Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-25T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300032.pdf: 7255310 bytes, checksum: 3fdb72df5b4d497ac024915b78316edb (MD5) / No mundo, muitos mananciais de abastecimento apresentam água com qualidade inferior ao padrão estabelecido para consumo humano; situação preocupante, visto que muitas doenças podem ser transmitidas tanto pelo consumo quanto pelo contato com água contaminada. Dentre as enfermidades, pode-se citar a intoxicação da população pelo consumo de água contaminada por cianotoxinas, o que, em alguns casos, pode ser fatal. Várias são as técnicas para potabilização de água com elevada densidade de cianobactérias e microalgas; porém a filtração direta não pode ser citada como exemplo. O motivo dessa não utilização se dá pelo fato de, para esse tipo de água, haver uma rápida colmatação do filtro, além da possibilidade de transpasse de células e toxinas. Entretanto, fazendo-se uso de um processo de lavagem contínua, tal tecnologia apresenta-se como promissora. Na filtração direta, destaca-se a filtração ascendente, na qual a água escoa no sentido dos grãos mais grossos para os mais finos e emprega-se um único material filtrante (areia). A pesquisa em questão utilizou a dupla filtração: filtro de lavagem contínua e filtro ascendente para potabilização de água, objetivando, principalmente, a remoção de cianobactérias e microalgas. Três tipos de tratamento foram testados: Tratamento 1 # adição de coagulante na entrada do filtro de lavagem contínua; Tratamento 2 # adição de coagulante na entrada de ambos os filtros; e Tratamento 3 # adição de coagulante apenas na entrada do filtro ascendente; além disso, comparam-se, três taxas de filtração, 150, 200 e 250 m³.(m².d)-1, para o filtro ascendente. Os parâmetros avaliados foram: turbidez, cor aparente, cor verdadeira, carbono orgânico dissolvido (COD), absorbância 254 nm, pH, condutividade, sólidos dissolvidos totais (SDT), clorofila a, densidade de cianobactérias, concentração de saxitoxina, perda de carga e tempo de filtração. O sistema de dupla filtração estudado se mostrou eficiente para a remoção de cianobactérias e microalgas, em alguns casos a remoção foi de cerca de 96%, e vantajoso quanto aos serviços operacionais, tendo em vista que diminui as lavagens do segundo filtro, permitindo obter carreira de filtração de até 338 h e um grande aumento na produção efetiva de água. O emprego desse sistema de tratamento não provocou a lise celular e observou-se redução na concentração de cianotoxinas, tendo em vista que houve remoção de células de cianobactérias. / Worldwide, there is a significant amount of water source with quality below the standard for human use. Clearly, it is a worrying situation because too many diseases can be transmitted by contaminated water. Among the diseases, we ought to cite the intoxication of the population by consumption of water contaminated with cyanotoxins, which in some cases might be fatal. There are diversified techniques for treatment of water with high density of cyanbacteria and microalgae. However, direct filtration can not be considered one example. The reason is that, under such conditions, occurs a quick blinding of the filter. Furthermore, cells and toxins might run through. Surprisingly enough, using the continuous backwashing process, a promising technology reveals itself.The direct filtration, which is based on rising filtration, demands only one filtering material (sand) that flows water from coarse grains to the finest.Double filtering system was used: continuous backwashing filter and rising filter for water treatment. The main purpose was the removal of cyanobacteria and microalgae. Three different types of water treatment were tested: Treatment 1 # Coagulant addition at the intake of the continuous backwashing filter; Treatment 2 # Coagulant addition in both filters inlet; Treatment 3 # Coagulant addition at the intake of the upflow filter. Furthermore, a comparision of three filtration rates was made: 150; 200; 250 m³.(m².d)-1 for the upflow filter.The parameters evaluated were: turbidity, apparent color, true color, dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254nm, pH, conductivity, total dissolved solids (TDS), chlorophyll a, density of cyanobacteria, the concentration of saxitoxin, loss of load and filtering duration.In terms of operational services, the system has shown some advantages. For example, reducing the washes of the second filter, which permit a filtration run up to 338 hours. Consequently, the double filtering system achieves a large increment in effective water production. Moreover, this system did not cause cell lysis and we observed a reduction in concentration of cyanotoxins; facts that foster relevance, considering that there was cyanobacteria removal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232888.pdf: 9017232 bytes, checksum: 85e6a9e825358195d48f397d81eec675 (MD5) / O emprego da tecnologia da filtração direta descendente não é recomendado para o tratamento de água proveniente de manancial com elevada densidade de cianobactérias. A sua aplicação poderia ser considerada apenas depois de um pré-tratamento da água. A ozonização é apresentada na literatura técnica especializada como capaz de promover uma remoção eficiente de cianobactérias. Contudo, a aplicação da ozonização antes da remoção das células de cianobactérias potencialmente tóxicas exige cautela, pois pode promover lise das células e, conseqüetemente, liberação de toxinas para a água. O presente trabalho investiga a ozonização como método alternativo de pré ou pós-tratamento para a filtração direta descendente na remoção de cianobactérias e saxitoxinas. A investigação experimental foi conduzida num sistema piloto construído numa estação de tratamento de água em Florianópolis, cujo manancial, a Lagoa do Peri, apresenta elevada densidade da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. A concentração deste microrganismo durante todo o período desta pesquisa, variou entre 7,06x105 e 1,28x106 células/mL. Os experimentos foram agrupados em três fases. A fase 1 investigou somente a pré-ozonização em relação à duração das carreiras de filtração e à qualidade da água produzida. A dosagem de ozônio empregada foi de 1,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,3 minutos. A ozonização foi investigada nas fases experimentais 2 e 3 como pré ou pós-tratamento à filtração direta descendente. As análises de qualidade da água nestas fases avaliaram a concentração de cianobactérias e saxitoxinas. Na fase 2 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 2,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,2 minutos, e a pós-ozonização com 1,0mgO3/L e 2,2 minutos. Na fase 3 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 4,5mgO3/L e um tempo de contato de 5,0 minutos, e a pós-ozonização com 6,0mgO3/L e 5,5 minutos.O método de análise das saxitoxinas foi a cromatografia líquida de alta eficiência com derivatização pós-coluna e detecção por fluorescência. Os resultados demonstraram que a pré-ozonização reduziu a dosagem de coagulante em até 56%, e prolongou o tempo das carreiras de filtração em até 52%. Em relação à remoção de cianobactérias, o melhor desempenho foi obtido com a ozonização empregada como pré-tratamento. A taxa média de remoção de cianobactérias na pré-ozonização seguida de filtração direta descendente foi de 99,6%. Apesar da aparente eficiência, a densidade de cianobactérias na água filtrada, cerca de 4,4x103 células/mL, é considerada alta. A concentração de saxitoxinas presente na água da Lagoa do Peri esteve sempre muito baixa durante as investigações experimentais, em torno de 3,2 g/L eq. STX/L. Este fato contribuiu para que as concentrações na água tratada se aproximassem do limite de detecção do método de análise, o que prejudicou a avaliação da eficácia da pré e da pós-ozonização. Mesmo assim, pôde-se concluir que a pré-ozonização em composição com a filtração direta descendente foi mais eficiente na remoção de saxitoxinas. A concentração média de saxitoxinas na água produzida através desta composição foi de 0,02 g/L eq. STX/L. Apesar de inferior ao valor máximo permitido no padrão de potabilidade brasileiro, a concentração de saxitoxinas na água tratada não pode ser subestimada, uma vez que ainda não se conhecem as conseqüências de sua ingestão a longo prazo em baixas concentrações.

Orientador: Humberto Márcio Santos Milagre / Banca: Paulo José Samenho Moran / Banca: José Augusto Rosário Rodrigues / Resumo: As cianobactérias são bactérias fotossintetizantes que podem ser encontradas nos mais variados ambientes. Algumas espécies de cianobactérias produzem toxinas denominadas cianotoxinas. As cianotoxinas denominadas microcistinas (MCs) são heptapeptídeos cíclicos hepatotóxicos produzidas durante florações de cianobactérias. Sua detecção e quantificação em mananciais são de grande importância devido aos danos a saúde humana que essas microcistinas podem causar. Atualmente, a técnica MALDI-TOF-MS tem se mostrado uma eficiente ferramenta para a análise de microcistinas, e recentes estudos tem reportado seu uso na quantificação destas. Diante do exposto, o objetivo desta dissertação foi a avaliação de diferentes matrizes e diferentes métodos de preparo de amostra para MALDI-MS visando a detecção e quantificação das microcistinas. Com a finalidade de alcançar o melhor método de quantificação das microcistinas, nove matrizes para MALDI, onze métodos de preparo de amostra mais um método que foi adaptado por nosso grupo de pesquisa, o método Vacuum drying adaptado, e dois padrões comerciais de microcistinas, MC-LR e MC-RR, foram utilizados. A avaliação dos métodos de preparo de amostra foi realizada utilizando como matriz o ácido α-ciano-4-hidroxicinâmico (HCCA) e o peptídeo angiotensina I como padrão interno. Os métodos foram avaliados com relação aos seus coeficientes de variação (CV), suas cristalizações e espectros obtidos, utilizando a MC-RR como amostra. O método Vacuum drying adaptado apresentou os melhores resultados e sua curva analítica foi construída utilizando ambas as variantes de microcistinas. O limite de detecção (MLD) e o limite de quantificação (LDQ) também foram calculados. Cada curva da variante de microcistina apresentou excelente linearidade e os valores de r variaram entre 0,98-99, demonstrando que o método é adequado para a quantificação destas. Após as análises dos... / Abstract: Cyanobacteria are photosynthetic bacteria that can be found in diverse environments. Some species of cyanobacteria produce toxins denominated cyanotoxins. The cyanotoxins called microcystins (MCs) are hepatotoxic cyclic heptapeptides produced during cyanobacterial blooms. Its detection and quantification in springs are of great importance due to damage to human health that these microcystins can cause. Currently, MALDI-TOF-MS technique has been shown to be an efficient tool for the analysis of microcystins, and recent studies have reported its use in the quantification of these. On the exposed, the aim of this thesis was to evaluate the different matrices and different methods of sample preparation for MALDI-MS aimed at the detection and quantification of microcystins. With the aim of achieving the best method of quantification of microcystins nine matrices for MALDI eleven methods of sample preparation over a method that was adapted by our research group, the adapted vacuum drying method, and two commercial standards of microcystins, MC-LR, and MC-RR, are used. The evaluation methods of sample preparation was performed using as matrix the α- cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) and the angiotensin I as internal standard. The methods were evaluated with respect to their coefficients of variation (CV), their crystallization and spectra obtained using the MC-RR as a sample. The adapted vacuum drying method showed the best results and their analytical curve was constructed using both variants of microcystins. The limit of detection (MDL) and the limit of quantification (LOQ) were also calculated. Each curve variant of microcystin showed excellent linearity and r values ranged from 0.98 to 99, showing that the method is suitable for quantifying these. After analysis of the methods of sample preparation, the nine matrices were evaluated with respect to CV, crystallization and spectra, using the MC-RR as a sample. The best results were obtained... / Mestre

Orientador: Luis Henrique Zanini Branco / Banca: Orlando Necchi Júnior / Banca: Camila Francieli da Silva Malone / Resumo: Crostas biológicas consistem de uma comunidade composta por cianobactérias, algas verdes, microfungos, bactérias, líquens e musgos. Estas ocorrem em uma variedade de solos e regiões climáticas ao redor do globo, exercendo funções importantes como a de conferir estabilidade e proteger o solo contra forças erosivas, acumular e aumentar o tempo de residência da água no solo, além de, favorecer a germinação e permitir a fixação de nitrogênio e carbono. Em crostas biológicas de regiões quentes e temperadas há o predomínio de líquens e cianobactérias, sendo que as cianobactérias são consideradas os primeiros organismos a estruturarem a crosta, sendo seguidas por outros grupos de organismos. A partir da investigação de cianobactérias em crostas biológicas, muitos novos gêneros e espécies têm sido descritos, o que também enfatiza a grande necessidade da investigação sobre tais comunidades. Devido às condições propícias do ambiente, em termos de exposição do solo e fitofisionomia, o bioma Cerrado (Savana) foi escolhido para ser o local de estudo de assembleias de cianobactérias de crostas. Além disso, devido a estudos prévios que relatam o potencial de produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas por cianobactérias heterocitadas e a presença comum deste tipo de organismos em crostas biológicas, também foram feitas análises para avaliar a produção de tais substâncias. Desse modo, os estudos objetivaram contribuir com conhecimento da biodiversidade de cianobactérias de crostas... / Abstract: Biological soil crusts (BSCs) are communities potentially composed of cyanobacteria, green algae, micro fungi, bacteria, lichens and mosses. They occur in a variety of soils and climatic regions around the world, playing important roles as giving soil stability protecting against erosive forces, accumulating and increasing residence time for water in soil, besides promoting germination and performing nitrogen and carbon fixation. Biological soil crusts from hot deserts are frequently composed of cyanobacteria and lichens, and the cyanobacteria are considered the first colonizers in structuring the crust, being followed by other groups of organisms. A lot of new genera and species have been described based on crusts investigations and this fact also emphasizes the necessity of works on those communities. Due to environmental conditions, as soil exposition and phytophysiognomy, the biome Cerrado (Savannah) was chosen to be the place for studies on cyanobacterial assemblages of biological soil crusts. Besides, due to previous studies that indicate the production capability of celulolitic and hemicelulolitic enzymes by heterocytous cyanobacteria and the common presence of this kind of cyanobacteria in biological soil crusts, analyses of such production were also conducted. In this way, the studies aimed to contribute with knowledge about cyanobacterial biodiversity in biocrusts and evaluate the bioprospection capability of cyanobacterial from these biocrusts. Therefore, BSCs were ... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:07:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A lagoa do Peri é uma lagoa costeira, profunda e utilizada para o abastecimento das regiões sul e leste da Ilha de Santa Catarina. Esta lagoa vem sendo estudada desde 1996, e desde esta época tem-se observado a dominância de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) neste ambiente. Esta espécie tem uma grande importância pela sua competitividade com as demais espécies do fitoplâncton e pela potencialidade de produzir cianotoxinas. Este estudo tem como objetivo estudar aspectos da morfologia e da ecologia de C. raciborskii e a produção de cianotoxinas na Lagoa do Peri. Os resultados obtidos foram baseados em coletas realizadas de novembro/04 a novembro/05, em 2 estações, EC (ponto de captação da CASAN) e E1 (próximo à margem leste da lagoa, onde se verifica a maior profundidade). Na estação E1 as coletas foram realizadas na subsuperfície, no meio da coluna d'água e no fundo. Foram analisadas as seguintes características ambientais: profundidade, temperatura da água e do ar, transparência de Secchi, pH, NT e PT, relação NT:PT e clorofila a. Foram analisados os seguintes atributos da comunidade fitoplanctônica: densidade, dominância, abundância e riqueza de táxons. A densidade foi obtida de contagem em câmaras de Utermöhl. Para as espécies de cianobactérias, foram calculadas também as densidades em células.mL-1 e o biovolume. A produção de cianotoxinas na Lagoa da Peri foi analisada em períodos selecionados. Através da análise quantitativa, observou que não há muita diferença entre a subsuperfície e o fundo da lagoa, mostrando a homogeneidade da coluna d'água. A comunidade fitoplanctônica esteve constituída por 50 táxons, típicos de ambientes de água doce. O grupo que apresentou o maior número de táxons foi a Chlorophyta (30), seguida de Cyanobacteria (9). Cyanobacteria dominou em densidade durante todo o período, sendo C. raciborskii a espécie dominante durante todo o ciclo anual, exceto no mês de setembro/05, quando foi abundante, juntamente com as espécies Limnothrix planctonica e Monoraphidium irregulare. As espécies Planktolyngbya limnetica e Planktolyngbya sp. (Cyanobacteria) ocorreram durante todo o período estudo, estando associadas com C. raciborskii. As populações naturais de C. raciborskii, neste estudo, não apresentaram uma grande variação morfológica, como a observada no período 1994/97, não ocorrendo formas anômalas, provavelmente porque as temperaturas no inverno foram maiores neste estudo. Entretanto, C. raciborskii da Lagoa do Peri, possui uma morfologia diferente da observada em outras populações, o que já foi constatado no período anterior. Os tricomas de C. raciborskii cultivados adquiriram uma morfologia semelhante da encontrada para esta espécie em outras populações naturais. Foram observados poucos heterocitos ao longo do ciclo anual, provavelmente, porque havia nitrogênio inorgânico disponível no ambiente. A produção de acinetos esteve relacionada com a queda de temperatura. Entretanto, menos de 1% dos tricomas apresentaram acinetos. Durante o período estudado, foi observado um grande aumento da biomassa fitoplanctônica (variando de 40.305 a 116.961 ind..mL-1) em relação ao período 1996/97 (3.079 a 41.246 ind..mL-1). A temperatura, que atingiu maiores médias mensais, principalmente no inverno, quando comparadas com o período 1996/97, pode ser o fator ambiental responsável por este aumento da biomassa A análise de cianotoxinas na Lagoa do Peri indicou a produção de neosaxitoxinas, GTX3, GTX5, e microcistina a baixas concentrações. GTX5 apresentou as maiores concentrações (0,17-0,26µg/l). A concentração de cianotoxinas não esteve correlacionada com a biomassa, tanto de clorofila a, quanto com a densidade de C. raciborskii.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313697.pdf: 13006715 bytes, checksum: cb23838d108bfbbbc08c8f79c8140758 (MD5) / O aumento na incidência de florações de cianobactérias potencialmente tóxicas em mananciais de abastecimento tem se tornado uma preocupação em nível mundial. A pré-ozonização, embora seja um processo eficiente, tem como problemática a tendência à lise celular com a liberação dos constituintes internos à célula. Entretanto, existem ainda limitadas informações sobre o nível de lise ou mudanças nas propriedades da célula após a ozonização, a liberação e oxidação de toxinas e outros compostos; e a contribuição das cianobactérias na formação de subprodutos da desinfecção. Este estudo investigou o mecanismo de ação do ozônio em células de Microcystis aeruginosa e Anabaena flos-aquae cultivadas em laboratório, em termos de viabilidade celular e alterações nas propriedades das células; liberação de compostos intracelulares; estudo cinético de degradação da toxina intracelular; e a potencialidade de formação de subprodutos da desinfecção. Avaliações semelhantes foram realizadas para amostra de água superficial em reservatório de água com floração de diferentes gêneros de cianobactérias. Diferentes doses de ozônio (0,5, 2 e 4 mgO3·L-1), densidade de células (2,5x105 e 1,5x106 cel·mL-1) e pH (6 e 8) foram utilizados neste estudo. Os resultados obtidos indicaram uma rápida e completa perda de viabilidade celular para ambas as espécies após exposição ao ozônio (valor CT - concentração x tempo) ? 0,2 mg·min/L, embora não significativa redução no número de células tenha sido observada. O aumento da concentração de carbono orgânico extracelular foi observado para ambas as espécies, tendo-se obtido maiores concentrações para A. flos-aquae e em pH 8. O aumento na formação de trihalometanos (THM) e ácidos haloacéticos (HAA) após a ozonização foi igualmente verificado, principalmente para A. flos-aquae em pH 8 (cerca de 174% e 65% para THM e HAA, respectivamente). Como era esperado, as concentrações de THM e HAA formados aumentaram nas análises com água natural. A capacidade de degradação de microcistina intracelular pelo ozônio foi verificada, tendo-se uma degradação mais lenta em pH 8, o que sugere que a microcistina é mais reativa com o ozônio molecular, presente em maior quantidade em pH 6. Embora a pré-ozonização de cianobactérias aumente a probabilidade de formação de subprodutos, a efetividade do oxidante na degradação de toxinas torna esse processo atrativo, considerando-se a ausência de toxinas no final do sistema de tratamento.<br> / Abstract : The increased incidence of potentially toxic cyanobacterial blooms in water systems has become a worldwide concern. Pre-ozonation, although being an efficient process, has a problematic tendency to cell lysis with the release of the internal cell constituents. However, there is limited amount of information about the level of lysis or changes in the cell properties after ozonation, release and oxidation of toxins, and the contribution of cyanobacteria to the formation of disinfection by-products (DBPs). This study investigated the mechanism of action of ozone on M. aeruginosa and A. flos-aquae cells, grown in laboratory, in terms of cell viability and changes in the properties of the cells, release of intracellular compounds; kinetics of intracellular toxin degradation; and the DBPs formation. Similar assays were performed with of surface water sample, with an extent bloom of different cyanobacterial genders. Different doses of ozone (0.5, 2 and 4 mgO3·L-1), cell densities (250,000 and 1,500,000 cel·mL-1), and pH (6 and 8) were used in this evaluation. The results indicated a quick and complete loss of viability for both CB species after exposure (CT value - concentration x time) to ozone ? 0.2 mg·min/L, although no significant decrease in total organism number was observed. Increasing the concentration of extracellular dissolved organic carbon (DOC) was observed for both species, with higher concentrations for A. flos-aquae at pH 8. The increase in trihalomethanes (THM) and haloacetic acids (HAA) formation after ozonation was also observed, especially for A. flos-aquae at pH 8 (about 174% and 65% for THM and HAA, respectively). As expected, the concentrations of THM and HAA were higher on the analysis of natural water samples. The ability of intracellular microcystin degradation by ozone was observed, with slower degradation at pH 8, suggesting that microcystin is more reactive with molecular ozone specie, in higher concentration at pH 6. Although pre-ozonation of cyanobacteria increases the probability of by-product formation, the effectiveness of this oxidant agent in the degradation of toxins turns this process attractive, considering the absence of toxins at the end of the treatment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325880.pdf: 7794206 bytes, checksum: ef5609a19f934b779ec3b80c02171344 (MD5) Previous issue date: 2013 / Modificações na estrutura da comunidade fitoplanctônica são indicadores sensíveis de alterações naturais ou antrópicas nos mananciais hídricos. A dinâmica do fitoplâncton em ambientes lênticos é controlada por uma interação complexa entre hidrodinâmica, fatores químicos, disponibilidade de luz e herbivoria. As cianobactérias, grupo de extrema importância no fitoplâncton, apresenta ampla distribuição ecológica e geográfica, diferindo substancialmente em termos de atributos funcionais, sendo difícil determinar as condições gerais que promovem suas florações. Persistem, assim, diversas lacunas do conhecimento sobre a estruturação da comunidade fitoplanctônica sob uma condição de prolongada dominância de cianobactérias. A lagoa do Peri apresenta mistura permanente, exibindo isotermia e homogeneidade dos recursos nutricionais ao longo da coluna d?água. Além disso, a constante circulação limita a penetração luminosa, promovendo seleção competitiva das espécies fitoplanctônicas com menores requerimentos de luz. Apesar de apresentar caráter espacialmente homogêneo, a temperatura da água teve uma grande variação sazonal, sendo reconhecida nas análises como uma das variáveis mais determinantes na estruturação do sistema estudado, gerando alternância entre a predominância de poucas espécies. De maneira geral, a diversidade da lagoa do Peri foi baixa, devido principalmente à dominância por poucas espécies de cianobactérias. Os grupos funcionais (sensu Reynolds) selecionados pelo ambiente foram constituídos predominantemente de cianobactérias adaptadas à baixa luminosidade, intensa mistura e temperaturas elevadas. Os nutrientes se mantiveram em níveis considerados limitantes ao crescimento fitoplanctônico, entretanto, tal condição pode configurar uma possível vantagem para as espécies descritoras da lagoa do Peri. Ainda, a baixa concentração de nutrientes dissolvidos do sistema pode estar associada a uma rápida incorporação deste recurso pelas espécies predominantes, já que apresentam habilidades em otimizar o emprego do mesmo. Além disso, a presença eminente da espécie fixadora de nitrogênio Cylindrospermopsis raciborskii foi observada em alta proporção em toda a série temporal, com elevada densidade de heterocitos. Assim, a fixação de nitrogênio parece estar exercendo papel crucial para o sucesso da espécie. As análises realizadas indicaram que os fatores físicos da água foram os principais condutores da dominância das populações de cianobactérias no sistema. De maneira geral, a estrutura e dinâmica do fitoplâncton da lagoa do Peri demonstraram estar relacionadas à limitação por luz e nutrientes dissolvidos - direcionados pelos padrões de mistura - somados a um amplo gradiente temporal de temperatura, promovendo o sucesso de espécies adaptadas a este cenário. Como seria de esperar, considerando-se a localização subtropical da lagoa, os padrões temporais do fitoplâncton parecem ser menos dependentes da sazonalidade, do que em habitats de clima temperados, e mais estreitamente ligados às variações das condições climáticas locais.<br> / Abstract : Changes in phytoplankton community structure are sensitive indicators of natural or anthropic modifications in water sources. The dynamics of phytoplankton is controlled by a complex interplay between hydrodynamics, chemical factors, availability of light and nutrients. Cyanobacteria, a group of extreme importance in phytoplankton displays an extensive ecological and geographical distribution, differing substantially in terms of functional attributes, and it is difficult to determine the conditions that promote their blooms. There are many gaps in knowledge about the structure of the phytoplankton community under prolonged dominance of cyanobacteria condition. Peri lake presents a permanent mixing and homogeneity of nutritional resources throughout the water column. Moreover, permanent mix can limited the irradiance by promoting the competitive selection of phytoplankton species with smaller requirements light. One of the most important variables in structuring the system, promoting alternating between the dominance of few species, water temperature presents a large seasonal variation. In general, the diversity of Peri lagoon was low, mainly due to dominance by a few species of cyanobacteria. The functional groups (sensu Reynolds) selected by the environment consisted predominantly of cyanobacteria adapted to low light, elevated temperatures and intense mixing. Nutrients were below the limiting growth levels, however, this fact can set up a possible advantage for the species descriptors of Peri lagoon. Moreover, the low concentration of dissolved nutrients is probably associated with fast incorporation of this feature by the predominant species, since they have ability to optimize the use thereof. In this context, the eminent presence of nitrogen-fixing species Cylindrospermopsis raciborskii was observed in high proportion in the entire series, with a high density of heterocitos. Nitrogen fixation appears to be crucial role for success of this species. The analyzes indicated that physical factors of the water were the main drivers of the dominance of cyanobacterial populations in the system. In general, the structure and dynamics of phytoplankton at Peri lagoon shown to be related to the limitation by light and dissolved nutrients, promoting the success of species adapted to this scenario. As would expect, considering the location of the subtropical lagoon, the temporal patterns of phytoplankton appear to be less dependent on seasonality than in temperate climate habitats, and more closely linked to changes in the local climate.

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Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-28Bitstream added on 2015-04-09T12:47:14Z : No. of bitstreams: 1 000808953.pdf: 2014285 bytes, checksum: b8b4aaff8695f72b6d47f931276e3121 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os membros da subfamília Phormidioideae são encontrados em ambientes terrestres e aquáticos ocorrendo em uma grande variedade substratos (solos, rochas, troncos e objetos artificiais). Segundo o sistema de classificação vigente, a subfamília é composta por dez gêneros, sendo Phormidium, Trichodesmium, Arthrospira, Porphyrosiphon e Planktothrix os mais abundantes em número de espécies e frequentes em ocorrência, com amplo destaque para o primeiro. Devido à morfologia relativamente simples, os integrantes de Phormidioideae formam um grupo taxonomicamente complexo e sua plasticidade morfológica está relacionada a fatores ambientais, tornando confusa a distinção de gêneros e espécies. O presente estudo visou contribuir com o conhecimento taxonômico do grupo, por meio de levantamento florístico em diferentes localidades do Brasil. O material coletado foi utilizado para detalhamento taxonômico do grupo, com o uso de ferramentas moleculares (RNAr 16S e ITS 16S-23S), além das ferramentas morfológicas clássicas. Os estudos de identificação revelaram 27 espécies, das quais 22 pertencem ao gênero Phormidium, três ao Porphyrosiphon, uma ao Planktothrix e uma ao Planktothricoides. Entre as 27 espécies, Phormidiumanimale é primeiro registro de ocorrência para o Brasil e 11 são possíveis novos táxons. Estudos morfológicos e moleculares reforçam que a circunscrição de gêneros e espécies de Phormidioideae ainda é bastante confusa. Enquanto os marcadores morfológicos utilizados não refletiram a história evolutiva do grupo, os moleculares revelaram-se taxonomicamente válidos, devendo ser considerados a base para a construção da classificação de Phormidioideae. As análises revelaram que a subfamília é polifilética. Porphyrosiphon revelou-se um gênero geneticamente suportado, porém, P. notarisii trata-se de um complexo de espécies. A flora brasileira mostrou-se diversa, com sete novos gêneros morfológica ... / The Phormidioideae members are found in terrestrial and aquatic environments, growing on a wide variety of substracts (soil, rocks, barks of trees and artificial objects). According to the usual classification, the subfamily comprises ten genera, of which Phormidium, Trichodesmium, Arthrospira, Porphyrosiphon e Planktothrix are the most abundant in number of species. Due to its relatively simple morphology, the members of Phormidioideae form a taxonomically complex group and its morphological plasticity is related to environmental factors, making confusing the distinction of genera and species. This study aimed to contribute to the taxonomic knowledge of the group through floristic survey in different regions of Brazil. The collected material was used for detailed taxonomic group, using molecular tools (16S rRNA gene and the 16S-23S ITS), besides the classic morphological tools. The identification studies revealed 27 species, 22 belong to Phormidium, three to Porphyrosiphon, one to Planktothrix and one to Planktothricoides. Among them, Phormidium animale is the first occurrence in Brazil and 11 are new species to science. Morphological and molecular studies reinforce that the division of genera and species of Phormidioideae is still quite confusing. While the morphological markers used did not reflect the evolutionary history of the group, the molecular proved taxonomically valid and should be considered the basis for the construction of classification of Phormidioideae. Analyses revealed that the subfamily is polyphyletic. Porphyrosiphon is genetically supported genus, but P. notarisii is a collective species. The flora proved to be diverse, with seven new genera morphologically and genetically defined

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:49:05Z : No. of bitstreams: 1 000832493.pdf: 1769807 bytes, checksum: e6c5bb7d9bcec2a173427a67060a8dce (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As cianobactérias são bactérias fotossintetizantes que podem ser encontradas nos mais variados ambientes. Algumas espécies de cianobactérias produzem toxinas denominadas cianotoxinas. As cianotoxinas denominadas microcistinas (MCs) são heptapeptídeos cíclicos hepatotóxicos produzidas durante florações de cianobactérias. Sua detecção e quantificação em mananciais são de grande importância devido aos danos a saúde humana que essas microcistinas podem causar. Atualmente, a técnica MALDI-TOF-MS tem se mostrado uma eficiente ferramenta para a análise de microcistinas, e recentes estudos tem reportado seu uso na quantificação destas. Diante do exposto, o objetivo desta dissertação foi a avaliação de diferentes matrizes e diferentes métodos de preparo de amostra para MALDI-MS visando a detecção e quantificação das microcistinas. Com a finalidade de alcançar o melhor método de quantificação das microcistinas, nove matrizes para MALDI, onze métodos de preparo de amostra mais um método que foi adaptado por nosso grupo de pesquisa, o método Vacuum drying adaptado, e dois padrões comerciais de microcistinas, MC-LR e MC-RR, foram utilizados. A avaliação dos métodos de preparo de amostra foi realizada utilizando como matriz o ácido α-ciano-4-hidroxicinâmico (HCCA) e o peptídeo angiotensina I como padrão interno. Os métodos foram avaliados com relação aos seus coeficientes de variação (CV), suas cristalizações e espectros obtidos, utilizando a MC-RR como amostra. O método Vacuum drying adaptado apresentou os melhores resultados e sua curva analítica foi construída utilizando ambas as variantes de microcistinas. O limite de detecção (MLD) e o limite de quantificação (LDQ) também foram calculados. Cada curva da variante de microcistina apresentou excelente linearidade e os valores de r variaram entre 0,98-99, demonstrando que o método é adequado para a quantificação destas. Após as análises dos... / Cyanobacteria are photosynthetic bacteria that can be found in diverse environments. Some species of cyanobacteria produce toxins denominated cyanotoxins. The cyanotoxins called microcystins (MCs) are hepatotoxic cyclic heptapeptides produced during cyanobacterial blooms. Its detection and quantification in springs are of great importance due to damage to human health that these microcystins can cause. Currently, MALDI-TOF-MS technique has been shown to be an efficient tool for the analysis of microcystins, and recent studies have reported its use in the quantification of these. On the exposed, the aim of this thesis was to evaluate the different matrices and different methods of sample preparation for MALDI-MS aimed at the detection and quantification of microcystins. With the aim of achieving the best method of quantification of microcystins nine matrices for MALDI eleven methods of sample preparation over a method that was adapted by our research group, the adapted vacuum drying method, and two commercial standards of microcystins, MC-LR, and MC-RR, are used. The evaluation methods of sample preparation was performed using as matrix the α- cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) and the angiotensin I as internal standard. The methods were evaluated with respect to their coefficients of variation (CV), their crystallization and spectra obtained using the MC-RR as a sample. The adapted vacuum drying method showed the best results and their analytical curve was constructed using both variants of microcystins. The limit of detection (MDL) and the limit of quantification (LOQ) were also calculated. Each curve variant of microcystin showed excellent linearity and r values ranged from 0.98 to 99, showing that the method is suitable for quantifying these. After analysis of the methods of sample preparation, the nine matrices were evaluated with respect to CV, crystallization and spectra, using the MC-RR as a sample. The best results were obtained... / FAPESP: 2012/03663-8