Apesar dos diversos estudos sobre a presença de cianobactérias e a correlação entre fatores ambientais que influenciam ou desencadeiam florações, é ainda incipiente a informação sobre o controle fisiológico e bioquímico da produção de metabólitos secundários, cianotoxinas e compostos orgânicos voláteis (COVs) nestes organismos. Os COVs mais comumente encontrados em cianobactérias são a geosmina e o 2- metil-isoborneol, compostos que resistem ao tratamento convencional da água, causam mau cheiro e alteram seu gosto, além de bioacumular em peixes e moluscos. Estudos sobre possíveis sistemas de competição (alelopatia) entre linhagens de cianobactérias, ou entre elas e outros organismos, podem contribuir para elucidação do papel da produção de COVs por cianobactérias. Dessa forma, os objetivos deste projeto foram (i) prospectar a produção de COVs e seus efeitos na auto-regulação fisiológica em cianobactérias mantidas em laboratório; e (ii) desenvolver um método analítico, por microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia em fase gasosa com detecção por espectrometria de massas (GC-MS), para a determinação destes compostos. Foram realizados ensaios para avaliar os perfis de produção dos COVs em duas linhagens de M. aeruginosa em diferentes fases de crescimento, sob diferentes intensidades luminosas (50, 150 e 250 ?µmol.fótons.m-2.s-1) e também ao longo do ritmo circadiano, avaliando a influência dos períodos claro e escuro. Para avaliar efeitos alelopáticos, exsudatos de uma linhagem de M. aeruginosa produtora de microcistinas foram testados em culturas de outra linhagem de M. aeruginosa não produtora de toxinas por meio de técnicas tradicionais de cultivo com monitoramento do crescimento. Na análise da produção de COVs, por GC-MS, observou-se que se destacam, majoritariamente, os compostos α-ciclocitral, &#946-ciclocitral e β-ionona, sendo o β-ciclocitral o mais abundante, em todas as condições testadas, para as ambas as linhagens estudadas. A linhagem não toxigênica, no entanto, apresentou produção mais elevada de todos os compostos identificados. Dentre as intensidades luminosas testadas, a intensidade de 250 µmol.fótons.m-2s-1 foi a que apresentou a maior taxa de crescimento para a linhagem LTPNA 08 e relação negativa entre o aumento da irradiância e a produção de β-ciclocitral. Foram identificadas, também, variações na produção dos compostos α-ciclocitral, β-ciclocitral e β-ionona nas linhagens ao longo do ritmo circadiano, sendo as maiores concentrações encontradas no período escuro. Observou-se morte celular e redução na produção de COVs 24 horas após adição de exsudatos pertencentes à linhagem de M. aeruginosa toxigênica em cultivos da linhagem não-toxigênica. Sendo assim, pode-se inferir que a produção dos COVs pode sofrer alterações qualitativas e quantitativas dependendo do estímulo ambiental presente, tanto por interações bióticas (com outros organismos e ritmo circadiano), quanto por fatores abióticos (intensidade luminosa). / There are several studies on the presence of cyanobacteria and the correlation between environmental factors that may influence or trigger blooms. However, information concerning the physiological and biochemical control of the production of secondary metabolites, toxins and volatile organic compounds (VOC) by cyanobacteria is poorly understood. Geosmin and 2-methyl-isoborneolare are commonly found VOC in cyanobacteria, they resist to conventional water treatment and can cause bad smell and taste in the final water. In addition, VOC can bioaccumulate in fish and shellfish. Studies on possible competition systems (allelopathy) either among strains of cyanobacteria or among them and other organisms such as green microalgae, may help to elucidate the role of VOC production by cyanobacteria. Thus, the main objectives of this study are: (i) prospect the production of VOCs and their effects on physiological self-regulation in cyanocrobacteria kept in the laboratory; and (ii) to develop an analytical method, by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography with mass spectrometry detection (GC-MS), for the determination of these compounds. The assays were carried out to evaluate the production profiles of VOCs in two strains of M. aeruginosa at different growth stages under different light intensities (50, 150 and 250 µmol.fótons.m-2.s-1) and also along of the circadian rhythm, evaluating the influence of light and dark periods. To assess allelopathic effects, exudates from a microcystin-producing strain of M. aeruginosa were tested on cultures of another non-toxin producing M. aeruginosa strain by traditional growth monitoring culture techniques. In the analysis of VOC production by GC-MS, it was observed that α-cyclocyclal, β-cyclocyclal and β-ionone compounds were the most prominent, with β-cyclocitral being the most abundant in all conditions tested, for both strains studied. The non-toxigenic lineage, however, showed higher production of all the identified compounds. Among the light intensities tested, the intensity of 250 µmol.fótons.m-2s-1 was the one with the highest growth rate and positive relation between the irradiance increase and the β-cyclocitral production. Variations in the production of the α-cyclocyclal, β-cyclocyclal and β-ionone compounds were also identified in the lines along the circadian rhythm, being the highest concentrations found in the dark period. Cell death and reduction in VOC production were observed 24 hours after addition of exudates belonging to the toxigenic M. aeruginosa lineage in cultures of the non-toxigenic lineage. Thus, it can be inferred that the production of VOCs can undergo qualitative and quantitative changes depending on the environmental stimulus present, both by biotic interactions (with other organisms and circadian rhythm) and by abiotic factors (luminous intensity).

A espécie de cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii pertence a ordem Nostocales e tem a capacidade de realizar a fixação biológica do N2 atmosférico, sintetizar cianotoxinas e também de proliferar em águas doces formando florações de cianobactérias nocivas. A população de C. raciborskii encontrada no Brasil é conhecida por produzir derivados de saxitoxina (STX), enquanto cilindrospermopsinas (CYN), as quais são detectadas em isolados de outros países, não têm sido detectada em isolados brasileiros. Neste estudo, a produção de CYN por dois isolados brasileiros de C. raciborskii, CENA302 e CENA303, submetidos a diferentes condições nutricionais, foi avaliada usando o teste imunológico ELISA específico para detecção de CYN. Em seguida, genes evolvidos na biossíntese de CYN foram buscados no genoma dessas duas linhagens usando amplificações por PCR com iniciadores específicos e posterior sequenciamento Sanger, bem como sequenciamento genômico na plataforma HiScan SQ. Além disso, foram realizadas buscas nos dois genomas obtidos pela plataforma HiScan SQ de genes envolvidos com a síntese de algumas outras moléculas já descritas em cianobactérias, bem como aqueles relacionados com a fixação biológica de N2 e diferenciação do heterócito. Apesar da utilização de diferentes condições nutricionais, não foi detectada a produção de CYN no ensaio de ELISA em ambos os isolados de cianobactérias. No sequenciamento Sanger, dos nove genes sintetases de CYN buscados, quatro foram amplificados e sequenciados na linhagem C. raciborskii CENA302 e três na linhagem CENA303. Estas sequências de nucletídeos foram traduzidas em aminoácidos, e as funções das proteínas e os domínios preditos confirmaram a sua identidade como genes sintetase de CYN. O sequenciamento dos genomas completos das duas linhagens apresentou altos valores de qualidade de bases e elevada cobertura genômica. A busca por genes sintetase de CYN nos dois genomas foi realizada pelo mapeamento por referência das leituras, mostrando que algumas porções do agrupamento estavam contempladas no genoma, representando aproximadamente 10% do agrupamento de CYN. A anotação das regiões entre os genes descritos como flanqueadores do agrupamento CYN mostrou uma inversão gênica indicando a ocorrência de eventos que podem ter levado a perda ou dispersão no genoma deste agrupamento. Os genes anotados relacionados com fixação biológica de N2 e diferenciação do heterócito nas linhagens CENA302 e CENA303 apresentaram altas identidades com genes homólogos descritos em C. raciborskii. A ausência de alguns nucleotídeos no gene hetP envolvido na formação do heterócito possivelmente levou a perda de sua função na C. raciborskii CENA303, impedindo a diferenciação das células vegetativas em heterócitos, uma vez que não foi observado a presença dessa célula diferenciada em nenhuma das condições nutricionais avaliadas. Todos os genes de moléculas bioativas conhecidas de cianobactérias buscados pelo mapeamento por referência das leituras não foram encontrados nos genomas das linhagens C. raciborskii CENA302 e CENA303. Os resultados obtidos neste estudo revelaram a possibilidade de estar ocorrendo eventos evolutivos que estão causando a perda dos genes responsáveis pela síntese de CYN nos isolados brasileiros de C. raciborskii, demonstrando divergência alopátrica. / The cyanobacterial species Cylindrospermopsis raciborskii belongs to the order Nostocales and has the ability to perform biological nitrogen fixation, synthesize cyanotoxins and also to proliferate in freshwaters to form harmful cyanobacterial blooms. The C. raciborskii population from Brazil is known to produces saxitoxin derivatives (STX), while cylindrospermopsin (CYN), which is commonly detected in isolates from other countries, has thus far not been detected in Brazilian strains. In this study, the production of CYN by two Brazilian isolates of C. raciborskii CENA302 and CENA303, under different nutritional conditions, was evaluated using ELISA immunoassay specific for the detection of CYN. Then, genes involved in the biosynthesis of CYN were searched in the genome of these two strains using PCR amplification with specific primers and subsequent Sanger sequencing, as well as genomic sequencing on the platform HiScan SQ. Furthermore, searches were performed in the two genomes obtained by the platform HiScan SQ of genes involved in the synthesis of several other molecules already described in cyanobacteria, as well as those related to the biological N2 fixation and heterocyte differentiation. Despite the use of different nutritional conditions, no CYN production was detected by the ELISA assay for both cyanobacterial isolates. In the Sanger sequencing, of the nine CYN synthetase gene searched, four were amplified and sequenced in the C. raciborskii strain CENA302 and three in the strain CENA303. These nucleotide sequences were translated into amino acids, and the predicted protein functions and domains confirmed their identity as CYN synthetase genes. The complete genome sequencing of the two strains showed high values of bases quality and high genomic coverage. The search for CYN synthetase genes in the two genomes was performed by mapping reads to reference, showing that some portions of the cluster were contemplated in the genome, representing approximately 10% of CYN cluster. The annotation of regions between the genes described as flanking the CYN cluster showed a gene inversion indicating the occurrence of events that may have caused the loss or dispersion in the genome of this cluster. The annotated genes related to biological N2 fixation and heterocyte differentiation in the CENA302 and CENA303 strains showed high identities with homologous genes from other strains of C. raciborskii. The absence of a few nucleotides in the hetP gene involved in the heterocyte formation perhaps led to the loss of its function in the C. raciborskii CENA303, preventing the differentiation of vegetative cells into heterocyte, since it was not observed the presence of this differentiated cell in any of the nutritional conditions evaluated. All genes of known cyanobacterial molecules searched by mapping reads to reference were not found in the genomes of the C. raciborskii strains CENA302 and CENA303. The results of this study revealed the possibility of being occurring evolutionary events that are leading to loss of the genes responsible for the synthesis of CYN in the C. raciborskii Brazilian isolates, demonstrating allopatric divergence.

ARAGÃO, Janisi Sales. Aspectos ecotoxicológicos relacionados à carcinicultura marinha. 2012. 138 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-26T15:05:27Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_jsaragão.pdf: 1589132 bytes, checksum: a1ac0fd409cb94137f61baa73b6571b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-26T15:05:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_jsaragão.pdf: 1589132 bytes, checksum: a1ac0fd409cb94137f61baa73b6571b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T15:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_jsaragão.pdf: 1589132 bytes, checksum: a1ac0fd409cb94137f61baa73b6571b7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Farming of shrimp is an important economic activity; however, its exponential growth has attracted attention to the potential impacts brought over the environment. Wastewater generated by this activity can contribute to the eutrophication of waters receiving these effluents, as those may bear a variety of contaminants, such as sodium metabisulfite, a sulphitant agent that removes the oxygen from water and food. Additionally, this effluent carries the phytoplankton community that proliferates in these systems, which may include toxic cyanobacteria. Therefore, the aim of the present study was to perform an ecotoxicological assessment using biological test models and biological responses to evaluate potential impacts caused by use of sodium metabisulfite and by the proliferation of cyanobacteria in shrimp farming. Phytoplankton samples were collected in three shrimp farms from the state of Ceará for quantitative and qualitative analysis and for the isolation of cyanobacteria. The microorganisms, which were identified by morphological and molecular techniques, were grown in laboratory to o btain organic extracts on which were conducted toxicity tests with mice and mysids. Sodium metabisulfite was evaluated through acutetoxicity tests using organisms at different trophic levels (microalgae, cladocerans, shrimps and fish) and by the rate of oxygen consumption and enzymatic activities (CAT,AChE and GST) in shrimps. On fish, tests evaluating the embriolarval development and enzymatic activities (AChE and GST) were performed. Qualitative and quantitative analysis of phytoplankton community showed a large number of species from nearly all classes of phytoplankton, including cyanobacteria. From this latter group, Synechococcus sp. was isolated and cultivated, and the extract generated from the living cells showed toxicity in mice, as evidenced by damage to the liver and kidneys of animals. For acute toxicity tests sodium metabisulphite showed an EC 50 of 24.29 mg/L for the microalgae and LC 50 of 34.90 mg/L and 69.65 mg/L for cladocer ans and shrimp, respectively. Regarding the consumption of oxygen and enzymatic activities, these did not show significant differences when compared to their respective controls, except for the AChE in shrimp and GST in fish. On embriolarval developing of fish, sodium metabisulfite caused different types of effects, from destruction of eggs to deformities in larvae. Thus, these results show that sodium metabisulphite and the cyanobacteria Synechococcus sp. are toxic to other organisms, evidenced by both, acute and chronic toxicity / Apesar do cultivo de camarão ser uma importante atividade econômica, o seu crescimento tem atraído a atenção para os possíveis impactos ao meio ambiente. As águas residuais geradas pelos cultivos podem contribuir para a eutrofização das águas receptoras desses efluentes, já que possuem uma ampla variedade de substâncias consideradas contaminantes potenciais, como o metabissulfito de sódio, um agente sulfitante que retira o oxigênio da água e de alimentos. Além disso, os efluentes carreiam a comunidade fitoplanctônica que prolifera nos sistemas de cultivo, incluindo cianobactérias produtoras de toxinas. Com isso o objetivo desse estudo foi uma avaliação ecotoxicológica utilizando diferentes organismos testes e respostas biológicas dos possíveis impactos causados pelo uso do metabissulfito de sódio ou pela proliferação de cianobactérias coletadas nos próprios cultivos. Amostras do fitoplâncton foram coletadas em três fazendas do estado do Ceará para análise qualitativa, quantitativa e para o isolamento das cianobactérias. Estes organismos foram identificados através de técnicas morfológicas e de biologia molecular, cultivados no laboratório para obtenção dos extratos e realizados ensaios com camundongos e misidáceos. O metabissulfito de sódio teve sua toxicidade avaliada por meio de ensaios agudos em diferentes níveis tróficos (microalgas, cladóceros, camarões e peixes), mas também pela taxa do consumo de oxigênio e das atividades enzimáticas (CAT; AChE e GST) em camarões. Para os peixes, foram realizados ainda ensaios com o desenvolvimento embriolarval e das atividades enzimáticas (AChE e GST). A análise qualitativa e quantitativa da comunidade fitoplanctônica mostrou um grande número de espécies de quase todas as classes do fitoplâncton, inclusive cianobactérias. Deste último grupo foi isolada e cultivada Synechococcus sp., para a qual o extrato e as células vivas mostraram toxicidade em camundongos evidenciada por danos observados no fígado e rins dos animais. Já na avaliação da toxicidade do metabissulfito de sódio, este apresentou toxicidade aguda para os organismos testes, apresentando uma EC50 de 24,29 mg/L para as microalgas, CL50 de 34,90 mg/L e 69,65 mg/L para cladóceros e camarões, respectivamente. Em relação ao consumo de oxigênio e atividades enzimáticas, estes não apresentaram diferenças significativas quando comparados aos controles, com exceção para a AChE nos camarões e GST nos peixes. No desenvolvimento embriolarval dos peixes, o metabissulfito de sódio causou diferentes tipos de efeitos desde a destruição dos ovos à deformidades nas larvas. Sendo assim, esses resultados mostram que o metabissulfito de sódio e a cianobactéria Synechococcus sp. são tóxicos para diferentes organismos, evidenciados tanto pela toxicidade aguda quanto pela crônica.

Florações de cianobactérias representam grave problema para a qualidade da água de lagos e reservatórios, pela produção de toxinas que podem causar danos a organismos aquáticos e seres humanos. Como implicação, o processo de formação de colônias ou agregados de cianobactérias impede a predação pelo zooplâncton, mas, por outro lado, aumenta a vulnerabilidade das cianobactérias à pressão de herbivoria por peixes filtradores. Estudos experimentais têm quantificado as taxas de ingestão de algas e cianobactérias por Oreochromis (tilápia) em laboratório, porém, pouco se sabe sobre interações de espécies de peixes nativos, como do gênero Geophagus (cará) com cianobactérias. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram (1) investigar, experimentalmente, medidas de controle natural de cianobactérias através da utilização de peixes filtradores nativos e exóticos; (2) identificar estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes e (3) avaliar mecanismos de dano-reparo enzimático em peixes que tem sua dieta baseada na ingestão de cianobactérias tóxicas, através da relação de enzimas antioxidantes e a ocorrência de estresse oxidativo devido à possibilidade de produção de cianotoxinas. Experimentos foram realizados avaliando as taxas de consumo das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por Oreochromis sp. (espécie exótica) e Geophagus brasiliensis (espécie nativa). Os tratamentos, em triplicata, incluíram peixes de duas classes de tamanho (Tratamento1: peixes de 5-10 cm; Tratamento 2: peixes de 10-15 cm); três concentrações de cianobactérias (10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L) e controles contendo somente inóculo algáceo nas concentrações 10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA). Análises morfológicas nas brânquias de exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificar a existência de estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes. Por fim, para avaliar os efeitos das cianotoxinas nos exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas análises bioquímicas de lipoperoxidação (LPO) avaliando o dano oxidativo e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa-s-transferase (GST) no fígado e nas brânquias dos exemplares. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA one-way). Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, em todas as concentrações foram observadas diferenças significativas (p<0,05). Nos organismos-teste do tratamento 1 ocorreu decréscimo nas concentrações de cianobactérias, já nos organismos-teste do tratamento 2 ocorreu aumento das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de C. raciborskii, diferenças significativas (p<0,05) foram observadas principalmente nas concentrações 10μg/L e 20μg/L quanto à redução das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. No experimento utilizando G. brasiliensis frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) nas concentrações 10μg/L e 40μg/L, entretanto ocorreu uma diminuição nas concentrações de cianobactérias. Contudo, no experimento avaliando as taxas de ingestão/filtração de C. raciborskii por G. brasiliensis ocorreu redução na concentração de cianobactérias nas concentrações 10μg/L e 20μg/L em ambos os tratamentos (p<0,05). Resultados das análises morfológicas através de microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a existência de micro-espinhos branquiais, tanto em Oreochromis sp. quanto em G. brasiliensis, validando a possibilidade de G. brasiliensis poder ser utilizado como controle natural de cianobactérias. Análises do balanço oxidativo revelaram como padrão geral para ambas as espécies de ciclídeos avaliados, a ocorrência de alterações bioquímicas nas condições testadas. Porém nestas condições-teste (espécies de peixes e de cianobactérias, concentrações das cianobactérias avaliadas e tempo de experimento) estes danos foram reparados pela ação das enzimas antioxidantes. Os resultados obtidos neste estudo representam importantes conhecimentos para o manejo e restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizados baseado em interações de espécies. / Cyanobacteria blooms represent a serious problem for the quality of water from lakes and reservoirs, the production of toxins to aquatic organisms and humans. As implication, the process of formation of colonies or aggregates of cyanobacteria preventing predation by zooplankton, but on the other hand, increases the vulnerability of the cyanobacteria to filtrating pressure by herbivorous fish. Experimental studies have quantified the ingestion rates of algae and cyanobacteria by Oreochromis (tilapia) in the laboratory, however, little is known about interactions of species of native fish such as the genus Geophagus (cará) with cyanobacteria. In this sense, the objectives of this study were (1) to investigate experimentally measured natural control of cyanobacteria by using filter-native and exotic fishes, (2) identified structures related to the filtration efficiency in these fishes (3) evaluating mechanisms of damage-repair enzyme in fish that have diet based on their ingestion of toxic cyanobacteria, through the relation antioxidant enzymes activity and the occurrence of oxidative stress. Experiments were conducted to evaluate the consumption rates of cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii by Oreochromis sp. (exotic species) and Geophagus brasiliensis (native species). Were determined treatments in triplicate consisting of fish of two size classes (Treatment 1: fish 5-10 cm; Treatment 2: fish 10-15 cm); three cyanobacterial concentrations (10μg/L, 20μg/L and 40μg/L) and controls containing only algal inoculums concentrations 10μg/L, 20μg/L and 40μg/L. In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Morphological analysis in the gills of specimens used in the experiments were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of the structures related to filtration efficiency in these fishes. To assess the effects of cyanotoxins on the specimens used in the experiments biochemical analyzes were performed in the liver and gill measuring lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-s-transferase (GST). In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Designed to evaluate whether the concentrations and the treatments were effective was an analysis of variance ANOVA two-way and in order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance ANOVA. Morphological analysis in the gills of samples used in the experiments were performed using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of related structures to the filtration efficiency in these fish. To assess the effects of cyanotoxins in the animals used in the experiments were performed biochemical analyzes in the liver and gills of lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST). In order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance (one-way ANOVA). For Oreochromis sp. the intake/filtration of M. aeruginosa in all concentrations were significant differences (p<0.05) in test organisms in T1 were decreasing concentrations of the cyanobacteria and the test organisms in T2 was increased concentrations of cyanobacteria over time. In the experiment using G. brasiliensis the intake/filtration of M. aeruginosa, no significant difference in the concentration 10g/L and 40g/L (p>0.05), however there was a decrease in cyanobacteria concentrations. For Oreochromis sp. the intake/filtration of C. raciborskii, significant differences were observed mainly in the concentration 10g/L and 20g/L and the reduction of cyanobacteria concentrations over time (p<0.05). However, in the experiment evaluating the intake/filtration rates of C. raciborskii by G. brasiliensis occurred reduction in the concentration of cyanobacteria at 10g/L and 20g/L concentrations in both groups (p<0.05). Results of morphological analysis using a scanning electron microscope revealed the existence of gill microspine, both in Oreochromis sp. as for G. brasiliensis validating the possibility of G. brasiliensis can be used as natural control of cyanobacteria. The analyzes realized in the oxidative balance of the test organisms based diet ingestion of toxic cyanobacteria revealed, as a general standard for both cichlid species evaluated, the occurrence of biochemical changes in the conditions used, but considering these test conditions (fish species, cyanobacteria species, concentrations of cyanobacteria and time trial) such damages were repaired by the action of antioxidant enzymes. These results are important for knowledge management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems based on species interactions.

The quality of superficial waters of reservoirs depends on the form of ground use occupation on the catchments area. As the recharge is superficial emanation the enrichment of the water with plants nutrients is consequence of the form of around agriculture. This work was carried out to follow the fluctuations in chemical dam properties physical in the environs of Saint Maria to study the influence of the form of use of the ground in the one are used in the irrigation of rice and two for animal s drinking water. The collections of the water samples were carried out through recharge and discharge, covering five collections, in which had been evaluated the following physicist-chemistries attributes: pH, turbid, conductivity, temperature, orthophosphate, ions nitrate, nitrite, demand oxygen biochemist, sulfates, chlorides and potassium. For the gotten results it is observed that all the showed points present reasonable degree of impact. Although the physical-chemistry parameters alerting shows fluctuations during year, not explained by climatic events, the phosphorus level in all the periods of that they are not you explained, with climatic events, the phosphorus level in all the periods of sampling had been highest that the admitted ones for the CONAMA, alerting for the eutrofização processes installed, being able to contribute for a fast degradation in the quality of these waters. / A qualidade das águas superficiais de reservatórios depende da forma de uso do solo na bacia de contribuição de uso e ocupação do solo. Como a recarga se dá por deflúvio superficial o enriquecimento da água por nutrientes é conseqüência da forma de agricultura na bacia. Este trabalho teve como objetivo acompanhar as flutuações em propriedades físico químicas de açudes nas cercanias de Santa Maria e estudar a influência da forma de uso do solo na bacia de contribuição sobre os atributos da água acumulada. Destes açudes 5 são utilizados na irrigação de arroz e dois para dessedentação de animais. Foram realizadas cinco coletas das amostras de água, cobrindo o período de recarga e descarga dos reservatórios., nas quais foram avaliados os seguintes atributos físico-químicos : pH, turbidez, condutividade, temperatura, ortofosfato, nitrato, nitrito, demanda bioquímica de oxigênio, sulfatos, cloretos e potássio. Pelos resultados obtidos observa-se que todos os pontos amostrados apresentam razoável grau de impacto. Os parâmetros físico-químicos apresentem flutuações durante o ano, e os teores de fósforo em todos os períodos de que não são explicáveis, por eventos climáticos, os teores de fósforo em todos os períodos de amostragem foram maiores que os admitidos pelo CONAMA, isto coloca estes reservatórios em estado de alerta, já que os processos de eutrofização estão instalados, podendo contribuir para uma rápida degradação na qualidade destas águas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-25Bitstream added on 2014-06-13T19:28:49Z : No. of bitstreams: 1 silva_im_me_rcla.pdf: 340011 bytes, checksum: 05cf698f37e837803ba622b1fe6bf9e7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As cianotoxinas são produzidas por diversos gêneros de cianobactérias, possuem ação hepatotóxica e foram as responsáveis por vários casos de intoxicação em mamíferos. Estudos com hortaliças têm demonstrado os efeitos das microcistinas (MCs) sobre a germinação de sementes, o desenvolvimento das plântulas e o metabolismo, além do acúmulo nos tecidos foliares. O que caracteriza uma importante via de contaminação para o homem através da irrigação com água contendo cianotoxinas. Esse trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da aplicação de extrato bruto de Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing, com linhagem produtora e não produtora de MCs, para a germinação de sementes, e o desenvolvimento de plântulas e plantas de rúcula, variedade Folha larga. Sementes germinadas em papel mata-borrão foram expostas a concentrações entre 0,5 a 100 μg.L-1 de MC-LR equivalente durante sete dias. Plantas cultivadas em vasos contendo substrato comercial para hortaliça foram irrigadas com solução aquosa contendo 0,5 a 10 μg.L-1 de MC-totais, ou seja, considerando todas as variantes presentes no extrato com MC. Valores de massa seca correspondentes foram empregados para o tratamento com extrato bruto sem microcistina, além de controle com água. Os resultados mostraram que MC-LR equivalente causou inibição de 30% no comprimento da parte aérea das plântulas e aumento na atividade da enzima peroxidase (POD). As concentrações aplicadas de MC-totais causaram o aumento na atividade da POD apenas para a planta jovem (folhas e raízes). Com isso, os resultados indicaram que não houve efeitos alelopáticos na germinação de sementes e na formação das plântulas, cujas sementes não foram susceptíveis aos tratamentos. O mesmo ocorreu com as plantas jovens e adultas expostas aos extratos brutos, nas concentrações testadas de MC-totais. Houve diferença no estresse... / Cyanotoxins are produced by several cyanobacteria genera. They have hepatotoxic action and have been responsible for several cases of intoxication. Studies on vegetables have shown the effects of microcystins (MCs) in seed germination, seedling development and metabolism. Another concern is the crop irrigation with water containing cyanotoxins due to the possibility of toxin accumulation in leaf tissues. This characterizes an important route of contamination to humans. The aim of this study was to investigate the effects of non-purified extracts of Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing in the germination of seeds, development of seedlings and plants of rocket (large-leaf variety). Effects of both, toxic and non-toxic strains, were evaluated. Seeds were germinated on filter paper and than exposed to MC solution (concentrations ranging from 0,5 to 100,0 μg.L-1 of MC-LR equivalent) during seven days. Plants growing in commercial substrate for vegetable were irrigated with MC solution (concentrations ranging from 0,5 to 10,0 μg.L-1 de MC-total). Treatments containing the non-toxic strain extract (dry mass equivalent of the toxic treatment) and water (negative control) were carried out together with the toxic ones. MC-LR equivalent treatment caused inhibition of 30% in shoot length and increased activity of peroxidase (POD) in seedlings. The applied concentrations of MC-total caused increase in POD activity in young plant (leaves and roots). On the other hand, allelopathic effects were not found either on seeds germination or seedling development. Also, no allelopathic effects were found in the juvenile and adult plants exposed to extracts with any of the MC-total concentrations. Young and adult plants had different oxidative stress responses when exposed to extracts of the MCs-producing strain. Therefore, future studies should be conducted with individuals at the young stages of ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1888.pdf: 3636737 bytes, checksum: bdcef6a4d1d6ec63fc8a9a2db7c492bc (MD5) Previous issue date: 2008-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The cyanobacterium Anabaena spiroides, a cosmopolitan species occurring in eutrophic environments as in Barra Bonita reservoir, is covered by a thick polysaccharide capsule that provides a microenvironment for association of bacterial communities. The aims of this study were: to identify bacteria attached to A. spiroides capsule to evaluate interspecific relationships among bacteria communities and A. spiroides, considering bacteria selectivity and succession dynamics of attached bacteria; as well as the effect of bacterial inoculum (1.2 µm filtered water from Barra Bonita reservoir) on cyanobacterial growth. For this purpose, density, production, biomass and diversity of bacteria attached to cyanobacteria capsules and free-living bacteria were determined in two replicate cultures of A. spiroides inoculated with bacteria from Barra Bonita reservoir. The diversity was verified by the number of bands obtained through separation of PCR amplification products of 16S rDNA from free-living and attached bacterial communities using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Bacteria attached to the capsule were identified by sequencing the fragment of 16S rDNA. A set of cultures were performed to evaluate cyanobacterial growth as affected by Barra Bonita filtered water. A. spiroides cultures without Barra Bonita inoculum were used as control. The results showed that bacterial density, biomass and total production were higher for free-living bacteria, but no significant difference was obtained between attached and free-living bacteria regarding production per cell. The diversity was lower for the attached bacteria than free-living ones. Three strains of attached bacteria present in A. spiroides inoculum, identified as one Acidobacteria and two Alphaproteobacteria, remained up to the beginning of exponential growth phase. At the senescence phase these bacteria were replaced by four strains identified as one Deltaproteobacteria, one Betaproteobacteria, one Bacilli (Firmicutes) and one unidentified strain. This research demonstrated that there were selectivity and succession in the bacterial community attached to A. spiroides, and that the addition of the filtered water from Barra Bonita inoculum accelerates the death of cyanobacterium cultures / A cianobactéria Anabaena spiroides, cosmopolita em ambientes eutrofizados como o reservatório de Barra Bonita, é recoberta por uma espessa cápsula de polissacarídeo que fornece um microambiente para o crescimento de uma comunidade bacteriana particular. Os objetivos deste trabalho foram: identificar as bactérias associadas à cápsula de A. spiroides para detectar possíveis relações interespecíficas entre estas e a cianobactéria, considerando a seletividade e a dinâmica de sucessão das bactérias associadas; verificar o efeito da adição do inóculo bacteriano (água do reservatório de Barra Bonita filtrada em 1,2 µm) no crescimento da cianobactéria. Para tanto, a densidade, produção, biomassa e a diversidade das bactérias livres e aderidas à cianobactéria, assim como a identificação das bactérias aderidas foram determinadas em duas culturas de A. spiroides inoculadas com bactérias do reservatório de Barra Bonita. A diversidade foi verificada pelo número de bandas obtidas em Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) após a amplificação do 16S rDNA das comunidades bacterianas das frações livre e aderida e as bactérias aderidas à cápsula foram identificadas pelo seqüenciamento do fragmento do 16S rDNA. Em outro experimento, o crescimento da cianobactéria foi verificado pela concentração de clorofila a e carbono orgânico total após a adição da água de Barra Bonita (filtrada em 1,2µm) em quatro culturas experimentais de A. spiroides. Os controles consistiram em culturas de A. spiroides sem o inóculo de Barra Bonita. Os resultados mostraram que a densidade, biomassa e produção total das bactérias foram sempre maiores para as bactérias livres, no entanto, com relação à produção por célula, não houve diferença significativa entre aderidas e livres. Este estudo também mostrou que a diversidade das bactérias aderidas foi menor do que das livres e que três linhagens de bactérias aderidas que estavam presentes no inóculo de A. spiroides, permaneceram até o início da fase de crescimento exponencial. Essas bactérias foram identificadas como uma Acidobacteria e duas Alphaproteobacteria. Na fase de senescência essas bactérias foram substituídas por outras quatro linhagens: uma Deltaproteobacteria, uma Betaproteobacteria e uma Bacilli (Firmicutes) e uma linhagem não identificada. No segundo experimento as concentrações de clorofila e carbono foram menores nas culturas adicionadas do inóculo bacteriano do que nos controles. O presente estudo demonstrou que houve seleção e sucessão das bactérias aderidas a A. spiroides e que a adição da água de Barra Bonita acelera a morte das culturas da cianobactéria

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-04T12:24:01Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1651296 bytes, checksum: 4570dc88a5e4364c3571aadbc8a685ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T12:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1651296 bytes, checksum: 4570dc88a5e4364c3571aadbc8a685ca (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cyanobacteria are photoautotrophic prokaryotic organisms widely distributed in various aquatic environments that over the past decades have been recognized as a powerful source of lipids and bioactive compounds. They have great morphological variability reflecting the difficulties in taxonomic studies. The aim of this study was to identify 22 strains of cyanobacteria isolated from seawater and marine invertebrates of the Brazilian coast, using traditional taxonomic classification and a molecular approach. This work aimed also to characterize the isolates with relation to the microcystin production, antibacterial activity and fatty acid profile, verifying this way their feasibility for the production of biomass and biotechnological use. According to the classification made on the basis of cell morphology, the cyanobacteria strains belonged to the Synechocystis, Synechococcus, Romeria and Planctolyngbya genera of Synechococcales order, and Cyanothece and Phormidium genera of Oscillatoriales order. The results of the phylogenetic analysis of partial 16S rRNA gene sequences of 6 strains indicated their similarity between 98% and 100% with the genus Synechococcus, however, only 3 strains were identified as Synechococcus spp. on the base of cell morphology. The production of microcystins, assessed by ELISA, was observed in 5 strains belonging to the genus Synechocystis, whereas mcyB gene was detected in 12 strains (Romeria, Synechocystis, Synechococcus). The methanolic and ethanolic extracts from four strains of cyanobacteria have demonstrated growth inhibition of Staphylococcus aureus or Pseudomonas aeruginosa. The fatty acid profile was determined in 8 strains and most of them showed higher content of the following acids: palmitic, oleic and linoleic. The fatty acid profile of a Romeria gracilis strain showed the highest content of palmitic acid (47.3%), while two Synechococcus nidulans strains showed oleic and linoleic acids. Among the analyzed cyanobacteria, a Synechocystis aquatilis strain showed the highest biomass (1,646g/L) and high content of linoleic and palmitic acids as well as linolenic acid. This strain did not show production of microcystin and nor mcyB gene, thus showing a potential to be exploited in biotechnology. / Cianobactérias são organismos procariontes fotoautotróficos com ampla distribuição em diversos ambientes aquáticos que durante as últimas décadas vêm sendo reconhecidas como uma poderosa fonte de lipídeos e compostos bioativos. Apresentam grande variabilidade morfológica que reflete as dificuldades nos estudos taxonômicos. O objetivo deste trabalho foi identificar 22 isolados de cianobactérias provenientes de água do mar e invertebrados marinhos do litoral brasileiro. A metodologia utilizada neste estudo foi através de classificação taxonômica tradicional e uma abordagem molecular, além de caracterização com relação à produção de microcistinas, atividade antibacteriana e o perfil de ácidos graxos, verificando sua viabilidade para a produção de biomassa e uso biotecnológico. As análises indicaram que a morfologia das células dos isolados de cianobactérias pertenceu aos gêneros Synechocystis, Synechococcus, Romeria e Planctolyngbya da ordem Synechococcales e aos gêneros Cyanothece e Phormidium da ordem Oscillatoriales. Somente 6 isolados analisados por sequencias parciais do gene RNAr 16S que indicaram similaridade entre 98% e 100% com o gênero Synechococcus, entretanto apenas 3 isolados analisados foram classificados neste gênero na base das características morfológicas. A produção de microcistinas, avaliada pela técnica de ELISA, foi observada em 5 isolados, pertencentes ao gênero Synechocystis, enquanto o gene mcyB foi detectado em 12 isolados (Romeria, Synechocystis, Synechococcus). Os extratos metanólicos e etanólicos de quatro isolados de cianobactérias demonstraram inibição do crescimento de Staphylococcus aureus ou Pseudomonas aeruginosa. O perfil de ácidos graxos foi determinado em 8 isolados, dos quais a maioria apresentou os seguintes ácidos com o teor mais elevado: palmítico, linoléico e oléico. O perfil de ácidos graxos de um isolado de Romeria gracilis apresentou o teor mais alto de ácido palmítico (47,3%), enquanto dois isolados de Synechococcus nidulans apresentaram os ácidos oleico e linoleico. Dentre as cianobactérias analisadas, um isolado de Synechocystis aquatilis apresentou a maior biomassa (1,646g/L) e alto teor de ácidos linoléico e palmítico, além de conter o ácido linolênico. Este isolado não apresentou produção de microcistina e gene mcyB, mostrando assim um potencial para ser explorado em biotecnologia.

Florações de cianobactérias representam grave problema para a qualidade da água de lagos e reservatórios, pela produção de toxinas que podem causar danos a organismos aquáticos e seres humanos. Como implicação, o processo de formação de colônias ou agregados de cianobactérias impede a predação pelo zooplâncton, mas, por outro lado, aumenta a vulnerabilidade das cianobactérias à pressão de herbivoria por peixes filtradores. Estudos experimentais têm quantificado as taxas de ingestão de algas e cianobactérias por Oreochromis (tilápia) em laboratório, porém, pouco se sabe sobre interações de espécies de peixes nativos, como do gênero Geophagus (cará) com cianobactérias. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram (1) investigar, experimentalmente, medidas de controle natural de cianobactérias através da utilização de peixes filtradores nativos e exóticos; (2) identificar estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes e (3) avaliar mecanismos de dano-reparo enzimático em peixes que tem sua dieta baseada na ingestão de cianobactérias tóxicas, através da relação de enzimas antioxidantes e a ocorrência de estresse oxidativo devido à possibilidade de produção de cianotoxinas. Experimentos foram realizados avaliando as taxas de consumo das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por Oreochromis sp. (espécie exótica) e Geophagus brasiliensis (espécie nativa). Os tratamentos, em triplicata, incluíram peixes de duas classes de tamanho (Tratamento1: peixes de 5-10 cm; Tratamento 2: peixes de 10-15 cm); três concentrações de cianobactérias (10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L) e controles contendo somente inóculo algáceo nas concentrações 10μg/L, 20μg/L e 40 μg/L. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA). Análises morfológicas nas brânquias de exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificar a existência de estruturas relacionadas à eficiência de filtração nestes peixes. Por fim, para avaliar os efeitos das cianotoxinas nos exemplares utilizados nos experimentos foram realizadas análises bioquímicas de lipoperoxidação (LPO) avaliando o dano oxidativo e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa-s-transferase (GST) no fígado e nas brânquias dos exemplares. Com o intuito de evidenciar diferenças entre os tratamentos foi realizada análise da variância (ANOVA one-way). Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, em todas as concentrações foram observadas diferenças significativas (p<0,05). Nos organismos-teste do tratamento 1 ocorreu decréscimo nas concentrações de cianobactérias, já nos organismos-teste do tratamento 2 ocorreu aumento das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. Para Oreochromis sp. frente à ingestão/filtração de C. raciborskii, diferenças significativas (p<0,05) foram observadas principalmente nas concentrações 10μg/L e 20μg/L quanto à redução das concentrações de cianobactérias ao longo do tempo. No experimento utilizando G. brasiliensis frente à ingestão/filtração de M. aeruginosa, não ocorreram diferenças significativas (p>0,05) nas concentrações 10μg/L e 40μg/L, entretanto ocorreu uma diminuição nas concentrações de cianobactérias. Contudo, no experimento avaliando as taxas de ingestão/filtração de C. raciborskii por G. brasiliensis ocorreu redução na concentração de cianobactérias nas concentrações 10μg/L e 20μg/L em ambos os tratamentos (p<0,05). Resultados das análises morfológicas através de microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a existência de micro-espinhos branquiais, tanto em Oreochromis sp. quanto em G. brasiliensis, validando a possibilidade de G. brasiliensis poder ser utilizado como controle natural de cianobactérias. Análises do balanço oxidativo revelaram como padrão geral para ambas as espécies de ciclídeos avaliados, a ocorrência de alterações bioquímicas nas condições testadas. Porém nestas condições-teste (espécies de peixes e de cianobactérias, concentrações das cianobactérias avaliadas e tempo de experimento) estes danos foram reparados pela ação das enzimas antioxidantes. Os resultados obtidos neste estudo representam importantes conhecimentos para o manejo e restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizados baseado em interações de espécies. / Cyanobacteria blooms represent a serious problem for the quality of water from lakes and reservoirs, the production of toxins to aquatic organisms and humans. As implication, the process of formation of colonies or aggregates of cyanobacteria preventing predation by zooplankton, but on the other hand, increases the vulnerability of the cyanobacteria to filtrating pressure by herbivorous fish. Experimental studies have quantified the ingestion rates of algae and cyanobacteria by Oreochromis (tilapia) in the laboratory, however, little is known about interactions of species of native fish such as the genus Geophagus (cará) with cyanobacteria. In this sense, the objectives of this study were (1) to investigate experimentally measured natural control of cyanobacteria by using filter-native and exotic fishes, (2) identified structures related to the filtration efficiency in these fishes (3) evaluating mechanisms of damage-repair enzyme in fish that have diet based on their ingestion of toxic cyanobacteria, through the relation antioxidant enzymes activity and the occurrence of oxidative stress. Experiments were conducted to evaluate the consumption rates of cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii by Oreochromis sp. (exotic species) and Geophagus brasiliensis (native species). Were determined treatments in triplicate consisting of fish of two size classes (Treatment 1: fish 5-10 cm; Treatment 2: fish 10-15 cm); three cyanobacterial concentrations (10μg/L, 20μg/L and 40μg/L) and controls containing only algal inoculums concentrations 10μg/L, 20μg/L and 40μg/L. In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Morphological analysis in the gills of specimens used in the experiments were carried out using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of the structures related to filtration efficiency in these fishes. To assess the effects of cyanotoxins on the specimens used in the experiments biochemical analyzes were performed in the liver and gill measuring lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-s-transferase (GST). In order to show differences between treatments analysis of variance (ANOVA) was performed. Designed to evaluate whether the concentrations and the treatments were effective was an analysis of variance ANOVA two-way and in order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance ANOVA. Morphological analysis in the gills of samples used in the experiments were performed using scanning electron microscopy (SEM) to verify the existence of related structures to the filtration efficiency in these fish. To assess the effects of cyanotoxins in the animals used in the experiments were performed biochemical analyzes in the liver and gills of lipoperoxidation (LPO) assessing oxidative damage, and the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST). In order to highlight differences between treatments was performed analysis of variance (one-way ANOVA). For Oreochromis sp. the intake/filtration of M. aeruginosa in all concentrations were significant differences (p<0.05) in test organisms in T1 were decreasing concentrations of the cyanobacteria and the test organisms in T2 was increased concentrations of cyanobacteria over time. In the experiment using G. brasiliensis the intake/filtration of M. aeruginosa, no significant difference in the concentration 10g/L and 40g/L (p>0.05), however there was a decrease in cyanobacteria concentrations. For Oreochromis sp. the intake/filtration of C. raciborskii, significant differences were observed mainly in the concentration 10g/L and 20g/L and the reduction of cyanobacteria concentrations over time (p<0.05). However, in the experiment evaluating the intake/filtration rates of C. raciborskii by G. brasiliensis occurred reduction in the concentration of cyanobacteria at 10g/L and 20g/L concentrations in both groups (p<0.05). Results of morphological analysis using a scanning electron microscope revealed the existence of gill microspine, both in Oreochromis sp. as for G. brasiliensis validating the possibility of G. brasiliensis can be used as natural control of cyanobacteria. The analyzes realized in the oxidative balance of the test organisms based diet ingestion of toxic cyanobacteria revealed, as a general standard for both cichlid species evaluated, the occurrence of biochemical changes in the conditions used, but considering these test conditions (fish species, cyanobacteria species, concentrations of cyanobacteria and time trial) such damages were repaired by the action of antioxidant enzymes. These results are important for knowledge management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems based on species interactions.

A contaminação do ambiente aquático e até mesmo da água de consumo por produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais (PFCPs) é resultado das atividades antrópicas. Entre as tecnologias de tratamento de água, a filtração ecológica (modernização do termo filtro lento de areia) é atraente por ser um método natural de tratamento, de baixo custo e eficiência na remoção de patógenos e pode ser utilizada não só em grande escala, mas também domiciliar. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a aplicabilidade dos filtros ecológicos abastecidos com água do Reservatório do Lobo, e a eficiência em remover produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais. Além disso, foi avaliado o efeito da contaminação nas comunidades de algas e cianobactérias e de bactérias, presentes no biofilme dos filtros ecológicos. Os filtros ecológicos apresentaram boa remoção de coliformes fecais e Escherichia coli. Os PFCPs alvos deste estudo foram encontrados na água do Reservatório do Lobo em concentração da ordem de &#956g L-1. Os produtos de cuidados pessoais, metilparabeno e benzofenona-3,estiveram presentes em todas as amostras de água coletadas e foram os compostos encontrados em maior concentração no reservatório. Dois produtos de degradação dos compostos originais diclofenaco e benzofenona-3 foram identificados na água do reservatório. A porcentagem média global de remoção dos PFCPs pelos filtros ecológicos foi de 81,09% de paracetamol, 91,07% de diclofenaco, 97,33% de naproxeno, 99,57% de ibuprofeno, 70,81% de metilparabeno e 71,69% de benzofenona-3. Foi observado efeito da contaminação na comunidade de algas e cianobactérias. Aulacoseiragranulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum e Microcystis aeruginosa foram as espécies de algas e cianobactérias consideradas como descritoras em comum para todas as contaminações e tempos de coleta. Lepocincles sp. foi a espécie que mais contribuiu em biovolume durante o período experimental. A ocorrência, abundância e frequência destas espécies indicam uma possível tolerância das mesmas aos PFCPs. O desempenho dos filtros ecológicos de uso doméstico não foi afetado pela presença de 2 &#956;g L-1 de PFCPs na água afluente. As espécies Bacillus anthracis e Exiquobacterium sp. foram resistentes aos compostos aplicados no filtro 2. A concentração de biomassa nos filtros aumentou significativamente com o tempo de operação e foi expressa em uma função exponencial de crescimento, mas não houve diferença significativa entre o filtro controle e o contaminado. / The contamination of the aquatic environment and even the water consumption with pharmaceutical and personal care products (PPCPs) is a result of human activities. Among the water treatment technologies, the ecological filtration (modern name for slow sand filter) is attractive because it is a natural treatment method, low cost and efficiency in removing pathogens and can be used not only in large scale, but also household. The objective of this research was to evaluate the applicability of ecological filters supplied with water from the Lobo Reservoir, and the efficiency in remove pharmaceuticals and personal care products. Furthermore, it was evaluated the effect of contamination in the communities of algae and cyanobacteria and bacteria, in the biofilm of the ecological filters. The ecological filters showed good removal of total coliforms and E. coli. The PPCPs aims of this study were found in the water from the Lobo Reservoir in order of &#956g L-1 of concentration. The personal care products, methylparaben and benzophenone-3, were present in all water samples, and the compounds were found at higher concentration in the reservoir. Two degradation products of the original compounds diclofenac and benzophenone-3 were identified in the water from reservoir. The overall average percentage of removal of PPCPs by ecological filters was 81,09% of paracetamol, 91,07% of diclofenac, 97,33% of naproxen, 99,57% of ibuprofen, 70,81% of methylparaben and 71,69% of benzophenone-3. It was observed an effect caused by contamination in the community of algae and cyanobacteria. Aulacoseira granulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum and Microcystis aeruginosa were the species of algae and cyanobacteria considered as descriptors in common for all contamination and collection times. Lepocincles sp. was the specie that most contributed in biovolume during the period. The occurrence, abundance and frequency of these species indicate a possible tolerance thereof to PPCPs. The performance of household ecological filters was not affected by the presence of 2 &#956g L-1 of PPCPs in affluent water. The species of bacteria Bacillus anthracis and Exiquobacterium sp. were resistant for the compound applied to the filter 2. The filter biomass concentration increased significantly with filter time and was summarised by an exponential growth function in both filters, but there was no substantial difference between the filter control and contaminated.