Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-09T17:59:24Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 15291 bytes, checksum: ac7143b5fd5af7ee0507b1862b2f419a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T17:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 15291 bytes, checksum: ac7143b5fd5af7ee0507b1862b2f419a (MD5) Previous issue date: 1998-09-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A partir de um conjunto de 39 cianobactérias, foram purificados 14 isolados através de quatro métodos. Organismos que apresentam motilidade foram purificados por repicagens sucessivas ou por fragmentação de filamentos compostos por células vegetativas acoplado a repicagens sucessivas. Organismos sem motilidade puderam ser purificados por fragmentação de agregados de acinetos acoplada à esterilização com hipoclorito de sódio (comercial) ou por fragmentação de agregados de filamentos vegetativos envolvidos por bainhas rígidas acoplada à esterilização com hipoclorito comercial. Foram escolhidos os isolados Nostoc sp1(F16), Nostoc sp2(F40) e Nostoc piscinale (F108) para realizar determinações de concentração de ficobiliproteínas, caracteres morfológicos e o crescimento, sob luz verde e luz vermelha. Foi observada a ocorrência de adaptação cromática complementar somente em F16. F108 apresentou concentrações muito maiores de ficocianina (Pc) relativa a ficoeritrina (Pe) e F40 apresentou aproximadamente 50 % de ficocianina e 50 % de ficoeritrina em ambos os tipos de luz. A incubação em meio líquido, sob condições de agitação promoveu a formação de grumos de filamentos em F16 e F108, mas não em F40. Houve uma maior diferenciação de hormogônios em F16 e F108 sob luz vermelha, comparada à ocorrida sob luz verde e, devido a isso, ocorreu uma desagregação progressiva dos grumos nestes isolados sob luz vermelha, o que não foi observado sob luz verde. Em F40, não foram observados hormogônios em nenhum dos dois tipos de luz. Durante o crescimento de F16 e F108, foram observadas fases de interrupção de crescimento intermediárias a fases distintas de crescimento e F40 apresentou apenas uma única fase de crescimento. Propõe-se como hipótese que a diferenciação de hormogônios em F16 e F108 ocorra em fases específicas da curva de crescimento e que o fator determinante para a ocorrência de diferenciação destes filamentos seja a filtração seletiva da luz pelas camadas externas de células do grumo. Foi observada uma interação entre os efeitos da composição de ficobiliproteínas e da arquitetura das colônias sobre o incremento em biomassa. Em F16 e F108, a maior desagregação dos grumos sob luz vermelha, possivelmente seja a explicação do maior incremento de biomassa neste tipo de luz. Em F108, este maior incremento sob luz vermelha pode ser devido à maior concentração de Pc relativa a Pe. Em F40, o maior incremento de biomassa sob luz verde pode ser explicada pelas concentrações semelhantes de Pe e Pc em ambos os tipos de luz. / Among 39 isolates, 14 cyanobacteria were purified by four methods. Organisms with gliding motility were purified by sucessive transfers or by fragmentation of filaments composed of vegetative cells combined with sucessive transfers. Organisms without motility were purified by fragmentation of the akinete aggregates combined with sterilization with sodium hipoclorite or by fragmentation of aggregates of vegetative filaments surrounded by firm sheaths combined with esterilization with comercial hipoclorithe. The isolates Nostoc sp1(F16), Nostoc sp2 (F40) and Nostoc piscinale (F108) were chosen to make the determinations of phycobiliprotein concentration , morphological characters and growth, under green and red light. Complementary chromatic adaptation was observed only in F16. F108 showed much higher concentrations of phycocyanin relative to phycoerytrin, and F40 showed aproximately 50 % of phycocyanin and 50 % of phycoerytrin under the two kinds of light. Incubation in liquid medium, with agitation, promoted the formation of aggregates of filaments in F16 and F108, but not in F40 . A higher hormogonium differentiation was observed in F16 and F108 under red light than under green light and, consequently, a progressive desaggregation of the aggregates occurred in these isolates under red light, which xiiwas not observed under green light. Hormogonia were not observed in F40 under either light. The growth of F16 and F108 showed a interruption of the growth between two distinct growth periods and F40 showed only one growth period. It is proposed as a hypothesis that the hormogonium differentiation in F16 and F108 occurs at specific phases of the growth and that the determining factor of this differentiation is the selective filtration of light by the outer layers of cells of the aggregate. An interaction between the effects of the phycobiliprotein composition and the colony architecture on biomass increment was observed. In F16 and F108, the higher desaggregation of the aggregates under red light possibly is the reason for the higher biomass increment under this light regime. In F108, another reason for the higher biomass increment under red light may be the higher concentration of Pc relative to Pe. In F40, the higher biomass increment under green light may be explained by similar concentrations of Pe and Pc at the two light regimes.

BARROS, M. U. G. Prospecção de cylindrospermopsis raciborskii em reservatórios no Ceará e efeitos da depleção de nutrientes na sua concentração celular. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013 / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-03T13:01:40Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-03T13:02:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-03T13:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5) Previous issue date: 2013 / The water quality of Brazilian reservoirs has been harmful due to the intense process of eutrophication. Wastewater, agriculture and intensive farming favor this phenomenon by introducing into the aquatic environment high concentrations of nutrients, particularly nitrogen and phosphorus. Eutrophication of water affect the public water supply because induces proliferation of cyanobacteria potentially toxins producer. This study aimed to perform a mapping of cyanobacteria potentially toxins producer, specifically Cylindrospermopsis raciborskii, in reservoirs used for public supply in the state of Ceará. Data were collected in the central laboratory of Water and Wastewater Company of Ceará (CAGECE). We also evaluated the effect of depletion of limiting nutrients in the growth of C. raciborskii T3. The experiments were performed using as the culture medium ASM-1 and variations of it with the removal of 75% and 50% of phosphorus and nitrogen from its initial composition. Cultures were grown in axenic conditions and maintained under constant light intensity of 6.75μ.mol.m-2.s-1, subjected to photoperiod of 12h: 12h and 24 ± 2 º C. The mapping of phytoplankton in reservoirs studied showed dominance of cyanobacteria, often greater than 90% of the total cell concentration. Regarding the cyanobacterium C.raciborskii, its presence was evident in all reservoirs studied, with less representation in Cedro (30%) and higher in Carmina (98%). In all reservoirs except Cedro, the presence of the genus C. raciborskii was on average greater than 70% throughout the study period. The dominance of this species was found in three reservoirs: Acarape do Meio (92%), Serafin Dias (89%) and Coronel (73%) and two reservoirs, Sitios Novos and Cedro, this species did not dominated in any campaign. The results also showed that the nitrogen-depleted cultures showed significantly lower growth relative to other experiments, reaching the stationary phase sooner and at lower cell concentrations. Cultures with depletion of phosphorous (75%P and 50%P) showed more pronounced growth curves, showing that the element nitrogen was limiting the growth of C. raciborskii in this experiment. / A qualidade da água dos reservatórios brasileiros vem sendo comprometida devido ao intenso processo de eutrofização. O lançamento de esgoto sanitário, a agropecuária e a piscicultura intensiva favorecem esse fenômeno pela introdução no meio aquático de altas concentrações de nutrientes, principalmente o nitrogênio e o fósforo. A eutrofização da água prejudica o abastecimento público pelo fato de favorecer a proliferação de cianobactérias potencialmente produtora de toxinas. O presente trabalho teve como objetivo realizar um mapeamento das cianobactérias potencialmente produtora de toxinas, especificamente a espécie Cylindrospermopsis raciborskii, em mananciais utilizados para abastecimento público no estado do Ceará. Os dados necessários para a prospecção do fitoplâncton nos reservatórios do Ceará foram coletados no laboratório central da Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE). Avaliou-se também a influência da depleção de nutrientes limitantes no desenvolvimento de culturas da C. raciborskii T3. Os experimentos foram realizados utilizando-se como meio de cultivo o ASM-1 e variações do mesmo com a retirada de 75 e 50% de fósforo e nitrogênio da sua composição inicial. As culturas foram desenvolvidas em condições não axênicas, mantidas sob intensidade luminosa constante de 6,75 μ.mol.m-2.s-1 submetidas à fotoperíodo de 12h:12h e temperatura de 24±2 ºC. O mapeamento da comunidade fitoplanctônica nos reservatórios estudados apresentou dominância de cianobactérias, frequentemente maiores que 90% do fitoplâncton total. Com relação à cianobactéria C. raciborskii, sua presença foi evidenciada em todos os reservatórios estudados, com menor representação no açude Cedro (30%) e maior no Açude Carmina (98%). Em todos os açudes, exceto o Açude Cedro, a presença do gênero C. raciborskii foi, em média, maior que 70% durante todo o período estudado. A dominância dessa espécie foi evidenciada em três reservatórios: açude Acarape do Meio (92%), açude Serafim Dias (89%) e açude do Coronel (73%) e em dois reservatórios, açude Sítios Novos e açude Cedro, esta espécie não dominou em nenhuma coleta. Os resultados mostraram também que as culturas com depleção de nitrogênio apresentaram nitidamente menor crescimento com relação aos outros experimentos, atingindo a fase estacionária mais cedo e com menores concentrações celulares. Já as culturas com depleção de fósforo (75 e 50% P) apresentaram curvas de crescimento mais acentuadas, demonstrando assim que o elemento nitrogênio foi limitante para o crescimento da C. raciborskii nas condições deste experimento.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2006. / Submitted by mariana castro (nanacastro0107@hotmail.com) on 2009-12-01T16:27:14Z No. of bitstreams: 1 Veronica Morais Aurelio da Silva.pdf: 4974691 bytes, checksum: 202430fb3bd1146c140298f97fe01b4c (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2009-12-07T03:43:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Veronica Morais Aurelio da Silva.pdf: 4974691 bytes, checksum: 202430fb3bd1146c140298f97fe01b4c (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-07T03:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veronica Morais Aurelio da Silva.pdf: 4974691 bytes, checksum: 202430fb3bd1146c140298f97fe01b4c (MD5) Previous issue date: 2006-05-30 / A água corresponde a um recurso renovável de maior importância para a sobrevivência de toda a flora e fauna do planeta. Esse recurso vem se tornando cada vez mais escasso à medida que a população, a indústria e a agricultura se expandem. Assegurar a quantidade bem como a qualidade da água disponível para o consumo da flora e fauna é uma das prioridades do ser humano. Em todo o mundo é crescente o número de lagos, lagoas e reservatórios que estão sujeitos a processos de acidificação e/ou eutrofização, que levam ao crescimento excessivo de microrganismos como algas e cianobactérias. As alterações causadas pelo crescimento desordenado desses microrganismos influenciam na qualidade de água, podendo atingir vários graus de intensidade, variando desde uma poluição visual com as florações, até a morte de outros organismos por bioacumulação e intoxicação, inclusive o homem. O presente estudo teve por objetivo avaliar a ocorrência de bioacumulação de cianotoxina microcistina (MCYST) proveniente da linhagem NPLJ-4 de Microcystis aeruginosa em larvas de Rana catesbeiana, bem como seus efeitos histopatológicos. Para detectar a presença de MCYST nas amostras de cultivo unialgal da linhagem NPLJ-4, músculo, fígado e trato gastrointestinal (TGI) de girinos foi utilizado sistema de PDA-HPLC. A caracterização das cianotoxinas presentes no cultivo foi realizada por meio de espectrometria de massa (MALDI-TOF/TOF). A avaliação histopatológica das amostras de músculo, fígado e TGI foram realizadas por microscopia de luz. Os resultados de PDA-HPLC e espectrometria de massa sugerem a caracterização de 3 das 5 variantes detectadas de MCYST produzidas pela linhagem NPLJ-4, sendo a mais abundante a [D-Leu] MCYST-LR. As análises cromatográficas referentes aos órgãos e tecidos dos girinos sugerem que esses animais não realizam bioacumulação ou então que esse sistema não é adequado para detectar baixas quantidades de microcistina. Contudo os resultados de histopatologia evidenciaram a ação citotóxica desse composto em músculo, fígado e TGI. Mais estudos devem ser realizados, visando, principalmente, o desenvolvimento de novas técnicas de detecção de cianotoxinas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Water corresponds to one of the most important resources renewed for the survival of all the flora and fauna on this planet. This resource is becoming scarce nowadays, as population, industry and agriculture expand. The guaranty of amount as well as quality of the available water for flora and fauna consumption is one of the priorities of the human being. In the whole world it is increasing the number of lakes, lagoons and reservoirs that are subject to processes of acidification and/or eutrophisation that lead to excessive growth of microorganisms as algae and cyanobacteria. Alterations caused by the disordered growth of these microorganisms influence in the water quality and can reach diverse degrees of intensity, varying since a visual pollution with blooms until death of other organisms caused by bioaccumulation and poisoning, which include man also. The present study has for objectives evaluate the occurrence of bioaccumulation of the cyanotoxin microcystin (MCYST) deriving from Microcystis aeruginosa in larvae of Rana catesbeiana, as well as its histopathological effect. PDA-HPLC system was used to detect the presence of MCYST in samples of unialgal culture of the NPLJ-4 strain, muscle, liver and gastrointestinal treatment (TGI) of R. catesbeiana. The characterization of the cyanotoxins present in culture was carried out by mass spectrometry (MALDI-TOF/TOF). The histopathological evaluation of samples of muscle, liver and TGI had been realized by light microscopy. The PDA-HPLC and mass spectrometry results suggest the characterization of 3 of the 5 variants detected of MCYST produced by NPLJ-4 strain, which the most abundant is the [D-Leu] MCYST-LR. The chromatographic analyses relative to organs and tissue of R. catesbeiana larvae suggest that these animals do not bioaccumulate or may be this system was not adjusted to detect low amounts of microcystin. However the histopathological results had evidenced the cytotoxic action of this compound at muscle, liver and TGI. More studies must be carried out, aiming new techniques of cyanotoxin detection

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, 2010. / Submitted by Thaíza da Silva Santos (thaiza28@hotmail.com) on 2011-02-11T18:15:38Z No. of bitstreams: 1 2010_JanainaEmanuelleMendesdeOliveiraStarling.pdf: 1422311 bytes, checksum: c103d0eecb3b5c0823607f065b5e2348 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-02-14T23:06:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JanainaEmanuelleMendesdeOliveiraStarling.pdf: 1422311 bytes, checksum: c103d0eecb3b5c0823607f065b5e2348 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-14T23:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JanainaEmanuelleMendesdeOliveiraStarling.pdf: 1422311 bytes, checksum: c103d0eecb3b5c0823607f065b5e2348 (MD5) / A ocorrência de florações de cianobactérias produtoras de cianotoxinas é um problema mundial que está diretamente associado ao processo de eutrofização de ecossistemas lacustres. As microcistinas (MCs) são cianotoxinas de ação hepatotóxica relacionadas a episódios de intoxicações em animais e seres humanos. Neste trabalho, o acúmulo de MCs em tecidos de Tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) foi investigado em peixes do Lago Paranoá em Brasília-DF. Foram realizadas coletas quinzenais de peixes (n= 3) e amostras d’água (1 litro), no período de março de 2008 a junho de 2009, totalizando 34 coletas. O número de 102 exemplares de O. niloticus foram dissecados em fígado e músculo, extraídos em metanol (100%) e purificados em cartuchos C18 de extração de fase sólida. A detecção de microcistina-LR foi feita por HPLC acoplado com detector fotodiodo. Coincidindo com o período de transição da estação seca para chuvosa, logo após a fase de maior densidade de fitoplâncton, foi detectada MC-LR na coluna d’água e em tecidos dos peixes. Quando detectada, a concentração da toxina variou de 0,2314 a 1,5384 g/L; 0,0326 a 5,5549 g/g; e 0,0087 a 0,1803 g/g em amostras de água, fígado e músculo, respectivamente. Análises de espectrometria de massa e ELISA também confirmaram a presença dessa cianotoxina. Considerando que, (a) o músculo representa a parte comestível do pescado, (b) a Organização Mundial da Saúde define como limite de ingestão diária (TDI) 0,04 g de MCs/ kg de peso corpóreo/ dia, e (c) a média mundial de consumo de pescado é de 12 kg/ habitante/ ano, i.e., 55g/hab./dia, apenas a concentração média detectada nesse tecido no mês de dezembro de 2009 ultrapassou o TDI, com valor de 0,0569 g/g. Embora este estudo tenha verificado que o período após o pico de crescimento de fitoplâncton representa o período de detecção de maiores concentrações de MCs, apenas um em dezesseis meses amostrados apresentou valores ligeiramente acima do recomendado pela OMS. Considerando que a legislação existente para água potável permite dentro do período anual que até três amostras ultrapassem em até 10 vezes o limite; que para determinação do TDI foram aplicados diversos fatores de segurança; e que assumindo a média de consumo de pescado da área de estudo corresponde a média mundial que é quase o dobro da média brasileira 6-8 kg/ habitante/ ano, a ingestão de tilápias do Nilo provenientes do lago Paranoá não representa risco a saúde humana. Porém, como no Brasil não existe legislação específica para o controle da presença de cianotoxinas em alimentos, que é uma importante via de exposição e de risco para a saúde humana, sugere-se monitoramento periódico dos peixes desse lago. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The occurrence of cyanobacterial blooms producing cyanotoxins is a global problem that is directly involved in eutrophication process affecting lake ecosystems. The microcystins (MCs) are hepatotoxic cyanotoxins that are related to animal and human poisoning episodes. In this work, Nile tilapia (Oreochromis niloticus) from Paranoá Reservoir in Brasília-DF was investigated for MCs tissues accumulation. Both fish (n =3) and water (1 liter) samples were biweekly collected, from March 2008 to June 2009, ending 34 collections. A total of 102 fishes were dissected in liver and muscle, extracted with MeOH (100%) and latter purified with Solid Phase Extraction C18 cartridge. Detection of microcystins was performed by HPLC system accomplished with a photodiode detector. Results showed that MCs were only detected in the water sample and fish tissues during the transition between dry and wet seasons following period of highest phytoplankton density. When detected, concentration of MC-LR ranged from 0.2314 to 1.5384 g/L, 0.0326 to 5.5549 g/g and 0.0087 to 0.1803 g/g in water samples, liver and muscle, respectively. ELISA assay and mass spectrometry analysis also confirmed the occurrence of toxins. Considering that (a) muscle is the edible part of fish, (b) limit of daily intake (TDI) defined by World Health Organization is 0.04 g MC / kg body weight / day, and (c) global average fish consumption is 12 kg/ inhabitant /year, i.e., 55g/hab./day, only one data addressing average concentration of cianotoxin in muscle in December 2009 slightly exceed the TDI, with a value of 0.0569g/g. Although this study had shown that period following phytoplankton growth was associated to highest concentrations of MCs, only one in sixteen months sampled presented concentrations of MCs slightly above levels recommended by WHO. Considering that (a) the Brazilian legislation for drinking water allows that 3 samples (in a year basis) may exceed up to 10 times the concentration defined as tolerable limit; (c) several safety factors were incorporated in the definition of TDI; and (d) assuming that the average fish consumption used as reference in present study were the World average which is almost double Brazilian average of 6-8 kg/inhabitant/year, it can be considered that the intake of Nile tilapia from Paranoá Reservoir do not represent risk to human health. Taking into account that there is no specific legislation for cyanotoxins control in food in Brazil, although it is an important route of exposure and risk to human health, it is suggested that a periodic monitoring of the fishes species in this ecosystem should be carried out.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-06-03T15:43:43Z No. of bitstreams: 1 2010_DayanySchoecherSalati.pdf: 2701579 bytes, checksum: 5b4be3aeba6abc95ebadbaf36e61caf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2011-06-14T02:50:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_DayanySchoecherSalati.pdf: 2701579 bytes, checksum: 5b4be3aeba6abc95ebadbaf36e61caf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-14T02:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_DayanySchoecherSalati.pdf: 2701579 bytes, checksum: 5b4be3aeba6abc95ebadbaf36e61caf9 (MD5) / O florescimento de cianobactérias nos reservatórios de abastecimento público preocupa as autoridades de saúde, pois as cianotoxinas produzidas pelas cianobactérias podem acarretar em efeitos hepatotóxicos, neurotóxicos e dermatotóxicos sobre a saúde humana e animal. Há relatos sobre a presença de florações de células tóxicas, de cianobactérias, em vários ecossistemas aquáticos de todas as regiões do Brasil. A literatura especializada tem apresentado a filtração lenta como uma tecnologia de tratamento capaz de remover cianobactérias e cianotoxinas da água. Assim, o atual trabalho teve como objetivo avaliar a influência do período de amadurecimento dos filtros lentos sobre a eficiência de remoção de células de Microcystis aeruginosa e microcistinas liberadas no processo de tratamento. Para isso, foram realizados experimentos com filtros pilotos similares operados em paralelo, sem amadurecimento e submetidos a 15 e a 20 dias de amadurecimento, a uma taxa de filtração de 3 m3/m2.d. Foram realizadas simulações de floração de M. aeruginosa em densidades que variaram de 106 cél./mL e 107 cél./mL com concentração de microcistinas totais no afluente, em média, de 60 μg/L. Observou-se que filtros lentos submetidos a amadurecimento de 15 ou 20 dias produziram resultados similares com relação à remoção de células de cianobactérias. A ausência de amadurecimento não pareceu ser fator determinante para remoção de células de M. aeruginosa em filtros lentos, indicando que na situação em que a densidade de células de M. aeruginosa na água bruta é elevada, tendem a prevalecer os mecanismos físicos de remoção. Os filtros não amadurecidos foram mais eficientes para remoção de microcistinas extracelulares do que os filtros amadurecidos, provavelmente devido adsorção das toxinas na areia, que na condição experimental avaliada, se apresentava limpa e esterilizada. A baixa eficiência de remoção de microcistinas nos filtros amadurecidos, em relação aos relatos de literatura, indicam a ausência, ou baixa densidade, de bactérias especializadas na degradação dessa toxina na água bruta e, por conseqüência, no filtros lentos. Ficou claro, portanto, que períodos de amadurecimento de até 20 dias não garantem efluentes com qualidade satisfatória e sem risco para população em situações em que a água bruta seja oriunda de mananciais com floração tóxica de M. aeruginosa. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The cyanobacteria bloom in public supply reservoirs is a matter of concern for health authorities because the cyanotoxins produced by cyanobacteria may lead to hepatotoxic, neurotoxic and dermatotoxic effects on human and animal health. There are reports about the presence of blooms of toxic cyanobacteria producing in many aquatic ecosystems in all regions of Brazil. The literature has shown that slow sand filtration as is capable of removing cyanobacteria and cyanotoxins from water. In this scenario, the present study aimed to evaluate the influence of the ripening period of slow sand filters on the removal efficiency Microcystis aeruginosa cells and microcystins released during the treatment process. For this, experiments were carried out with pilot filters operated in parallel, without and with 15 and 20 days of ripening period, using filtration rate of 3 m3/m2.d. To simulate cyanobacterial bloom, a natural water was spiked with cell of M. aeruginosa resulting in a filter affluent water with 106 cells/mL and 107 cells/mL and, in average, a total concentration of 60 μg/L microcystins. It was observed that slow sand filters undergoing ripening periods of 15 or 20 days produced similar results with respect to the removal of M. aeruginosa cells. The lack of ripening period did not appear to be a determining factor for removal of cells from M. aeruginosa in slow sand filters, suggesting that when the cell density of M. aeruginosa in raw water is high, the physical mechanisms of removal may be predominant. The filters without ripening period were more efficient in removal of extracellular microcystin than the “mature” filters, probably due to adsorption of the toxin on the sand that, under experimental conditions evaluated, was previously cleaned and sterilized. The low removal efficiency of microcystins in the mature filters in relation to literature reports, indicate the absence, or low density, of bacteria specialized in the degradation of the toxin in the raw water and, consequently, in slow filters. It was clear therefore that ripening periods of up to 20 days do not guarantee safe filtrated water, without risk for human consumption, when the raw water is withdrawn from reservoir with toxic bloom of M. aeruginosa.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-09T14:17:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1609478 bytes, checksum: ea8fe80d5c2b8d23563fa52eff282454 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T14:17:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1609478 bytes, checksum: ea8fe80d5c2b8d23563fa52eff282454 (MD5) Previous issue date: 2014-03-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A variedade de ecossistemas microbianos que existe na Antártica representa uma oportunidade extraordinária para pesquisas sobre a ecologia, diversidade e evolução microbiana, principamente em termos de cianobactéria. Neste trabalho, foi avaliado o papel de atributos ambientais no controle da montagem de esteiras microbianas antárticas. Inicialmente foi caracterizado a diversidade cianobacteriana das esteiras ao longo de gradientes ambientais na região do McMurdo Sound, Antártica continental. Em seguida, foi avaliado o papel das variáveis ambientais na determinação da composição da assembléia de cianobactérias através da análise de amostras de água e esteiras de cianobactérias microbianas de 25 lagos distribuídos em quatro distintas áreas geográficas: McMurdo Ice Shelf, Ross Island e Upper e Lower Wright Valleys. Finalmente, foi realizado experimentos de laboratório para determinar a extensão com que a composição de espécies afeta a formação das esteiras microbianas. Vinte e nove morfoespécies foram identificadas e descritas no capítulo 1. Quatro foram designadas à ordem Chroococcales, três Nostocales e 22 Oscillatoriales. No segundo capítulo foram investigados os fatores que podem estar envolvidos na determinação da presença e/ou ausência de cianobactérias dentro da comunidade das esteiras microbianas em cada lago amostrado. Os lagos das regiões Ross Island, McMurdo Ice Shelf e Upper e Lower Wright Vallyes apresentaram algumas características específicas próprias de cada área em termos de fatores físico-químicos e diversidade de cianobactérias, embora em vários casos houve uma sobreposição considerável das características. A análise multivariada dos dados, com base em variáveis físico-químicas mostrou que os lagos de cada área amostrada tendeu a se agruparem por local, embora com considerável sobreposição, com os dois Wright Valleys e as duas zonas costeiras tendendo a ser mais semelhantes entre si. Este padrão tendeu a ser reproduzido em análises dos dados de biomassa e composição das espécies, onde foi possível indentificar táxons que foram amplamente espalhados por toda a região e outros que foram mais restritos por área. A importância da dispersão e condições de crescimento na condução desse padrão foi discutida. No terceiro capítulo foi desenvolvido um experimento para avaliar o papel de cepas de cianobactérias isoladas no processo de formação de esteiras microbianas. Seis cepas de cianobactérias foram utilizadas, em combinações variadas, para formar biofilmes em condições de laboratório: CYN-50 (Phormidium cf. autumnale); CYN-68 (Leptolyngbya A); CYN-65 (Leptolyngbya B); CYN-66 (Microcoleus sp.); CYN-67 (cf. Aphanocapsa) e CYN- 72 (Nostoc sp.). O conteúdo de clorofila-a, exopolissacarídeo e matéria orgânica foi avaliado e utilizado como medida de avaliação do desenvolvimento dos biofilmes. No final do experimento, observou-se que os biofilmes desenvolvidos mostraram-se diferentes em termos de sua morfologia e que as cianobactérias filamentosas “oscilatoriales” são requeridas para a formação de biofilme consistente, entretanto, todas as cepas morfologicamente diferentes produziram efeito nas matrizes dos biofilmes. Phormidium produziu o melhor biofilme desenvolvido. Em conclusão, este trabalho fornece um maior conhecimento sobre a taxonomia e ecologia de cianobactérias da Antártica na região do McMurdo Sound. Nós identificamos uma mistura de organismos amplamente distribuídos e tolerantes e outros com distribuições mais locais e requerimentos ambientais específicos. A significância destes em temos de gestão da biodiversidade antártica também foi discutida. *INGLÊS* SANTOS, Claudineia Lizieri dos, D.Sc., Universidade Federal de Viçosa, March of 2014. Environmental attributes in assembling cyanobacterial communities from the Mcmurdo Sound region, Antarctica. / The variety of microbial ecosystems that exist in Antarctica represents an extraordinary opportunity for research on microbial ecology, diversity and evolution, particularly in terms of cyanobacteria. In this work we focus on the role of environment in controlling cyanobacterial mat assembly, and begin by describing the cyanobacterial diversity of mats along environmental gradients in the McMurdo Sound region, continental Antarctica. We then evaluated the role of environmental variables in determining their composition by analysing water and microbial cyanobacterial mat samples from 25 ponds from four distinct geographic sites: McMurdo Ice Shelf, Ross Island and Upper and Lower Wright Valleys. Finally we undertook a series of laboratory experiments to determine the extent to which species composition affects mat formation. Twenty nine morphospecies are identified and described in chapter one. Four were assigned to the order Chroococcales, three to the Nostocales and 22 to the Oscillatoriales. In chapter two, we investigated the factors that appeared to determine the presence or absence of morphospecies within the cyanobacterial mat community at each sampled pond. Ross Island, McMurdo Ice Shelf and Upper and Lower Wright Valleys ponds each showed some specific features in terms of physical-chemical factors and cyanobacteria diversity, though in many cases there was considerable overlap. Multivariate analysis based on physic-chemical variables showed that the ponds from each site tended to cluster by site, though with considerable overlap, and with the two Wright Valley and two coastal sites tending to be more similar to each other. This pattern tended to be reproduced in analysis of biomass and species composition data, and we were able to identify taxa that were broadly spread across the region and others that were more restricted by area. The importance of dispersal and growth conditions in driving this pattern is discussed. In chapter 3 we developed an experiment to evaluate the role of isolated cyanobacteria strains on the mat-building process. Six cyanobacteria strains, in varying combinations, were used to grow mats under laboratory conditions: CYN-50 (Phormidium cf. autumnale); CYN-68 (Leptolyngbya A); CYN-65 (Leptolyngbya B); CYN-66 (Microcoleus sp.); CYN-67 (cf. Aphanocapsa) and CYN-72 (Nostoc sp.). The content of chlorophyll-a, exopolysaccharide and organic matter was evaluated to assess mat development. At the end of our experiment, we observed that the mats developments showed variety in terms of their morphology, that oscillatorean cyanobacteria are required for coherent mat formation, but that different strains all produced effect mat matrices. P. autumnale produced the best developed mats. In conclusion, our findings provide an increased knowledge on the Antarctica cyanobacteria taxonomy and ecology in the McMurdo Sound region. We identified a mix of broadly tolerant, widely distributed organisms and other with more local distributions and specific environmental requirements. The significance of this in terms of management of Antarctic biodiversity is discussed.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345650.pdf: 1330328 bytes, checksum: 55dfae15bfefc3739493e70fb1ce1cd7 (MD5) / Cylindrospermopsis raciborskii é uma cianobactéria planctônica de água doce, conhecida por produzir cilindrospermosina, toxinas paralisantes e alguns outros compostos ainda não identificados. Esta espécie, originalmente identificada como restrita a regiões tropicais, apresenta grande capacidade de invasão e adaptação em corpos d?água ao redor do mundo. Na lagoa do Peri, um lago polimítico subtropical, localizado na costa sul do Brasil, C. raciborskii representa cerca de 90% da densidade do fitoplâncton total, mostrando-se dominante durante a maior parte do ano. O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar duas cepas, LP1, isolada em 2006, e LP2, isolada em 2013, ambas na Lagoa do Peri, quanto sua morfologia, ecofisiologia e seu perfil de toxinas, bem como, sua filogenia, além de relacionar o conteúdo de toxinas com os níveis relativos de transcritos dos genes sxtA, sxtB, sxtI e sxtS, presentes no agrupamento responsável pela biossíntese da saxitoxina. As duas, LP1 e LP2, cepas apresentaram 100% de identidade nas sequências parciais correspondentes aos genes 16S rRNA, ITS e rpoC1, entretanto, possuem características morfológicas, ecofisiológicas e toxicológicas distintas. As cepas apresentam morfologias distintas e diferenças significativas quanto ao comprimento e volume dos tricomas. A cepa LP2 mostrou uma tendência a maiores taxas de crescimento que a cepa LP1, nas três temperaturas (17°C, 22°C e 28°C) e nas três razões N:P (4,5:1, 10:1 e 40:1) testadas. Ambas as cepas apresentam baixo requerimento de luz, mas foram capazes de tolerar intensidades luminosas em torno de 200 µmol photons.m-2.s-1. A cepa LP2 apresentou maior concentração de clorofia-a e também maior dissipação de energia não fotoquímica (NPQ) que a cepa LP1, e quando exposta a altas intensidades luminosas, apresentou tricomas com maior volume. Com relação à produção de toxinas, a cepa LP2 apresentou um potencial tóxico maior que a cepa LP1, uma vez que apresentou uma maior variedade de análogos, sendo, portanto, considerada mais tóxica, de acordo com o nível de toxicidade de cada variante. A cepa LP1 não amplificou nenhum dos geneselecionados da via de biossíntese da saxitoxina, logo, apresentou ausência de expressão dos mesmos. De um modo geral, a expressão relativa dos genes sxtA, sxtB, sxtI e sxtS, foi menor na cepa LP2, quando comparada com os níveis relativos de transcritos da cepa C. raciborskii T3, usada como controle. Entretanto, só foi observada diferença estatística nos níveis de transcritos do gene sxtA. Também não foi observada diferença estatística entre os níveis relativos de transcritos dos quatro genes, dentro da mesma cepa. Esses resultados reforçam a hipótese que existam diferentes ecótipos desta espécie, que provavelmente se originaram em resposta às variações ambientais existentes na Lagoa do Peri. A sua dominância durante grande parte do ano pode ser explicada pela alternância desses ecótipos na contribuição de biomassa total de acordo com suas vantagens fisiológicas, contribuindo para o sucesso ecológico da espécie.<br. / Abstract : Cylindrospermopsis raciborskii is a freshwater planktonic cyanobacteria recognized to produce the alkaloid cylindrospermopsin, paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins, and some other unknown compounds. This species, previously restricted to the tropics, has great ability of invasion and adaptation, and is currently found in water bodies from a wide range of latitudes. In Peri Lagoon, a subtropical polimytic lake located at the southern coast of Brazil, the species represents about 90% of the total phytoplankton, being dominant for most part of the year. In the present work we attempted to characterize two strains of C. raciborskii, LP1, isolated in 2006, and LP2, isolated in 2013, from Peri Lagoon, for their morphology, ecophysiology, phylogeny and toxin profiles. In addition, the relationship between the toxin content and the relative transcripts level of sxtA, sxtB, sxtI and sxtS genes were evaluated. Both LP1 and LP2 strains showed 100% identity in the partial sequences corresponding to the 16S rRNA, ITS and rpoC1 genes, however, they have different morphological, ecophysiological and toxicological characteristics. The strains showed different morphologies and significant differences in the length and volume of trichomes. LP2 strain showed a tendency to higher growth rates than the LP1 strain at the three temperatures (17 °C, 22 °C and 28 °C) and N: P ratios (4.5:1, 10:1 and 40:1) tested. Both strains showed low light requirements, but were able to tolerate irradiances around 200 µmol photons.m-2.s-1. LP2 strain showed higher chlorophyll-a concentration and also a higher non-photochemical quenching (NPQ) than LP1 strain, and when exposed to high light intensities, showed higher trichomes volume. Regarding toxin content, the LP2 strain LP2 strains exhibited a higher toxic potential than the LP1 strain, and a wider range of analogs, being therefore more toxic. LP1 strain did not amplify any of the selected genes of the biosynthesis pathway of saxitoxin, as well as, showed no expression. In general, the relative transcripts' level of the sxtA, sxtB, sxtI and sxtS genes was lower in the LP2 strain when compared to the relative transcripts level of the C. raciborskii T3 strain used as control. However, only significant difference was observed in the sxtA gene transcript levels. In addition, no significant difference was observed between the relative levels of transcripts of the four genes within the same strain. These results support the hypothesis of ecotypes selection for this species, which probably were originated in response to environmental fluctuations in Peri Lagoon. Dominance duringalmost the whole year can be explained by the alternation of these ecotypes in the total biomass contribution according to their physiological advantages, contributing to the ecological success of this species.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-07-11T04:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346423.pdf: 1867472 bytes, checksum: 8d404e9189422c9606a63881b5fd9d32 (MD5) Previous issue date: 2016 / As relações entre variáveis abióticas, densidade de Cylindrospermopsis raciborskii e concentração de cianotoxinas foram estabelecidas em um lago costeiro subtropical (Lagoa do Peri - Florianópolis/SC - Brasil). O efeito da variação da concentração de toxinas no ambiente natural e a variação da densidade de C. raciborskii sobre população do zooplâncton (Cladocera) foi testado "in vitro"; e, investigou-se potenciais variáveis preditoras de cianotoxinas para este manancial que abastece 100 mil habitantes. Foram coletadas mensalmente amostras de água da Lagoa do Peri (Julho/2013 a Setembro/2014) e analisadas a composição do fitoplâncton, cianotoxinas dissolvidas e intracelulares e variáveis limnológicas. Oito grupos de cianotoxinas (microcistinas, nodularina, microginina, cyanopeptolinas, anabaenopeptinas, anatoxinas, cilindrospermopsina e saxitoxina) foram analisados usando cromatografia líquida associada à espectrometria de massa ionizante (MS/MS). Essas mesmas amostras foram testadas para toxicidade utilizando Daphnia magna. A relação entre a concentração de STX e as variáveis físicas, nutrientes e clorofila-a foi analisada utilizando um conjunto de dados de 45 meses de monitoramento (Março/2007 a Agosto/2014). A comunidade fitoplantônica foi dominada por cianobactérias (97,4% indivíduos por volume), composta por C. raciborskii (55,6%; 1,0 a 3,8 x 104 ind.mL-1) e Limnothrix sp. (41,8%; 0,7 a 3,6 x 104 ind.mL-1), ambas abundantes durante todo o período de estudo. Altas temperaturas e nutrientes (ortofosfato, nitrogênio inorgânico dissolvido (NID) e nitrogênio total) favoreceram a densidade de C. raciborskii. Apenas STX foi encontrada na Lagoa do Peri em baixa concentração (0,013±0,007 µg.L-1) e intracelularmente. A densidade de C. raciborskii teve relação significativa positiva com a concentração de STX na Lagoa do Peri, mas o poder explicativo é de apenas 20% sugerindo não ser um preditor robusto da concentração da toxina no sistema. Já as variáveis abióticas condutividade elétrica e a concentração de NID apresentaram maior poder explanatório (49%) na variação da concentração de STX "in situ". Testes de toxicidade aguda podem ser potencialmente utilizados em triagem preliminar de STX no ambiente natural. Foi observada uma boa correlação linear (84%) entre a concentração de STX no ambiente e o efeito no zooplâncton em testes ?in vitro?. A toxicidade aguda observada para o zooplâncton é melhor explicada pela variação da concentração de STX (amostra bruta ? relação marginalmente significante, p= 0,09, pseudo - R2 = 0,18; e amostra sonicada ? relação significante, p<0,05, pseudo - R2 = 0,16) que pela densidade de C. raciborskii (relação não significante, p>0,05, pseudo - R2 = 0,012). O efeito de intoxicação aguda devido a ingestão de C. raciborskii contendo STX é uma característica definitiva na estruturação da comunidade do zooplâncton, uma vez que seleciona o zooplâncton capaz de coexistir com esta cianobactéria no ecossistema. O mecanismo em que variáveis abióticas regulam a variação da concentração de STXs intracelular em C. raciborskii e a consequente intoxicação aguda do zooplâncton por herbivoria sugere uma estruturação do tipo "bottom-up" para este ambiente.<br> / Abstract : The cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii produces toxins including saxitoxins (STXs). The main aim was to understand the relation among abiotic variables, cyanotoxin concentration and C. raciborskii density. These relations are very important to manage reservoirs and understand aquatic community structure, but have been few explored in situ. We tested the effect of toxin concentration and C. raciborskii density of natural water samples on a zooplankton population (Cladocera) in vitro. In addition, we investigated some abiotic variables as potential predictors of cyanotoxin concentration in the Peri Coastal Lake (Santa Catarina Island, Brazil). This lake has been historically dominated by C. raciborskii and supplies potable water for about 100,000 local citizens. Water samples was collected monthly between July 2013 and September 2014 being analyzed for phytoplankton composition, intracellular and dissolved cyanotoxins, and limnological variables. A suite of eight cyanotoxin groups (microcystins, nodularin, microginin, cyanopeptolins, anabaenopeptins, anatoxins, cylindrospermopsin, and saxitoxin) was targeted using liquid chromatography tandem (MS/MS) mass spectrometry with electrospray ionization. These samples were also used in ecotoxicological tests using Daphna magna. The relationship among STX concentration and physical variables, nutrients and chlorophyll-a (chl-a) was analyzed using a dataset of 45-month monitoring period (March/2007 to August/2014). The phytoplankton community was dominated by cyanobacteria (97.4% individual per volume), comprised of C. raciborskii (55.6%, 1.0 to 3.8 x 104 ind.mL-1) and Limnothrix sp. (41.8%, 0.7 to 3.6 x 104 ind.mL-1), both abundant during the entire study period. High temperatures and nutrients (orthophosphate, dissolved inorganic nitrogen - DIN and total nitrogen - TN) favored the C. raciborskii density. STX was the only cyanotoxin found in the Peri Coastal Lake, in low concentration (0.013±0.007 µg.L-1), and concentrated intracellularly. C. raciborskii density had a significant positive relation with STX concentration, but explained only 20% of the variation in STX concentration. This suggests that C. raciborskii density alone is not a reliable predictor of STX concentrations in this system. However, the abiotic variables as electrical conductivity and DIN concentration provided the greatest explanatory power (49%) for STX concentration in situ. The acute toxicity tests can potentially be used in preliminary screening of STX in the natural environment. We observed a good linear correlation (84%) between STX concentration in the lake with effect on zooplankton in the in vitro tests. The acute toxicity observed on the zooplankton is better explained by the variation in STX concentration (whole water samples - marginal significant relation, p= 0.09, pseudo - R2 = 0.18; and sonicated water samples - significant relation, p<0.05, pseudo - R2 = 0.16) than by the C. raciborskii density (no significant relation, p>0.05, pseudo - R2 = 0.012). The acute intoxication effect of grazing upon STX-containing C. raciborskii is a defining feature in zooplankton community structuration, as this selects for zooplankton that are able to coexist with toxic C. raciborskii in this ecosystem. The abiotic variables have a role on the regulation of intracellularly STX concentration in C. raciborskii and there is acute intoxication in the zooplankton as consequence of the herbivory, so the bottom-up processes seems to drive community structure in Peri Coastal Lake.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-11-23T20:02:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-05T10:32:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T10:32:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPQ / Um dos problemas mais graves relacionados com a eutrofização de corpos hídricos são as florações de cianobactérias produtoras de cianotoxinas. O objetivo da pesquisa foi verificar a presença e avaliar o potencial tóxico de cianobactérias em três lagoas localizadas no município da Serra-ES, Brasil. Entre os meses de fevereiro a dezembro de 2013, foram coletadas amostras de água das lagoas Maringá, Juara e Jacuném. Foram realizadas as análises dos parâmetros de qualidade de água (temperatura, pH, turbidez, DQO, DBO, fósforo, nitrogênio, clorofila a e estado trófico do corpo d’água), a detecção e quantificação das microcistinas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e a detecção dos genes para expressão de ficocianina e microcistinas por reação em cadeia da polimerase (PCR). Durante todo o estudo estas lagoas apresentaram concentrações superiores a 56 μg/L de clorofila e 50 μg/L de fósforo, sendo então classificadas como ambientes hipereutróficos. Além disso foram encontrados altos níveis de nitrogênio, DBO e DQO indicando um ambiente altamente impactado. As microcistinas estiveram presentes em 56,2% (9/16) das amostras de águas analisadas, sendo que no mês de junho foi detectado concentrações de 8,9 μg/L da variante LR e 18,8 μg/L da variante RR nas lagoas Juara e Jacuném, respectivamente. O gene responsável pela codificação da ficocianina foi detectado em 87,5% (14/16) das amostras de águas e nessas mesmas amostras genes mcy foram detectados. Os resultados das análises físico-químicas da água das três lagoas avaliadas e a presença do gene mcy indicam condições ambientais favoráveis para o desenvolvimento de florações de cianobactérias com potencial tóxico. As altas concentrações de microcistinas detectadas nas lagoas oferecem risco à saúde pública. / One of the most relevant issues related to the euthrophication of water bodies is the proliferation of cyanobacterial strains that produce cyanotoxins. The aim of this research was to verify the presence and evaluate the potential toxicity of cyanobacteria in three lakes located in Serra-ES, Brazil. Water samples from Maringá, Juara and Jacuném lakes were collected between February and December 2013. The following analyses were undertaken: water quality parameters (temperature, pH, turbidity, COD, BOD, phosphorus, nitrogen, chlorophyl a and throphic state of the water body); the detection and quantification of microcystin through High-Performance Liquid Chromatography (HPLC); and the detection of genes for the expression of phycocyanin and microcycstin through Polymerase Chain Reaction (PCR). Throughout the study these lakes presented concentrations superior to 56 μg/L for chlorophyll and 50 μg/L for phosphorus, being therefore classified as hypereuthrophic. Moreover, high levels of nitrogen, COD and BOD were detected, demonstrating that these lakes are being impacted. Microcystins were present in 56,2% (9/16) of the water samples, and in June, concentrations of 8,9 μg/L for the LR variant and 18,8 μg/L for the RR variant were respectively detected in Juara and Jacuném lakes. The gene responsible for the encoding of phycocyanin was detected in 87,5% (14/16) of the water samples, and in these same samples, the gene mcy was also detected. The results of the physicochemical analyses of the water samples and the presence of the mcy gene indicate that these lakes have favourable conditions for a cyanobacterial bloom with potential toxicity. The high levels of microcystin detected in these lakes poses a risk to public health.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-15T19:02:04Z No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-24T22:54:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T22:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5) / O aumento da ocorrência de Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii em mananciais de abastecimento público brasileiros é preocupante, principalmente devido aos efeitos genotóxicos das toxinas produzidas por esses organismos aos humanos e à biota em geral. A sedimentação apresenta-se pouco eficiente na remoção de cianotoxinas, porém, é efetiva na remoção de células de cianobactérias, se observadas boas condições operacionais. A efetiva remoção de cianobactérias pela sedimentação reflete em maior quantidade de lodo nos decantadores, o qual pode comprometer a qualidade da água clarificada, dada a possibilidade de lise celular e liberação de toxinas. Os poucos estudos existentes sobre a C. raciborskii têm mostrado resultados bastante divergentes quando do uso da sedimentação e coagulantes metálicos para remoção de suas células. A quitosana é um coagulante natural estudado como alternativa aos coagulantes metálicos, porém, são escassos os trabalhos que avaliaram seu emprego na remoção de cianobactérias, especialmente, para remoção de C. raciborskii. Nesse trabalho buscou-se avaliar comparativamente o desempenho da quitosana e do sulfato de alumínio na remoção de células de M. aeruginosa e C. raciborskii pelo processo de sedimentação, bem como a influência desses coagulantes e do tempo de armazenamento do lodo na lise celular, liberação e degradação de microcistinas e cilindrospermopsinas. Para C. raciborskii, ambos coagulantes apresentaram desempenho semelhante, com percentuais de remoção de turbidez e cor aparente acima de 80%, para uma ampla faixa de pH e dosagens de coagulante. Quanto à M.aeruginosa, numa condição de pH e dosagem bastante restrita (pH 7,0 e dosagens entre 1 e 9 mg/L), a remoção de células foi menor com o uso da quitosana (71%), enquanto que o sulfato de alumínio removeu 90% de células em pH entre 5,0 e 6,0 e dosagens acima de 8 mg/L. Os ensaios de armazenamento do lodo evidenciaram concentração apreciável de cilindrospermopsina extracelular no 10º dia, tanto com o uso da quitosana quanto do sulfato de alumínio, não sendo observada degradação dessa toxina, mesmo após decorrido 40 dias de armazenamento. Para M. aeruginosa, observou-se concentração máxima de microcistina extracelular no 3º dia e 100% de degradação no 10º dia, com quitosana. Com sulfato de alumínio, a concentração máxima de microcistina extracelular para a amostra com coagulante se deu no 10º dia, com degradação completa no 20º dia; enquanto que para a amostra sem coagulante, no 5º dia e 10º dia, respectivamente. / The increase in the occurrence of Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii in Brazilian public drinking water sources is concern, mainly due to the genotoxic effects of toxins produced by these organisms on humans and general biota. Sedimentation is not very efficient in the removal of cyanotoxins, however, it is effective in removing cyanobacteria cells, if good operating conditions requirements are met. Effective removal of cyanobacteria by sedimentation reflects a greater amount of sludge in the decanters, which can compromise clarified water quality, given the possibility of cell lysis and release of toxins. The few existing studies on C. raciborskii have shown quite divergent results regarding the use of the sedimentation and metal coagulants for removal of their cells. Chitosan is a natural coagulant studied as an alternative to metallic coagulants, however, there are few studies evaluating its use in the removal of cyanobacteria, especially for the removal of C. raciborskii. This study was to evaluate the performance of chitosan and aluminum sulfate in the removal of M. aeruginosa and C. raciborskii cells by the sedimentation process and to assess the influence of these coagulants and sludge storage time in cell lysis, release and degradation of microcystins and cylindrospermopsins. For C. raciborskii, both coagulants presented similar performance, with turbidity and apparent color removal percentages above 80%, for a wide range of pH and coagulant dosages. Regarding M.aeruginosa, in pH and dosage condition very narrow (pH of 7.0 and dosages between 1 and 9 mg/L), cell removal was lower with chitosan (71%), while aluminum sulfate removed 90% of cells at pH between 5.0 and 6.0 and dosages above 8 mg/L. Sludge storage tests evidenced appreciable concentration of extracellular cylinderspermopsin on the 10 th day, both with the use of chitosan and aluminum sulfate, and it was not observed any degradation of this toxin even after 40 days of storage. With M. aeruginosa, it was observed a maximum concentration of extracellular microcystin on day 3 and 100% of degradation on the 10th day, with chitosan. With aluminum sulfate, the maximum concentration of extracellular microcystin for the sample with coagulant occurred on the 10th day, with complete degradation on the 20th day; whereas for the sample without coagulant, on the 5th day and 10th day, respectively.