Microcistinas são potentes hepatotoxinas e promotoras de tumores encontradas em águas doces que causam riscos à saúde pública e, portanto, representam um sério problema para as estações de tratamento de água. O gênero de cianobactéria Microcystis é o mais conhecido produtor dessas toxinas e também o mais comumente encontrado formando florações em reservatórios de água usados para abastecimento público. Entretanto, algumas bactérias são capazes de utilizar essas toxinas como fonte de carbono o que pode contribuir para a sua remoção da água. Neste estudo foi avaliado o potencial de degradação da microcistina-XR (MCYST-XR) por bactérias heterotróficas isoladas de um sistema de abastecimento público de água da cidade de Piracicaba-SP. A cianotoxina MCYST-XR avaliada foi isolada da linhagem Microcystis aeruginosa NPLJ-4 e purificada. Culturas puras de 35 bactérias isoladas do sistema de abastecimento de água foram testadas. Para isso, cada bactéria foi inoculada em meio mínimo de sais contendo 60 g mL-1 de MCYST-XR purificada e após 144 horas a degradação da toxina foi avaliada por análise em LC-MS/MS. Os picos indicando a massa da microcistina-XR (m/z 1037) não foram detectados no meio de cultura de seis bactérias, as quais foram identificadas pelo sequenciamento quase completo do gene de RNAr 16S como pertencentes aos gêneros Pseudomonas sp., Sphingomonas sp., Microbacterium sp., Agromyces sp., Bacillus sp. e Acinetobacter sp. Este é o primeiro relato de uma linhagem de Acinetobacter capaz de degradar MCYST. A cinética de biodegradação da MCYST-XR mostrou redução de 80% em 72 horas, período em que as bactérias apresentaram o máximo crescimento. A presença do gene mlrA codificante da enzima microcistinase envolvida no metabolismo da microcistina foi avaliada nos genomas dos seis isolados bacterianos usando iniciadores de PCR específicos. Fragmentos de aproximadamente 800 pb foram amplificados em dois isolados, Bacillus sp.e Microbacterium sp. Ensaios de toxicidade utilizando o cládocero Daphnia similis foram realizados para verificar a efetiva remoção da MCYST-XR e a não formação de subprodutos tóxicos na via de biodegradacão. Os resultados negativos dos bioensaios após 48 horas indicaram a ausência de subprodutos tóxicos na via da degradação. / Microcystins are potent hepatotoxins and tumor promoters found in freshwaters that cause public health risks and thus represent a serious problem for water treatment plants. The cyanobacterium genus Microcystis is the most known toxin-producer and the most common bloom-forming in water reservoirs used for public supply. However, some bacteria are able to use these toxins as carbon source, which can contribute to its removal from water. This study assessed the potential for degradation of microcystin-XR (MCYST-XR) by heterotrophic bacteria isolated from a public water supply system of the city of Piracicaba-SP. The cyanotoxin MCYSTXR evaluated was isolated from Microcystis aeruginosa strain NPLJ-4 and purified. Pure cultures of 35 bacteria isolated from the water supply system were tested. For this, each bacterium was inoculated in minimal medium salts containing 60 g mL-1 of purified MCYST-XR and after 144 hours the toxin degradation was evaluated by LC-MS/MS analysis. The peaks indicating the mass of microcystin-XR (m/z 1037) were not detected in the culture medium of six bacteria, which were identified by almost complete sequencing of the 16S rRNA gene as belonging to the genera Pseudomonas sp., Sphingomonas sp., Microbacterium sp., Agromyces sp., Bacillus sp. and Acinetobacter sp. This is the first report of an Acinetobacter strain able to degrade MCYST. The kinetic of the MCYST-XR biodegration showed 80% reduction in 72 hours, period in which the bacteria showed the maximum growth. The presence of the mlrA gene encoding the microcystinase enzyme involved in the metabolism of microcystin was evaluated in the genomes of the six bacterial isolates using specific PCR primers. Fragments of approximately 800 bp were amplified in two isolates, Bacillus sp. and Microbacterium sp. Toxicity assays using the cladoceran Daphnia similis were conducted to verify the effective removal of MCYST-XR and the non formation of toxic by-products in the biodegradation pathway. The negative results of the bioassays after 48 hours indicated absence of toxic by-products in the biodegradation pathway.

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.

O abastecimento de água na cidade de Palmas - TO vem passando por sérios problemas de ordem quantitativa desde 2005. As gradativas reduções nas vazões de seus mananciais e o aumento da demanda por água tratada contribuem para a escassez deste bem durante o período de estiagem. Não obstante, a solução mais efetiva para solucionar este problema seria a construção de uma nova estação de tratamento aduzida pela água do reservatório da usina hidroelétrica Luis Eduardo Magalhães (UHE Lajeado). Por outro lado, florações de cianobactérias são recorrentes e o controle mais efetivo seria necessário ao processo de tratamento desta água. Alguns gêneros destes microrganismos produzem e liberam toxinas com potencial cancerígeno, além de gerar transtornos ao tratamento em função da alteração do sabor e odor, e aumento da carga orgânica da água a ser tratada. Diante deste cenário, este trabalho buscou compreender os fatores condicionantes ao surgimento de uma floração de cianobactérias, especialmente ocorrida em 01 de junho de 2012, neste reservatório (S 10°17,215\' / 10°11,284\' e W 48°18,729\' / 48º21,874\'), como também, estudar e avaliar a remoção de células de cianobactérias e cianotoxinas, turbidez, matéria orgânica (MO) e biomassa algal, por meio de uma instalação piloto de dupla filtração (IPDF), composta por colunas de pré-filtro ascendente em areia grossa (FAAG) e filtro rápido descendente em areia (FRD), precedidos ou não de oxidante e adsorvente de natureza carbonácea. A taxa de filtração adotada para o FAAG e FRD foi de 180 m3.m-2.d-1. Sobre a floração, foram realizadas quatro campanhas de coleta e análises de água entre os dias 03 e 14 de junho. Dezessete variáveis limnológicas foram avaliadas a montante e a jusante do local da floração. Foi aplicado o índice de estado trófico proposto por Lamparelli (2004) e análises de correlação entre as concentrações de fósforo total. Para o estudo na IPDF, águas enriquecidas de cianobactérias (AE) foram preparadas com densidades em torno de 200.000 cél.mL-1 para serem testadas em cinco configurações, sendo somente a primeira realizada por dois ensaios, e composta por dupla filtração (DP) seguida de carvão ativado granular (FCAG). A segunda, por adsorção em carvão ativado em pó (CAP) antecedendo a DP. A terceira, por pré-oxidação (PreOx) antecedendo a DP e póstratamento com FCAG. A quarta, constituída por PreOx seguida de CAP e posterior DP. A quinta configuração foi composta por coluna de interoxidação entre os filtros e posterior adsorção por FCAG. Para avaliação das etapas durante os ensaios, foram realizadas análises de turbidez, pH, clorofila a, cianotoxinas, série de carbono, e caracterização físico-química, bacteriológica e hidrobiológica das AE. Sobre a floração, foi registrada a dominância de Dolichospermum solitarium, porém sem apresentar toxicidade para as cianotoxinas testadas. O estudo também permitiu concluir que as contribuições do fósforo efluente da ETE Aureny, e das bacias do ribeirão Taquaruçu Grande, córregos Machado e Tiúba, proporcionaram ao ponto onde ocorreu a floração (ponto 3 S 10º17,304\' / W 48°19,968\') um ambiente potencial para o florescimento de cianobactérias. Foi reconhecido também que o efluente da ETE não contribuiu isoladamente para o episódio, e que uma chuva extemporânea, ocorrida no dia do episódio, certamente contribuiu com o aumento do aporte de fósforo advindo da bacia do Taquaruçu Grande (BRT), e, consequentemente, com a desestabilização térmica do ecossistema. Em relação à eficiência de remoção da dupla filtração, foi possível verificar que a variação da composição físico-química, microbiológica e toxicológica nas águas enriquecidas de cianobactérias (AE) influenciou efetivamente no rendimento dos processos testados. A grande vantagem desta variação foi reconhecer que a dupla filtração conseguiu garantir excelentes resultados na qualidade da água final. Presente em todos os ensaios, Planktothrix isothrix apresentou-se como uma espécie de fácil remoção em um sistema de dupla filtração quando aplicado o cloreto de polialumínio. Não houve formação significativa de produtos secundários da desinfecção e cianotoxinas. / Water supply in the city of Palmas (Tocantins State) has faced severe quantitative problems since 2005. Gradual reductions in flows of their sources and the increased demand for treated water contribute to its scarcity during the dry period. In this context, the most effective solution to this problem is the construction of a new station for treating the water abstracted from the Lajeado Reservoir (Luis Eduardo Magalhães Hydropower Plant). On the other hand, cyanobacterial blooms are recurrent, which requires a more effective water treatment. Some cyanobacteria genera produce and release carcinogenic toxins, and generate disorders to water treatment due to the change of taste and odor, and increased organic load of water to be treated. This study aimed to determine the factors controlling the emergence of a cyanobacterial bloom, especially on June 1st 2012 in that reservoir (S 10°17,215\' / 10°11,284\' e W 48°18,729\' / 48º21,874\'), and to analyze the removal of cyanobacterial cell and cyanotoxin, turbidity, organic matter (MO) and algal biomass through the use of a double filtration pilot plant (IPDF), made up of upward prefilter columns on coarse sand (FAAG) and rapid downward filter on sand (FRD), preceded or not by oxidant and carbonaceous adsorbent. The filtration rate adopted for FAAG and FRD was 180 m3.m-2.d-1. In relation to the bloom, four samplings to collect and analyze the water were carried out between June 03 and 14. Seventeen limnological variables were evaluated upstream and downstream of the bloom location. The trophic state index proposed by Lamparelli (2004) and analysis of correlation between total phosphorus concentrations were applied. For analysis using the IPDF, waters enriched with cyanobacteria (AE) were prepared with densities of about 200.000 cells.mL-1 to be tested in five setups, only the first was carried out with two assays and consisted of double filtration (DF) followed by granular activated carbon (FCAG). The second consisted of adsorption on powdered activated carbon (CAP) before DF. The third setup was made up of pre-oxidation (PreOx) preceding the DF and post-treatment with FCAG. The fourth comprised of PreOx followed by CAP and DF. The fifth setup consisted of interoxidation column between the filters and subsequent adsorption on FCAG. During the tests, we analyzed turbidity, pH, chlorophyll a, cyanotoxins, carbon series, and performed physical, chemical, bacteriological and hydrobiological characterization of the AE. During the bloom, we registered the dominance of Dolichospermum solitarium, without toxicity for the cyanotoxins tested. The contribution of phosphorus from the effluent of the Aureny WWTP and from the basins of the Taquaruçu Grande, Machado and Tiúba streams provided the site 3 (S 10º17,304\' / W 48°19,968\') with favorable conditions for occurrence of blooms. The effluent of the WWTP did not contribute alone to the event, and an out-of-season rain upon the bloom event certainly contributed to the increased input of phosphorus from the Taquaruçu Grande basin, and consequently to the thermal destabilization of the ecosystem. Regarding the removal efficiency of double filtration, the variation in physical, chemical, microbiological and toxicological composition of the waters enriched with cyanobacteria in fact impacted the performance of the tested processes. The great advantage of this variation was the observation that the double filtration had excellent results to the final water quality. Planktothrix isothrix was present in all tests but was easily removed by double filtration combined with polyaluminum chloride. There was no formation of disinfection byproducts and cyanotoxins.

Cianobactérias são microrganismos que desempenham um papel ecológico fundamental na natureza. O processo de eutrofização em ambientes aquáticos, tais como lagos e reservatórios, constitui um dos principais fatores relacionados à ocorrência de florações de cianobactérias nestes locais. Quatro lagoas presentes no Estado de São Paulo, nas cidades de Campinas, Limeira e Piracicaba foram estudadas visando descobrir a diversidade de cianobactérias presentes, seu potencial para a produção de cianotoxinas e os efeitos destas em organismos aquáticos bioindicadores, como Hydra attenuata. As amostras foram coletadas no mês de setembro de 2010 e divididas em 3 partes: a primeira foi utilizada para extração de DNA de cianobactérias para análises em DGGE, construção de bibliotecas genômicas e amplificação de genes produtores de toxinas; a segunda para a extração de cianotoxinas e análises em LCMS/ MS; e a terceira parte foi usada em ensaios ecotoxicológicos utilizando organismos aquáticos bioindicadores. A análise de DGGE mostrou que o padrão de bandas entre as diferentes amostras ambientais de água pareceu não apresentar grandes variações entre si e mostrou a predominância de poucas UTOs em todas as amostras, o que sugere que nessas localizações algumas espécies são predominantes sobre as outras. A construção de bibliotecas genômica gerou 233 clones, distribuídos da seguinte maneira: 57 clones da lagoa de Limeira, 60 clones da Lagoa do Taquaral, 59 clones da lagoa ESALQ1 e 57 clones da lagoa ESALQ2. Um total de 9 gêneros de cianobactérias foi observado nas amostras das lagoas, os quais são Anabaena, Brasilonema, Cylindrospermopsis, Limnococcus, Microcystis, Nostoc, Pseudanabaena, Synechococcus e Woronichinia. Neste estudo, as lagoas ESALQ2, Taquaral e Limeira apresentaram mais do que 80% da comunidade de cianobactérias avaliadas como sendo do gênero Microcystis. Este fato comprovou que no período analisado estavam ocorrendo florações de Microcystis em 3 das 4 lagoas analisadas. Pela amplificação de genes codificadores de cianotoxinas e cianopeptídeos foi possível detectar a presença de aeruginosina, cianopeptolina, microcistina e saxitoxina nas amostras ambientais. Estes dados foram comprovados através das análises em LC-MS/MS onde foi possível detectar a presença de aeruginosina, cianopeptolina e microcistina. Somente a presença de saxitoxina não foi confirmada por esta análise. Os ensaios toxicológicos com H. attenuata mostraram que todos os extratos foram tóxicos para este organismo teste, com exceção do extrato da lagoa ESALQ2, que causou apenas efeitos sub-letais nestes organismos. / Cyanobacteria are microorganisms that play a crucial ecological role in nature. The process of eutrophication in aquatic environments such as lakes and reservoirs, is one of the main factors related to the occurrence of cyanobacterial blooms in these locations. Four ponds located in the state of São Paulo at Campinas, Limeira and Piracicaba cities were studied in order to explore the diversity of cyanobacteria, their potential for cyanotoxins production and their effects on aquatic organisms as biological indicators, such as Hydra attenuata. The samples were collected in September 2010 and divided into 3 parts: the first one was used for cyanobacterial genomic DNA extraction, DGGE analysis, genomic library construction and amplification of toxinproducing genes; the second was used for the cyanotoxins extraction and LC-MS/MS analysis; and the third part was used in ecotoxicological tests using aquatic bioindicators. DGGE analysis showed that the banding pattern between the different water environmental samples did not seem to vary widely among themselves and showed the dominance of a few UTOs in all samples, suggesting that some species in these locations are predominant over the others. The construction of genomic libraries generated 233 clones, distributed as follow: 57 clones from Limeira lake, 60 clones from Taquaral Lake, 59 clones from ESALQ1 lake and 57 clones from ESALQ2 lake. A total of nine genera of cyanobacteria were observed in samples of the ponds, which are Anabaena, Brasilonema, Cylindrospermopsis, Limnococcus, Microcystis, Nostoc, Pseudanabaena, Synechococcus and Woronichinia.In this study, the lake ESALQ2, Taquaral and Limeira had more than 80% of the community of cyanobacteria assessed as belonging to the genus Microcystis. This fact proved that in the analyzed period the occurring blooms were of Microcystis in three of the four lakes studied. By amplification of genes coding for cyanotoxins and cyanopeptides it was possible to detect the presence of aeruginosin, cyanopeptolin, saxitoxin and microcystin in environmental samples. These data were confirmed by LC-MS/MS analysis and it was possible to detect the production of aeruginosin, cyanopeptolin and microcystin. Only the presence of saxitoxin was not confirmed by this analysis. The toxicological tests with H. attenuata demonstrated that all extracts were toxic to this organism, except the extract of ESALQ2 lake, which caused only sub-lethal effects in these organisms.

A Mata Atlântica brasileira, atualmente, está reduzida a pequenos fragmentos florestais protegidos em unidades de conservação, que representam apenas 7,6% de sua área original. O Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), localizado no estado de São Paulo é a maior área de proteção integral deste bioma do litoral brasileiro. A superfície da folha de árvore (filosfera) oferece uma grande área de habitat para os micro-organismos, mas constitui um ambiente extremo. O desenvolvimento de comunidades microbianas é dependente de fonte de carbono e de nutrientes essenciais inorgânicos comumente liberados pela planta para a sua superfície. No entanto, um grupo especial de bactérias, Cyanobacteria, é menos dependente da planta para sua nutrição, pois estes organismos são autotróficos para carbono e nitrogênio. Portanto, Cyanobacteria é particularmente interessante para se avaliar neste ambiente. Neste estudo, a comunidade de cianobactérias colonizadoras das filosferas de uma área de conservação (PESM) da floresta ombrófila densa foi avaliada usando abordagens moleculares independente de cultivo. O DNA genômico de cianobactérias foi extraído da superfície de folhas das árvores Euterpe edulis e Guapira opposita de dois locais dentro do Parque, ou seja, núcleo de Picinguaba próximo ao nível do mar e núcleo Santa Virgínia a 800 metros de altitude. Além disso, as superfícies de folhas de Garcinia gardneriana encontrada apenas no núcleo de Picinguaba e de Merostachys neesii encontrada somente no núcleo de Santa Virgínia foram avaliadas. As análises da estrutura da comunidade de cianobactérias por PCR-DGGE mostraram que a colonização é dependente das espécies de plantas e independente das localizações das plantas. A análise da composição da comunidade de cianobactérias na superfície das folhas baseada nas bibliotecas de clones de RNAr 16S revelou que dentre um total de 980 clones obtidos, 22% deles pertenciam a 10 gêneros conhecidos. Cerca de 78% dos clones restantes foram filotipos de cianobactérias não cultivadas. As coberturas das bibliotecas de clones de RNAr 16S variaram de 70 a 85%, e as curvas de rarefação (a 5% distância evolutiva) indicaram um bom suporte para esses dados. Após o alinhamento das seqüências, 384 UTOs foram geradas, sendo 257 UTOs de sequências únicas, sugerindo que as filosferas avaliadas têm alta riqueza e diversidade. A comparação da comunidade de cianobactérias entre as filosferas (b-diversidade), utilizando a ferramenta estatística -libshuff, mostrou que estes ambientes abrigam táxons distintos em seu filoplano, em concordância com os dados de PCR-DGGE. A predominância de sequências de RNAr 16S das ordens Nostocales e Synechococcales foi observada dentre as cianobactérias descritas. Entre essas, um número elevado de sequências relacionadas com gêneros capazes de fixar N2 foram encontradas. As espécies G. opposita e E. edulis em Santa Virgínia e E. edulis em Picinguaba apresentaram níveis elevados de índice de diversidade de Simpson (0,01), enquanto M. neesii teve o maior índice de riqueza ACE (405,1 ± 139,24). A quantificação de cianobactérias utilizando PCR em tempo real também mostrou que M. neesii é a espécie de planta com maior número de cópias de RNAr 16S por cm2 de folha. Os resultados deste estudo mostraram que as cianobactérias da filosfera desse ecossistema de floresta tropical são influenciadas pelas espécies de plantas e um número elevado de táxons permanecem por ser descritos. / The Brazilian Atlantic rainforest currently is reduced to small forest fragments protected in conservation units, representing only 7.6% of its original area. The Serra do Mar State Park (SMSP) located in São Paulo state is the largest fully protected area of this biome in the Brazilian coast. The plant leaf surface (phyllosphere) offer a large habitat area for microorganisms but constitute rather an extreme environment. The development of microbial communities is dependent of carbon source and certain essential inorganic nutrients commonly released from the plant to its surface. However, a special group of bacteria, Cyanobacteria, is less dependent of the plant for their nutrition since these organisms are autotrophic for carbon and nitrogen. Therefore, cyanobacteria are particularly interesting to be evaluated in this environment. In this study, the cyanobacteria community colonizing phyllospheres in a protected conservation area of the ombrophilous dense rainforest of SMSP was assessed using cultivation-independent molecular approaches. Cyanobacteria genomic DNA were extracted from surface leaves of the Euterpe edulis and Guapira opposita trees of two locations inside of the Park, i.e., Picinguaba nucleus close to the sea level and Santa Virginia nucleus at 800 meters of altitude. Also, surface leaves of Garcinia gardneriana found only in the Picinguaba nucleus and Merostachys neesii found only in Santa Virginia nucleus were evaluated. The analyses of cyanobacterial community structure by PCR-DGGE showed that colonization is dependent of the plant species and independent of plants locations. The analysis of composition of cyanobacterial community in the surface leaves based on16S rRNA clones libraries revealed that among a total of 980 clones obtained, 22% of them belonged to 10 known genera. About 78% of the remaining clones were uncultured cyanobacteria phylotypes. The 16S rRNA clone libraries coverage ranged from 70 to 85%, and the rarefaction curves (at 5% evolutionary distance) indicated a good support for these data. After sequences alignment, 384 OTUs were generated, with 257 OTUs of them being unique sequences, suggesting that the phyllospheres evaluated have high richness and diversity. Comparison of cyanobacterial community among the phyllospheres (b-diversity) using statistical -libshuff tool, showed that these environments harbor distinct taxa in their phylloplane, in agreement to PCRDGGE data. A predominance of 16S rRNA sequences of the orders Nostocales and Synechococcales was observed within the known cyanobacteria. Among those, a high number of sequences related with genera capable to fix N2 were found. The species G. opposita and E. edulis located in Santa Virginia and E. edulis in Picinguaba showed high levels of Simpson diversity index (0.01), while M. neesii had the highest ACE richness index (405.1 ± 139.24). The cyanobacterial quantification using real time PCR also showed that M. neesii is the plant species with the highest number of copies of 16S rRNA per cm2 of leaf. The results of this study showed that phyllosphere cyanobacteria in this rainforest ecosystem are influenced by plant species and a high number of taxa remaining to be described.

O abastecimento de água na cidade de Palmas - TO vem passando por sérios problemas de ordem quantitativa desde 2005. As gradativas reduções nas vazões de seus mananciais e o aumento da demanda por água tratada contribuem para a escassez deste bem durante o período de estiagem. Não obstante, a solução mais efetiva para solucionar este problema seria a construção de uma nova estação de tratamento aduzida pela água do reservatório da usina hidroelétrica Luis Eduardo Magalhães (UHE Lajeado). Por outro lado, florações de cianobactérias são recorrentes e o controle mais efetivo seria necessário ao processo de tratamento desta água. Alguns gêneros destes microrganismos produzem e liberam toxinas com potencial cancerígeno, além de gerar transtornos ao tratamento em função da alteração do sabor e odor, e aumento da carga orgânica da água a ser tratada. Diante deste cenário, este trabalho buscou compreender os fatores condicionantes ao surgimento de uma floração de cianobactérias, especialmente ocorrida em 01 de junho de 2012, neste reservatório (S 10°17,215\' / 10°11,284\' e W 48°18,729\' / 48º21,874\'), como também, estudar e avaliar a remoção de células de cianobactérias e cianotoxinas, turbidez, matéria orgânica (MO) e biomassa algal, por meio de uma instalação piloto de dupla filtração (IPDF), composta por colunas de pré-filtro ascendente em areia grossa (FAAG) e filtro rápido descendente em areia (FRD), precedidos ou não de oxidante e adsorvente de natureza carbonácea. A taxa de filtração adotada para o FAAG e FRD foi de 180 m3.m-2.d-1. Sobre a floração, foram realizadas quatro campanhas de coleta e análises de água entre os dias 03 e 14 de junho. Dezessete variáveis limnológicas foram avaliadas a montante e a jusante do local da floração. Foi aplicado o índice de estado trófico proposto por Lamparelli (2004) e análises de correlação entre as concentrações de fósforo total. Para o estudo na IPDF, águas enriquecidas de cianobactérias (AE) foram preparadas com densidades em torno de 200.000 cél.mL-1 para serem testadas em cinco configurações, sendo somente a primeira realizada por dois ensaios, e composta por dupla filtração (DP) seguida de carvão ativado granular (FCAG). A segunda, por adsorção em carvão ativado em pó (CAP) antecedendo a DP. A terceira, por pré-oxidação (PreOx) antecedendo a DP e póstratamento com FCAG. A quarta, constituída por PreOx seguida de CAP e posterior DP. A quinta configuração foi composta por coluna de interoxidação entre os filtros e posterior adsorção por FCAG. Para avaliação das etapas durante os ensaios, foram realizadas análises de turbidez, pH, clorofila a, cianotoxinas, série de carbono, e caracterização físico-química, bacteriológica e hidrobiológica das AE. Sobre a floração, foi registrada a dominância de Dolichospermum solitarium, porém sem apresentar toxicidade para as cianotoxinas testadas. O estudo também permitiu concluir que as contribuições do fósforo efluente da ETE Aureny, e das bacias do ribeirão Taquaruçu Grande, córregos Machado e Tiúba, proporcionaram ao ponto onde ocorreu a floração (ponto 3 S 10º17,304\' / W 48°19,968\') um ambiente potencial para o florescimento de cianobactérias. Foi reconhecido também que o efluente da ETE não contribuiu isoladamente para o episódio, e que uma chuva extemporânea, ocorrida no dia do episódio, certamente contribuiu com o aumento do aporte de fósforo advindo da bacia do Taquaruçu Grande (BRT), e, consequentemente, com a desestabilização térmica do ecossistema. Em relação à eficiência de remoção da dupla filtração, foi possível verificar que a variação da composição físico-química, microbiológica e toxicológica nas águas enriquecidas de cianobactérias (AE) influenciou efetivamente no rendimento dos processos testados. A grande vantagem desta variação foi reconhecer que a dupla filtração conseguiu garantir excelentes resultados na qualidade da água final. Presente em todos os ensaios, Planktothrix isothrix apresentou-se como uma espécie de fácil remoção em um sistema de dupla filtração quando aplicado o cloreto de polialumínio. Não houve formação significativa de produtos secundários da desinfecção e cianotoxinas. / Water supply in the city of Palmas (Tocantins State) has faced severe quantitative problems since 2005. Gradual reductions in flows of their sources and the increased demand for treated water contribute to its scarcity during the dry period. In this context, the most effective solution to this problem is the construction of a new station for treating the water abstracted from the Lajeado Reservoir (Luis Eduardo Magalhães Hydropower Plant). On the other hand, cyanobacterial blooms are recurrent, which requires a more effective water treatment. Some cyanobacteria genera produce and release carcinogenic toxins, and generate disorders to water treatment due to the change of taste and odor, and increased organic load of water to be treated. This study aimed to determine the factors controlling the emergence of a cyanobacterial bloom, especially on June 1st 2012 in that reservoir (S 10°17,215\' / 10°11,284\' e W 48°18,729\' / 48º21,874\'), and to analyze the removal of cyanobacterial cell and cyanotoxin, turbidity, organic matter (MO) and algal biomass through the use of a double filtration pilot plant (IPDF), made up of upward prefilter columns on coarse sand (FAAG) and rapid downward filter on sand (FRD), preceded or not by oxidant and carbonaceous adsorbent. The filtration rate adopted for FAAG and FRD was 180 m3.m-2.d-1. In relation to the bloom, four samplings to collect and analyze the water were carried out between June 03 and 14. Seventeen limnological variables were evaluated upstream and downstream of the bloom location. The trophic state index proposed by Lamparelli (2004) and analysis of correlation between total phosphorus concentrations were applied. For analysis using the IPDF, waters enriched with cyanobacteria (AE) were prepared with densities of about 200.000 cells.mL-1 to be tested in five setups, only the first was carried out with two assays and consisted of double filtration (DF) followed by granular activated carbon (FCAG). The second consisted of adsorption on powdered activated carbon (CAP) before DF. The third setup was made up of pre-oxidation (PreOx) preceding the DF and post-treatment with FCAG. The fourth comprised of PreOx followed by CAP and DF. The fifth setup consisted of interoxidation column between the filters and subsequent adsorption on FCAG. During the tests, we analyzed turbidity, pH, chlorophyll a, cyanotoxins, carbon series, and performed physical, chemical, bacteriological and hydrobiological characterization of the AE. During the bloom, we registered the dominance of Dolichospermum solitarium, without toxicity for the cyanotoxins tested. The contribution of phosphorus from the effluent of the Aureny WWTP and from the basins of the Taquaruçu Grande, Machado and Tiúba streams provided the site 3 (S 10º17,304\' / W 48°19,968\') with favorable conditions for occurrence of blooms. The effluent of the WWTP did not contribute alone to the event, and an out-of-season rain upon the bloom event certainly contributed to the increased input of phosphorus from the Taquaruçu Grande basin, and consequently to the thermal destabilization of the ecosystem. Regarding the removal efficiency of double filtration, the variation in physical, chemical, microbiological and toxicological composition of the waters enriched with cyanobacteria in fact impacted the performance of the tested processes. The great advantage of this variation was the observation that the double filtration had excellent results to the final water quality. Planktothrix isothrix was present in all tests but was easily removed by double filtration combined with polyaluminum chloride. There was no formation of disinfection byproducts and cyanotoxins.

Sabe-se que humanos, plantas e animais são colonizados por uma elevada diversidade de microrganismos e que esses organismos eucariotos dependem destes microrganismos para manutenção do seu desenvolvimento. Usando dois modelos de associação microrganismo-hospedeiro, foi testado a hipótese de que hospedeiros pertencentes a domínios da vida distintos, apesar de suas particularidades estruturais, genotípicas, filogenéticas e fisiológicas, compartilham similaridades nos modos de associação com a comunidade bacteriana. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi mapear a comunidade bacteriana associada a plantas do gênero Anthurium endêmicas e/ou não. Paralelamente, mapear a comunidade bacteriana associada a gêneros distintos de cianobactérias, ao longo da curva de crescimento e quando esta é submetida a condições de cultivo distintas. Como resultados, primeiramente, foi observado que plantas Anthurium alcatrazense endêmicas da Ilha apresentam riqueza e diversidade menor que as plantas da espécie Anthurium loefgrenii coletada na ilha de Alcatrazes e também menor que as plantas Anthurium intermedium e Anthurium pentaphyllum coletadas na região de continente. Também foi observado que a estrutura da comunidade bacteriana associada as plantas de A. alcatrazense é distinta quando comparada com as plantas coletadas no continente e também da própria ilha de Alcatrazes. Essa dissimilaridade foi principalmente representada por OTUs afiliadas à Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria. Esses resultados sugerem especificidade microrganismo-hospedeiro. Considerando a associação cianobactéria e bactérias heterotróficas, os resultados demonstraram que a comunidade bacteriana associada é especifica de acordo com o gênero de cianobactéria, composta principalmente por classes apresentando abundância relativa de sequencias distintas como, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Flavobacteria e Cytophagia. Por outro lado, foi possível observar que ao longo das fases de multiplicação da linhagem Microcystis aeruginosa, ocorre uma sucessão de grupos bacterianos, sendo principalmente representado pela variação da abundância de Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria e Flavobacteria relativo a fase estacionaria de multiplicação. Quando submetida em condições de cultivo distintas, foi possível observar que variações nas taxas de multiplicação da cianobactéria influenciaram uma modulação da estrutura da comunidade bacteriana associada, desta forma sugerindo que rápidas alterações na estrutura da comunidade bacteriana associada a M. aeruginosa, é resultado de processos de auto-regulação entre cianobactéria e bactérias heterotróficas associadas. De forma geral, pode-se sugerir que hospedeiros distintos apresentam padrões de associações com as bactérias similares, podendo estas similaridades sugerir estratégias para um melhor entendimento e manejo dos ecossistemas. / It is known that humans, plants and animals are colonized by a high diversity of microorganisms and that these eukaryotic organisms depend on these microorganisms to maintain their development. Using two microorganism-host association models, we hypothesized that hosts belonging to distinct domains of life, despite their structural, genotypic, phylogenetic and physiological particularities, share similarities in the modes of association with the bacterial community. Thus, the objective of this work was to map the bacterial community associated with plants of the genus Anthurium endemic and / or not. In parallel, map the bacterial community associated with distinct genera of cyanobacteria, along the growth curve of and when it is submitted to different culture conditions. In this context, we observed that Anthurium alcatrazense plants endemic to the Island, present less richness and diversity than the plants of the species Anthurium loefgrenii collected in the island of Alcatrazes and smaller than the plants Anthurium intermedium and Anthurium penthaphyllum collected in the continent. We found that the structure of the bacterial community associated with the plants of A. alcatrazense is distinct when compared to the plants collected in the continent and island of Alcatrazes itself. This dissimilarity was mainly represented by OTUs affiliated with Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria. These results suggest microorganism-host specificity. Considering the association cyanobacteria and heterotrophic bacteria, the results demonstrated that the associated bacterial community is specific according to the genus of cyanobacteria, composed mainly by abundance distinct from those of classes, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Flavobacteria and Cytophagia. On the other hand, it was possible to observe that during the multiplication stages of the Microcystis aeruginosa strain, a succession of bacterial groups occurs, mainly represented by the variation of the abundance of Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria and Flavobacteria relative to the stationary phase of multiplication. When submitted under different culture conditions, it was possible to observe that variations in cyanobacteria multiplication rates influenced a modulation of the associated bacterial community structure, thus suggesting that rapid changes in the bacterial community structure associated with M. aeruginosa is a result of processes of self-regulation between cyanobacteria and associated heterotrophic bacteria. In general, distinct hosts show patterns of associations with similar bacteria, and these similarities may suggest strategies for a better understanding and management of ecosystems.

Bostrychia tenella, proveniente dos costões rochosos da Praia Dura, no Estado de São Paulo. Para atingir este objetivo, foram realizados culturas isoladas dos microrganismos e a co-cultura entre o fungo T68 e a cianobactéria CENA139; técnicas de extração por partição volume/volume; métodos cromatográficos como cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), bem como técnicas espectroscópicas e espectrométricas de RMN 1-D e 2-D, CL-EM, CG-EM, além de desreplicação (utilizando o banco de dados MarinLit® e o Dicionário de Produtos Naturais. Foram isoladas três substâncias do fungo estudado: Esterigmatocistina, T68ARf60_a e T68ARf60_b. A micotoxina esterigmatocistina foi isolada também a partir da co-cultura entre o fungo e a cianobactéria. Este trabalho mostrou que houve interações ecológicas competitivas na cultura mista entre Cyanobium sp. CENA139 e o fungo T68, resultando na prevalência da cultura fúngica. Para finalizar, este trabalho avaliou a atividade biológica dos extratos brutos das culturas isoladas e co-cultura, não apresentando atividade antimicrobiana. Entretanto, o extrato bruto T68 mostrou-se fototóxico nos ensaios de fototoxicidade e a substância isolada esterigmatocistina foi citotóxica e fotoxóxica no mesmo ensaio, além de exercer citotoxicidade frente à linhagem tumoral HepG2 no ensaio de citotoxicidade MTT. / This study had as main objective the evaluation of the chemical and biological profiles of two strains of microorganisms, the cyanobacteria Cyanobium sp. CENA139, from Ilha do Cardoso mangroves, São Paulo State, and the endophytic fungus T68, Xylariaceae family, isolated from the red algae Bostrychia tenella, from the rocky shores at Praia Dura, São Paulo State. To accomplish this objective, we performed isolated cultures of the microorganisms and the co-culture between the fungus T68 and the cyanobacteria CENA139; partition extraction techniques; chromatographic methods such as thin layer chromatography and high performance liquid chromatography. Also, we performed spectroscopic and spectrometric techniques of NMR 1-D and 2-D, LC-MS, GC-MS, besides dereplication using data sources as MarinLit® and the Dictionary of Natural Products. Three compounds were isolated from the endophytic fungus culture: Sterigmatocystin, T68ARf60_a and T68ARf60_b. The mycotoxin sterigmatocystin was also isolated from the co-culture. This study showed that there was competitive ecological interactions between Cyanobium sp. CENA139 and the fungus T68 in the co-culture, resulting in the prevalence of the fungal culture. Finally, this study evaluated the biological potential of the crude extract from both isolated cultures and the co-culture, not exerting antimicrobial activity. Nevertheless, the T68 crude extract was shown to be phototoxic on the phototoxicity assays and the isolated sterigmatocystin was both cytotoxic and phototoxic in the same assay, besides exerting cytotoxicity on the tumor cell line HepG2 in the MTT assay.

A ocupação desordenada das bacias hidrográficas provocou a aceleração da eutrofização que, além de problemas meramente estéticos e paisagísticos, resulta na ocorrência de elevadas densidades de fitoplâncton com dominância de cianobactérias potencialmente tóxicas nos mananciais. Paralelamente ao envelhecimento e deterioração física das instalações, as tecnologias usuais de tratamento não reúnem condições para tratar adequadamente águas de mananciais onde ocorre aporte de substâncias químicas recalcitrantes como agrotóxicos, fertilizantes e disruptores endócrinos. O presente trabalho teve como objetivo estudar e avaliar a técnica da dupla filtração em leitos de pedregulho e areia, com pré ou interoxidação e adsorção com carvão ativado granulado e pulverizado, para a potabilização de água de reservatório eutrofizado com elevada densidade de cianobactérias - Açude Gargalheiras, Acari, semiárido do RN. A pesquisa constou de quatro fases: fase 01 caracterização físico-química e biológica contínua da água bruta do manancial e realização de ensaios estáticos de filtração direta em equipamento de jarteste e filtros de laboratório de areia, fase 02 - avaliação de pré-filtração ascendente em pedregulho com camadas filtrantes de diferentes granulometrias, fase 03 - comportamento da dupla filtração sob quatro taxas de filtração e quatro pré-filtros e fase 04 - estudo de arranjos da instalação piloto com pré e interoxidação e adsorção com carvão ativado granulado e pulverizado. Concentrações médias da série nitrogenada, fósforo total e ortofosfato solúvel enquadraram o Açude Gargalheira como eutrófico. Elevadas densidades de cianobactérias mostraram necessidade de monitoramento semanal do manancial (bioensaios de toxicidade e análise de cianotoxinas). Ensaios estáticos em bancada definiram dosagens de coagulante hidróxicloreto de alumínio entre 13 mg/L e 15 mg/L e pH de coagulação de 7,6, sob gradiente e tempo de mistura rápida de 700/s e 17 s; dosagens de oxidante (cloro) entre 2,0 mg CL 2.L-1 e 3,0 mg CL2.L-1 e tempo de oxidação de 20 minutos, com eliminação da acidificação e dosagem de CAP de 15 mg/L com tempo de adsorção de 30 minutos. FAP4 (pré-filtro com camada filtrante entre 2,0 mm e 3,2 mm) apresentou menores médias de turbidez e cor aparente remanescentes. Taxa de filtração entre 160 m3.m-2.dia-1 e 200 m3.m-2.dia-1 foi a faixa escolhida pela melhor performance e menores custos financeiros de implantação e reforma e ampliação de unidades existentes. Dupla filtração com granulometria, espessura das camadas suporte e filtrante e taxas de filtração escolhidas e nas condições operacionais aplicadas, mostrou bom desempenho em relação à remoção de flocos de células de cianobactérias e, consequentemente, de microcistinas totais-LR. As remoções de cianobactérias nos pré-filtros variaram entre 52% (FAP2) e 96% (FAP4), representando densidades remanescentes entre 20.000 células/mL e 13.000 células/mL. Os filtros descendentes de areia atuaram como sistemas de polimento final com remoção na faixa de 61% a 98% (9.400 células/mL a 5.800 células/mL). Oxidação com cloro (inter e pré-oxidação), com residual de cloro livre da ordem de 0,1 mg/mL, associada à adsorção com CAP e CAG produziu efluentes finais com qualidade aceitável quanto aos níveis de TAM, turbidez e cor verdadeira. Arranjos de pré e interoxidação, dupla filtração e adsorção com CA (exibiram melhores desempenhos de remoção de MON, COT, ABS254, cor aparente verdadeira e turbidez e foram eficientes para assegurar a qualidade dos efluente finais especialmente em relação à remoção de MCT-LR e TAM: efluentes da colunas FCAG tiveram concentração de MCT-LR reduzida, consistentemente, para valores inferiores a 1,0 µg/L. / Disordered basins occupation provoked acceleration of eutrophication, which besides purely aesthetic and landscaping problems, results in occurrence of high phytoplankton densities with potentially toxic cyanobacteria dominance. Alongside physical aging and consequent deterioration of installations, usual treatment technologies do not provide adequate conditions for treating water from reservoirs where occurs recalcitrant chemicals such as pesticides, fertilizers and endocrine disrupters. This work aimed to evaluate double filtration in gravei and sand filters, pre and interoxidation and adsorption with powdered and granulated activated carbon, for water potabilization from eutrophic reservoir with high cyanobacteria density - Gargalheira Weir, Acari, semi-arid region of RN Brazil. The survey consisted of four phases: phase 1 - continuous physic-chemical and biological raw water characterization and static tests in jartest equipment and direct filtration with laboratory sand filters, phase 2 - evaluation of up flow prefiltration with different graded layers, phase 03 - double filtration behavior under four filtration rates and four pre filters and phase 04 - double filtration arrangements study with pre and interoxidation and adsorption with PAC and GAC columns. The average concentrations of nitrogen series, total phosphorus and soluble orthophosphate classified the Gargalheira Weir as eutrophic. High cyanobacteria densities showed the need for weekly monitoring (toxicity bioassays and cyanotoxins analysis). Static bench tests established aluminum hidroxicloride dosages from 13 mg/L to 15 mg/L and pH coagulation 7.6, with flash mixing gradient 700/s and contact time 17 s; oxidant (chlorine) dosages 2.0 mg CL2.L-1 and 3.0 mg CL2.L-1 and 20 minutes for oxidation time, with acidification elimination; 15 mg/L CAP dosage with 30 minutes adsorption time. FAP4 (pre filter with layer size 2.0 mm - 3.2 mm) had lower average turbidity and apparent color remnants. Flow rate between 160 m3.m-2.dia-1 and 200 m3.m-2.dia-1 was chosen for its performance and lower financial costs of deployment, reform and expansion of existing units. Double filtration with particle size, thickness of layers and filter support and filtration rates choosed under operational conditions applied showed good performance regarding removal of cyanobacteria cells flakes and total microcystin-LR. Cyanobacteria removal in pre filters ranged from 52% (FAP2) and 96% (FAP4), representing remaining densities between 20,000 and 13,000 cells/mL. Down flow sand filters done final polishing with removal 61% to 98% (9,400 cells/mL to 5,800 cells/mL). Oxidation with chlorine in both inter and pre oxidation with free chlorine residual of about 0.1 mq/L, associated with GAC and PAC adsorption produced final effluent with acceptable quality for TAM, turbidity and true color levels. Pre and interoxidation arrangements with double filtration and GAC adsorption as post treatment stage showed betler performances in removal MON, TOC, ABS254, true and apparent color and turbidity and exhibitid efficience to ensure final effluent quality in particular MCT-LR and TAM removing: GAC columns effluents had reduced MCT-LR concentrations consistently to less than 1.0 µg/L.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-10T13:44:20Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Natália Costa e Silva.pdf: 1280209 bytes, checksum: df5d2a51e71f30434a166906afcbecd3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T13:44:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Natália Costa e Silva.pdf: 1280209 bytes, checksum: df5d2a51e71f30434a166906afcbecd3 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The greater input of nutrients, such as nitrogen and phosphorus, from various anthropogenic uses of watersheds is one of the causes of the high growth rate of algae and cyanobacteria. Algae bloom impacts the quality of water causing taste and odor problems due to chemicals and toxins, called cyanotoxins, produced by these microorganisms. This situation, observed in sources of water supply, is worrying since the conventional treatment used by 70% of the water treatment stations in Brazil are not able to effectively remove those toxins. Studies performed by research groups around Brazil have shown the coexistence of two cyanobacteria, Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii, producers of the cyanotoxins microcystin and saxitoxins, respectively, which justifies the study of the removal of these toxins concomitantly. The aim of this study was to evaluate the ranking in removing microcystin-LR and saxitoxins-STX by adsorption on granular activated carbon (GAC) from different sources and particle sizes. Two types of palm coconut shell charcoal with the following mesh sizes 8x30 (FDG) and 12x40 (FDF) were used. A mineral charcoal with a 12x25mesh (FCM) was also used. The adsorption was made by filtration columns. The cyanotoxins were extracted from cultures of pure strains of M. aeruginosa and C. raciborskii. The method used for quantification was the immunoassay ELISA. First, we analyzed the removal efficiencies of MC-LR with each type of charcoal using samples of treated and distilled water. The filters were operated at a 66.3 m 3 /m 2 .d filtration rate. The results of this first phase showed a more effective removal of FDF (67.3%), although the average removal of FCM was higher (72.3%). In the second phase of the study, we analyzed the concomitant removal of MC-LR and STX using FDF at a 35.1 m 3 /m 2 .d filtration rate. The average removals of 58.9% and 92.5%, respectively, showed that the removal of saxitoxins is better, although we cannot assume that this toxin excels in the ranking. As for the difference between the filtration rates, we found that the removal is better with filters operating at a lower rate. / O aporte maior de nutrientes como nitrogênio e fósforo provenientes dos diversos usos antrópicos das bacias hidrográficas é um dos responsáveis pela alta taxa de crescimento de algas e cianobactérias. O bloom desses microrganismos modifica a qualidade da água, produzindo substâncias que conferem gosto e odor à água e até mesmo substâncias tóxicas, como as cianotoxinas. Essa situação presente nos mananciais de abastecimento é preocupante uma vez que o tratamento convencional utilizado por 70% das estações de tratamento de água no Brasil não são efetivamente capazes de remover tais substâncias tóxicas. O registro por grupos de pesquisa em todo país da presença conjunta de cianobactérias como a Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii, potencialmente produtoras das cianotoxinas microcistinas e saxitoxinas, respectivamente, justifica o estudo da remoção dessas toxinas em concomitância. O carvão ativado granular (CAG) é a tecnologia de tratamento avançado utilizada nesse trabalho que objetiva avaliar a hierarquização da remoção de microcistina-LR e saxitoxina STX por meio da adsorção em CAG de natureza e granulometrias distintas. Foram utilizadas colunas de filtração com dois carvões de casca de coco de dendê com granulometrias 8x30mesh (FDG) e 12x40mesh (FDF) e um carvão mineral com granulometria 12x25mesh (FCM). As cianotoxinas foram extraídas de cultivos de cepas puras de M. aeruginosa e C. raciborakii potencialmente produtoras e foi utilizado o método por imunoensaio ELISA para quantificação. Primeiramente foram analisadas as eficiências de remoção de MC-LR em cada tipo de carvão com águas de estudo formadas por água tratada e água destilada. Os filtros foram operados com taxa de filtração 66,3m³/m².d e os resultados dessa etapa evidenciaram remoção mais efetiva para o FDF (67,3%) apesar de a remoção média do FCM (72,3%) ter sido maior. Na segunda etapa do trabalho foi analisada a remoção em concomitância de MC-LR e STX e utilizou-se o FDF a uma taxa de 35,1m³/m².d em que as médias de remoção de 58,9% e 92,5%, respectivamente, evidenciaram que a saxitoxina apresenta melhor remoção, mas não se pode assumir que sobressai nessa hierarquia. Quanto à diferença nas taxas de filtração aplicadas, encontrou-se melhor remoção nos filtros operados com menor taxa.