 CFU mL-1 day-1 to 1.23 CFU mL-1 day-1). In the investigation of the chemical factors, the removal of sulfur from the medium was carried out in the same way as the biomass produced, which doubled its value in relation to WC and standard TAP (from 500 mgL-1 to 1090 mg L-1). Which is responsible for increasing the fluorescence value of neutral lipids by more than 7 times (from 1 ua to 7.8 ua), being the most efficient. In the combination of the factors involved, biomass production reached 2000 mg.L-1, Whereas the lipid fluorescence reached 14 ua. The optimal point for the production of biomass and fluorescence of neutral lipids found by the optimization model was 98 mg L-1 of nitrogen, 51 mg L-1 of phosphorus, 0 mg L-1 of sulfur and 200 μmol photons m-2 s-1 for the culture medium. Phase, culture in photobioreactors. It has been found that the airlift is more susceptible to contamination of the crop (microscopically proven) than bags. The highest specific growth rates were obtained in the airlift reactor (5.77 d-1) for CO2-enriched air (2%) cultivation, 4 to 5 times higher than those obtained on a small scale (test tubes). In relation to biomass, the airlift culture presented 2550 mg L-1. Neutral lipid fluorescence did not exceed 1 u.a. in all experiments performed on photobioreactors, well below the values found in the tubes.

Submitted by Natalie Mendes (nataliermendes@gmail.com) on 2015-11-12T23:29:45Z No. of bitstreams: 1 Ramos 2013 - Algas verdes cocoides (Chlorophyta) de duas ?reas do pantanal dos Marimbus (Baiano e.pdf: 8915844 bytes, checksum: 4608fb4b95cdad6269d11095980552c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T23:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos 2013 - Algas verdes cocoides (Chlorophyta) de duas ?reas do pantanal dos Marimbus (Baiano e.pdf: 8915844 bytes, checksum: 4608fb4b95cdad6269d11095980552c4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / This study aimed at surveying the coccoid green algae flora of two areas of the Pantanal dos Marimbus (Baiano and Remanso), EPA Marimbus Iraquara, located in the Chapada Diamantina, Bahia, Brazil. Material was obtained from 120 samples collected during the dry (April, June and August 2011) and in the rainy season (October and December 2011, and February 2012). During this study 121 taxa of coccoid green algae were identified, described, illustrated and commented, which are distributed in two classes, four orders and 46 genera, 109 species, three varieties typical and seven other does not typical of their respective species, and two taxonomic formae. 17 (14%) of the total of taxa identified are pioneer citations for Brazil, 51 taxa (42%) for the Northeast Region of Brazil, and 19 taxa (15,7%) for the Bahia State. Most taxa recorded were classified in the Sphaeropleales (76%), followed by Chlorellales (17%), Trebouxiales (3%) and Chlorococcales ?sensu stricto? (2%), while the taxa considered ?incertaesedis? were represented by 3% of the total taxa identified. Among the taxa studied in both areas, 14 were exclusive of the rainy period and only seven of the dry one, while 100 taxa were common to both climatic periods. The species richness was clearly higher in the Marimbus do Baiano with 115 taxa (95%), while the Marimbus do Remanso showed 99 taxa (82.5%). Of the 121 taxa studied, 22 were unique to the Marimbus do Baiano and six to the Marimbus do Remanso. According to the S?rensen similarity index (86.9%), the similarity between the Marimbus do Baiano and do Remanso was considered high. Most taxa inventoried (48%) was classified as rare on Pantanal Marimbus, followed by infrequent (42%), frequent (7%) and very frequent (3%). Considering that about 90% of the taxa found are listed first for the Bahia State, we strongly suggest continuing studies of biodiversity of inland water algae to increase knowledge of phycoflora in Bahia State and Brazil. / O presente estudo ? o levantamento flor?stico das algas verdes coc?ides ocorrentes em duas ?reas do Pantanal dos Marimbus (Baiano e Remanso), APA Marimbus Iraquara, localizada na Chapada Diamantina, Bahia, Brasil. Os materiais estudados provieram de 120 amostras coletadas no per?odo seco (abril, junho e agosto de 2011) e no chuvoso (outubro e dezembro de 2011 e fevereiro de 2012). Foram identificados, descritos, ilustrados e comentados 121 t?xons de algas verdes coc?ides, distribu?dos em duas classes, quatro ordens e 46 g?neros, 109 esp?cies, tr?s variedades t?picas e sete n?o t?picas de suas respectivas esp?cies e duas formas taxon?micas. Do total de t?xons inventariados, 17 t?xons (14%) s?o cita??es pioneiras para o Brasil, 51 t?xons (42%) para a Regi?o Nordeste do Brasil e 19 t?xons (15,7%) para o Estado da Bahia. A maior riqueza de t?xons foi registrada para a ordem Sphaeropleales (76%), seguida de Chlorellales (17%), Trebouxiales (3%) e Chlorococcales ?sensu strictu? (2%), enquanto que os t?xons considerados ?incertae sedis? foram representados por 3% do total. Dentre os t?xons estudados nas duas ?reas, 14 foram exclusivos do per?odo de chuva e apenas sete do per?odo de seca, enquanto que 100 t?xons foram comuns a ambos os per?odos clim?ticos. A riqueza espec?fica foi claramente maior no Marimbus do Baiano, com 115 t?xons (95%), enquanto que o Marimbus do Remanso apresentou 99 t?xons (82,5%). Dos 121 t?xons inventariados, 22 t?xons foram exclusivos do Marimbus do Baiano e seis do Marimbus do Remanso. De acordo com o ?ndice de Similaridade de S?rensen (86,9%), a similaridade entre os Marimbus do Baiano e do Remanso foi elevada. A maior parte dos t?xons inventariados (48%) foi classificada como de ocorr?ncia rara no Pantanal dos Marimbus, seguido de pouco frequente (42%), frequente (7%) e muito frequente (3%). Considerando que cerca de 90% dos t?xons encontrados s?o referidos pela primeira vez para o Estado da Bahia, sugere-se a continuidade dos estudos de biodiversidade de algas de ?guas continentais para ampliar o conhecimento da ficofl?rula na Bahia e no Brasil.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6033.pdf: 3278250 bytes, checksum: df418380338cf9e1a71904463a855d69 (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work proposes the use of the Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy as part of a polyphasic approach to assist the identification and classification of coccoid green microalgae. Attenuated Total Reflectance (ATR) technique was tested to determine if it can provide highly reproducible spectra, a primary requirement to achieve good discrimination between strains of microorganisms. It was also tested spectral window selection, in conjunction with spectra pre-treatments, to determine the best method to perform the strains discrimination. The results were evaluated by reproducibility of spectra and chemometrics analyses by principal components (PCA) and hierarchical clusters (HCA) analysis, in terms of correct discrimination and classification of closely related chlorophycean coccoid microalgae strains, compared to currently accepted classifications. ATR technique provided the reproducibility needed, verified by the excellent strains discrimination. Further, strains were positioned by HCA in clades correctly correlated to classification ranks orders and families. However, these results were obtained when using spectral windows that differ from previously reported studies, 1500 1200 cm-1 and 900 675 cm-1, excluding spectrum regions relative to storage compounds, which was found to negatively impact the analyses. It was concluded that the ATR - FTIR technique has great potential to assist traditional approaches of coccoid green microalgae identification and classification, though a careful spectrum region selection is needed. / Este trabalho propõe o uso da espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) como parte de uma abordagem polifásica para ajudar na identificação e classificação de microalgas verdes cocóides. A técnica ATR (Attenuated Total Reflectance) foi testada quanto a sua capacidade de fornecer espectros altamente reprodutíveis, requerimento primário para obter boa discriminação entre cepas de microrganismos. Testou-se a seleção de janelas espectrais, em conjunção com pré-tratamentos dos espectros, para determinar o melhor método para realizar a separação das cepas. Os resultados foram avaliados quanto à reprodutibilidade do espectro e através de análises de quimiometria por análise de componentes principais (PCA) e análise de clusters hierárquicos (HCA), em termos da correta discriminação e classificação das cepas de microalgas clorofíceas cocóides proximamente relacionadas, comparadas com as classificações atualmente aceitas obtidas da literatura. A técnica de ATR forneceu a reprodutibilidade necessária, verificada pela excelente discriminação das cepas. Adicionalmente, as cepas foram posicionadas em clusters no HCA que se correlacionam corretamente com as classificações das ordens e famílias. No entanto, para obter estes resultados usamos janelas espectrais que diferem de estudos anteriores, 1500 1200 cm-1 e 900 675 cm-1, excluindo regiões do espectro relativas a compostos de reservas, as quais influenciaram negativamente as análises. Concluímos que a técnica de FTIR ATR tem grande potencial para ajudar as abordagens tradicionais de identificação e classificação de microalgas verdes cocóides, contanto que uma cuidadosa seleção de regiões espectrais seja realizada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6126.pdf: 1329059 bytes, checksum: 59a44130f8729045ce75390394dff4ea (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The polifasic taxonomy approach became indispensable in classification of living beings, especially microorganisms, such as Chlorophyceae. This class is compound of very distinct organisms most microscopic, unicellular, colonials, filamentous, and the classification and identification is many times hampered due the lack of structures observable that helps the discrimination. Some habits, reproduction, the occurrence of cryptic species are some factors that can lead to forms that make difficult the taxonomy of these organisms. Besides the traditional morphology, the molecular biology allows a robust concerning the classification of the studied organism. Associated to a better classification, the search for faster and more practical methods of identification, as DNA Barcode, became intensified and many molecular markers are available in literature to be tested. For some groups of animals, brown algae, red algae and diatoms the marker COXI is considered an official DNA Barcode. However other groups, as Chlorophycea, are under constant investigation, due the fact that molecular marker that can be used satisfactory as DNA Barcode have not been found yet. Plastid markers as tufA, rbcL and nuclear as ITS are some of the most proposed to be applied in green algae, often combined with each other or other markers. However, for act as a molecular marker, it is necessary to be amplified by primers broadly applied. The present study has tested primers for tufA, ITS and rbcL marker, available in literature and already in use in other groups, looking for universality in Chlorophyceae. We also tested proposed universal primers for Chlorophyta (UCP4). Moreover, preliminary analyses have been performed for application of the markers as barcode in the class. The primers used for tufA marker showed universality in Chlorophycea amplifying for all 22 strains tested and sequencing have failed only for Oedogonium strain. From the rbcL marker, the primer pair GrbcL has amplified 12 and sequenced 7 of 22 strains and rbcLFP which one the reverse primer was designed in this study amplified and sequenced 16 lineages. Primers from the ITS marker amplified only 5 lineages and UCP4 primers have not amplified any strain. Beside the universality found for tufA primers, Analysis with the obtained sequences showed that the tufA gene is a promising molecular marker to be applied in Chlorophyceae. / A abordagem polifásica de taxonomia se tornou indispensável na classificação especialmente de microorganismos, como os da classe Chlorophyceae. Esta classe é composta de organismos muito distintos, sendo a maioria microscópica, apresentando formação do talo unicelular, colonial e filamentosa e a classificação e identificação dos representantes desta classe são muitas vezes dificultadas pelo fato de não possuírem estruturas observáveis em microscópio usadas para discriminação. Alguns hábitos e tipos de reprodução, a ocorrência de espécies crípticas são alguns fatores que podem resultar em formas que também dificultam a taxonomia destes organismos. Associada a uma classificação mais robusta, a procura por métodos mais rápidos e práticos, como o DNA Barcode, se intensificou e muitos marcadores moleculares já se encontram disponíveis na literatura para serem testados. Para alguns grupos de animais, algas pardas, algas vermelhas e diatomáceas o marcador COXI é considerado oficial como DNA Barcode. Entretanto, outros grupos como Chlorophyceae este marcador não é aplicável devido a sua natureza conservada e, portanto, estão sob constante investigação, devido ao fato de que ainda não foram encontrados marcadores que possam ser aplicados satisfatoriamente como DNA Barcode. Marcadores plastidiais como tufA, rbcL e nucleares como o ITS são alguns dos mais aplicados em estudos com algas verdes, muitas vezes combinados entre si ou com outros marcadores. Entretanto para que figurem como marcadores moleculares devem ser amplificados por primers que possam ser aplicados de maneira ampla. Assim, o presente estudo teve como objetivo testar primers para os marcadores tufA, ITS, rbcL , disponíveis na literatura e já aplicados com outros grupos, buscando a universalidade destes primers também em Chlorophyceae. Foi testado também um par de primers proposto como universal para Chlorophyta (UCP4). Os primers para o gene tufA mostraram universalidade para a classe amplificando todas as 22 cepas testadas com falha no seqüenciamento apenas para a cepa de Oedogonium sp.Os primers para o gene rbcL, GrbcL, amplificou 12 e seqüenciou satisfatoriamente 7 cepas das 22 utilizadas, e o par rbcLFP, o qual teve um de seus iniciadores desenhado neste estudo, amplificou e seqüenciou 16 cepas. Primers para o gene ITS amplificaram 5 cepas com bom seqüenciamento de apenas 3 e o par de primers UCP4 não amplificou nenhuma cepa. Além da universalidade observada do par de primers para o gene tufA, análises com as seqüências obtidas mostraram que este gene se mostrou um promissor candidato a marcado molecular para aplicação na classe Chlorophyceae.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-29T16:13:32Z No. of bitstreams: 1 Maria de Fatima de Oliveira de Carvalho.pdf: 1750177 bytes, checksum: 434251d1fa8e44554548cb4f8c1ee5cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T16:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria de Fatima de Oliveira de Carvalho.pdf: 1750177 bytes, checksum: 434251d1fa8e44554548cb4f8c1ee5cd (MD5) Previous issue date: 2008-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Codium Stackhouse is a genus exclusively marine which is represented by 125 taxa and it is distributed in the seas of almost the whole world, except for the polar regions. The highest infrageneric diversity is found in the temperate and subtropical zone seas. In Brazil, there are few informations about the genus, and the majority of the studies deals with floristic surveys from many localities, with just few publications. The aim of this work is to present the survey of this genus with emphasis to its taxonomy and the distribution of its representatives. The morphological studies were based in material collected from many Brazilian states (PB, PE, BA, ES, RJ, SP, SC and RS), in the intertidal region, during the low tides, with the help of spatulas and when necessary through diving in the reef ponds. The specimens were preserved with formalin (4%). For a better comprehension of the phenotypical variations and aiming to contemplate a number of samples as high as possible in the Brazilian states, the material of Codium was studied in the following indexed national herbaria: JPB, PEUFR, ALCB, HUEFS, RB, R, HB, RFA, SP, SPF and FLOR. They were also analyzed the exsiccates of the specimens collected by the Almirante Saldanha, Canopus and Recife Commission oceanographic expeditions. Besides, wereanalyzed as exsiccates of Codium from Brazil deposited in the Herbarium of the University of California, Berkeley (UC). All the exsiccates were carefully analyzed and confirmed and/or corrected as for the identifications. The identification of the taxa was based in morphological characters (habit, ramification pattern and the dimensions of the stalks), anatomical (diameter of the medular filaments, morphology and dimensions of the utricula and disposition of the hairs or scars) and reproductive (morphology, dimentions and insertions of the gametangia). In the Brazilian coast, it was registered the occurrence of seven infrageneric taxa, distributed in the following sections: Adhaerentia (C. Intertextum), Spongiosa (C. spongiosum), Tomentosa (C. isthmocladum, C. repens and Codium sp.) and Elongata (C. decorticatum and C. taylorii). From this work, C. tomentosum is considered as a doubtful species to the Brazilian littoral and C. profundum as “nome nudum” and because of this, cited as Codium sp. As for the great morphological plasticity the species C. decorticatum, C. isthmocladum and C. taylorii were those which showed the greatest difficulties in the taxonomical identification. Three species of straight habit as C. isthmocladum, C.decorticatum and C. taylorii and prostrate habit C. intertextum were those which presented the highest distribution in the Brazilian coast. Through the present study,some species had their geographical distribution increased to the Brazilian coast, as C. decorticatum (Ceará, Paraíba and Alagoas); C. intertextum (Alagoas), C. isthmocladum (Alagoas, Sergipe and Paraná) and C. taylorii (Ceará, Paraíba, Alagoas and Paraná). Besides the taxonomy based in morphological and reproductive characters the DNA sequencing was performed aiming the comprehension of the polymorphism found in some species. In the moment, the DNA sequencing is the most powerful technique to detecting the polymorphism in the genotype and it has been very used in comparing the different taxonomical levels. Sequences of the first exon of the large subunity RUBISCO (rbcL) has been used in the molecular delimitation and phylogeny of the species. To the present study, samplings were obtained from Codium in many localities of Brazil (PB, PE, BA, RJ, SP and SC), besides Fernando de Noronha Islands. The extraction process, amplification, sequencing and analysis of data were performed in the University of São Paulo (USP) in the laboratory of Marine Algae Edson J. de Paula (LAM). In this study, the sequences for the exon 1 of the gene rbcL were obtained from 24samplings of six species found in the Brazilian coast: C. decorticatum, C. intertextum, C. isthmocladum, C. spongiosum, C. taylorii and C. repens. The exon 1 of the rbcL showed 788 pairs of the base for all samplings. From the 24 sequenced samplings, ten unique sequences were obtained, which were phylogenetically analyzed with other sequences from GenBank, using different methods of inferences. The resulting trees were similar and they showed three principal monophyletic groupings. The grouping A, composed by non-ramificated prostrated habit species and in the majority with grouped and small utricules; the grouping B, consisting in the great majority, species with erect habit, cylindrical stalk, with individual utricules with intermidiary sizes. The Brazilian species group with similar from other geographical localities and they are between the main monophyletic groupings. These results indicate that the colonization of the South American Atlantic occurred many times possibly of species which came from Indo-Pacific. / Codium Stackhouse é um gênero exclusivamente marinho, engloba 125 táxons e encontra-se distribuído nos mares de quase todo o mundo, com exceção para as regiões polares. A maior diversidade infragenérica encontra-se nos mares da zona temperada e subtropical. No Brasil, são poucas as informações sobre o gênero, sendo que a maioria dos estudos refere-se a levantamentos florísticos de diversas localidades, se restringindo a um pequeno número de publicações. O objetivo deste trabalho é apresentar o levantamento do referido gênero no litoral brasileiro com ênfase na taxonomia e distribuição de seus representantes. Os estudos morfo-anatômicos foram baseados em material coletado em diversos estados brasileiros (PB, PE, BA, ES, RJ, SP, SC e RS), na região entre-marés, durante as baixas marés, com auxílio de espátulas, e quando necessário, através de mergulhos livres nas poças recifais. Os exemplares foram conservados em solução de formaldeído a 4%. Para uma melhor compreensão das variações fenotípicas e visando contemplar um maior número possível de amostras nos estados brasileiros, foi consultado o material de Codium depositado nos seguintes herbários nacionais indexados: JPB, PEUFR, ALCB, HUEFS, RB, R, HB, RFA, SP, SPF e FLOR. Também foram analisadas as exsicatas dos exemplares coletados pelas expedições oceanográficasAlmirante Saldanha, Akaroa, Canopus e Comissão Recife. Além disso, foram analisadas as exsicatas de Codium procedentes do Brasil depositadas no Herbário da Universidade da Califórnia, Berkeley (UC). Todas as exsicatas foram cuidadosamente analisadas, se procedendo à confirmação e/ou correção das identificações. A identificação dos táxons foi baseada em caracteres morfológicos (hábito, padrão de ramificação e dimensões dos ramos), anatômicos (diâmetro dos filamentos medulares, morfologia e dimensões dos utrículos e disposição de pêlos ou cicatrizes) e reprodutivos (morfologia, dimensões e inserção dos gametângios). Na costa brasileira, foi registrada a ocorrência de sete táxons infragenéricos, distribuídos nas seguintes seções: Adhaerentia (C. intertextum), Spongiosa (C. spongiosum), Tomentosa (C. isthmocladum, C. repens e Codium sp.) e Elongata (C. decorticatum e C. taylorii). C. tomentosum está sendo considerada como espécie duvidosa para o litoral brasileiro e C. profundum como “nome nudum” e, por isto, citada como Codium sp. Devido à marcada plasticidade morfológica, as espécies C. decorticatum, C. isthmocladum e C. taylorii foram as que apresentaram maioresdificuldades na identificação taxonômica. Três espécies de hábito ereto como C. isthmocladum, C. decorticatum e C. taylorii e a de hábito prostrado C. intertextumforam as que apresentaram maior distribuição na costa brasileira. Algumas espécies tiveram sua distribuição geográfica ampliada para a costa brasileira, como C. decorticatum (Ceará, Paraíba e Alagoas); C. intertextum (Alagoas), C. isthmocladum (Alagoas, Sergipe e Paraná) e C. taylorii (Ceará, Paraíba, Alagoas e Paraná). Além da taxonomia baseada em caracteres morfológicos e reprodutivos foi feito o sequenciamento de DNA visando entender melhor o polimorfismo encontrado em algumas espécies. No momento, o sequenciamento de DNA é a técnica mais poderosa para detectar polimorfismo no genótipo e tem sido bastante utilizada na comparação de diferentes níveis taxonômicos. Seqüências do primeiro éxon da grande subunidade RUBISCO (rbcL) têm sido usadas na delimitação molecular e filogenia de espécies. Para o presente estudo, foram obtidas amostras de Codium em diversas localidades do Brasil (PB, PE, BA, RJ, SP e SC), além do Arquipélago de Fernando de Noronha. As amostras foram preservadas em álcool a 70% e sílica gel. O processo de extração, amplificação, sequenciamento e análise dos dados foram realizados na Universidade de São Paulo (USP) no laboratório de AlgasMarinhas Edson J. de Paula (LAM). Neste estudo, as seqüências para o éxon 1 do gene rbcL foram obtidas de 24 amostras de seis espécies ocorrentes na costa brasileira: C. decorticatum, C. intertextum, C. isthmocladum, C. spongiosum, C. taylorii e C. repens. O éxon 1 do rbcL apresentou 788 pares de base para todas as amostras. Das 24 amostras seqüenciadas, dez seqüências únicas foram obtidas, as quais foram filogeneticamente analisadas com outras seqüências do GenBank, usando diferentes métodos de inferências. As árvores resultantes foram similares, apresentando três principais agrupamentos monofiléticos. O agrupamento a, composto por espécies de hábito prostrado, não ramificado e na maioria com utrículos agrupados e pequenos; o agrupamento b, consistindo na sua maioria, espécies de hábito ereto, ramo cilíndrico, com utrículos grandes individuais e finalmente o agrupamento c composto por espécies de hábito ereto, ramo cilíndrico a levemente achatado, utrículos individuais, com tamanhos intermediários. As espécies brasileiras agruparam com similares de outras localidades geográficas e aparecem entre os principais agrupamentos monofiléticos. Estes resultados indicamque a colonização do Atlântico sul americano ocorreu muitas vezes, possivelmente de espécies provenientes do Indo-Pacífico.

Since the human inclination to estimate and trace natural diversity, usable species definitions as well as taxonomical systems are required. As a consequence, the first proposed classification schemes assigned the filamentous and parenchymatous taxa to the green algal order Chaetophorales sensu Wille. The introduction of ultrastructural and molecular methods provided novel insight into algal evolution and generated taxonomic revisions based on phylogenetic inference. However, until now, the number of molecular phylogenetic studies focusing on the Chaetophorales s.s. is surprisingly low. To enhance knowledge about phylogenetic relationships among taxa within the order, the nuclear?encoded SSU rDNA sequences from 30 strains covering all three chaetophoralean families have been investigated. All revealed monophyletic groupings were further screened for molecular non-homoplasious synapomorphies within the Viridiplantae. To address the question of the correspondence between morphological characters traditionally used for taxonomical delimitation of the Chaetophorales and the tree topology favored by molecular data, the list of morphological/ ultrastructural/ecological characters was elaborated and further analyzed. In addition, to obtain a close-up view into the evolution of Compensatory Base Changes (CBCs) of the second internal transcribed spacer (ITS2) which is currently often used to delimit putative biological species, 86 newly obtained/published sequences of ITS2 for five families of the order Ulvales were analyzed. Furthermore, a detailed comparative study of all ITS2 substitutions has been done. Subsequently all revealed CBCs and hemi- CBCs have been mapped upon the ITS2 phylogenetic tree topology. Finally, CBCs/hCBCs taxonomic inference in the Ulvales has been discussed.

Microscopic green algae produce a number of beneficial substances. The commercially used ones include mainly pigments, especially secondary carotenoids. While primary carotenoids are part of the photosynthetic apparatus, secondary carotenoids are produced only under certain specific conditions (e.g. high exposure to light, nitrogen deficiency). Secondary carotenoids have antioxidant properties that protect the cell from adverse effects. The strains currently in commercial use and the strains that are tested for potential use come almost exclusively from algal collections, so this thesis focuses on strains isolated from nature. Two strains of aeroterrestrial green unicellular algae, which showed potential of producing carotenoids, were found and isolated. These strains were identified as Tetracystis pulchra (clade Dunaliellinia) and Tetracystis sp., a strain related to Tetracystis tetraspora SAG 98.80, belonging to the clade Stephanosphaerinia. The culture conditions for T. pulchra were subsequently optimized and then the culture was subjected to a series of experiments, examining the effect of stress factors on carotenoid formation and accumulation. Specifically, the effect of nitrogen starvation, light intensity, temperature and UVA radiation was tested. It has been shown that especially the light...