Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8258_1.pdf: 1570642 bytes, checksum: 2b0c8c62eb728b6a2ff6cca67f0a17bb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve por objetivo determinar a composição bioquímica de Chaetoceros muelleri Lemmerman, uma importante espécie para atividades na aqüicultura, em diferentes meios de cultivo. Os bioensaios foram realizados em duas etapas e mantidos nas mesmas condições (iluminação constante; 22±1°C; pH de 8 a 9 e salinidade 33 ups). O meio controle utilizado foi F/2 Guillard (F/2) e os meios alternativos de cultivo foram extrato de esterco de gado (EEG) e de minhoca (EEM). Na primeira etapa, a diatomácea C. muelleri foi cultivada em 500 mL dos meios de cultivo, em triplicatas, e determinou-se a densidade celular, taxa diária de crescimento, clorofila a e biovolume. A fase exponencial foi definida através da curva de crescimento. A segunda etapa dos bioensaios foi iniciada em garrafão plástico até o volume final de 20 litros, para cada meio. A cada aumento do volume foram determinadas a densidade celular e a concentração de clorofila a. As análises bioquímicas foram realizadas com o material precipitado dos garrafões (20 L), através de centrifugação (4000 rpm, 15 min). Esse precipitado foi seco em estufa até peso constante, à temperatura de 40ºC. Foram analisados nitrogênio total, carboidrato total, proteína total e lipídeo total, em triplicatas. Na primeira etapa dos bioensaio, as maiores densidades celulares foram de 11,05±1,32 x106 céls.mL-1, F/2; no 60 dia; de 8,33±0,83 x106 céls.mL-1, EEG, no 40 dia e de 6,86±0,38 x106 céls.mL-1, EEM, 80 dia. O valor médio da taxa diária de crescimento celular de C. muelleri, na fase log, para o meio F/2 foi de 0,65±0,70, enquanto que, para os meios EEG e EEM foi de 0,97±0,43 e 0,36±0,31, respectivamente. Os teores máximos de clorofila a foram de 0,34±0,03 pg.cél.-1, no 70 dia, meio F/2; de 0,74±0,90 pg.cél.-1, no 90 dia; meio EEG e de 2,26±1,70 pg.cél.-1, no 120 dia, meio EEM. Os maiores valores de biovolume celular foram de 528,55±321,06 &#956;m3, para o meio F/2 e de 515,28±351,87 &#956;m3, para o meio EEG, no 50 dia, em ambos meios; e, de 534,17±454,13 &#956;m3, para o meio EEM, no 110 dia. Na segunda etapa dos bioensaios, para o volume final de 20 L, as concentrações médias da densidade celular para o meio F/2 foi de 21,61±0,24 x106 céls.mL-1, para o meio EEG de 18,53±0,43 x106 céls.mL-1 e para o meio EEM de 23,07±0,44 x106 céls.mL-1. Os teores médios de clorofila a foram de 0,90±0,01 x10-7 pg.cél.-1, para o meio EEG, seguida de 0,79±0,05 x10-7 pg.cél.-1, para o meio EEM e de 0,73±0,02 x10-7 pg.cél.-1, para o meio F/2. Quanto ao nitrogênio total, os valores médios foram 3,35±0.06% de matéria seca, para o meio EEM; 2,30±0,05% de matéria seca, para o meio F/2 e 1,80±0.05% de matéria seca, para o meio EEG. Em relação ao valor médio de lipídio total, no meio EEM foi de 0,112±0,001 pg.cél.-1; e para os meios F/2, de 0,104±0,001 pg.cél.-1 e EEG, 0,100±0,001 pg.cél.-1. Para a proteína total, o valor médio no meio EEM, foi de 0,226±0,012 pg.cél.-1 e nos meios F/2, de 0,140±0,014 pg.cél.-1 e EEG, 0,125±0,001 pg.cél.-1. Para o carboidrato total, o valor médio no meio EEM, foi de 36,22±1,53 pg.cél.-1, seguido dos meios EEG, 29,16±0,81 pg.cél.-1 e F/2, 19,76±0,85 pg.cél.-1. Entre as médias dos dados analisados para os bioensaios (F/2, EEG e EEM), foram encontradas diferenças significativas (p<0,05). Estatisticamente, em relação aos parâmetros analisados para a espécie C. muelleri, o meio extrato de esterco de minhoca demonstrou que pode ser utilizado como fonte nutritiva para o desenvolvimento algal, podendo substituir meios convencionais como o meio F/2 Guillard

Em seu habitat natural as algas estão sujeitas a ação simultânea de vários fatores, como radiação (fotossinteticamente ativa e ultravioleta), temperatura, salinidade e disponibilidade de nutrientes, entre outros. A variação desses fatores no ambiente natural ocorre de forma coletiva e uma rápida resposta do organismo é determinante pra sua sobrevivência. Neste trabalho foram conduzidos experimentos relacionados aos efeitos da variação nos parâmetros ambientais sobre a macroalga Gracilaria domingensis. Três linhagens cromáticas dessa espécie foram cultivadas no mar, em diferentes épocas do ano (estações chuvosa e seca). Os dados fotossintéticos e bioquímicos foram acessados em uma escala de tempo referente às variações observadas durante o período de luz do dia e em uma escala referente às variações observadas em semanas. Os resultados obtidos a partir de análises dos parâmetros fotossintéticos, conteúdo pigmentar, concentração de glutationa, concentração de aminoácidos tipo micosporina, conteúdo tecidual de carbono, nitrogênio e fósforo, teor de lipídeos e ácidos graxos e rendimento do ágar mostraram alterações no perfil bioquímico e fisiológico da macroalga. Essas alterações foram correlacionadas com os fatores abióticos e sugerem alterações no metabolismo como uma das estratégias de aclimatação da espécie. / In their natural habitat algae are exposed to simultaneous action of various factors, as radiation (photosynthetically active radiation and ultraviolet), temperature, salinity, nutrient availability and others. The variation in these factors in the natural environment occurs collectively and the algae capability for quick response is determinant for survival. In this work, studies related to the effects of environmental variation on the macroalgae Gracilaria domingensis were performed. Three chromatic strains were cultivated in the sea, at different times of the year (dry and rainy seasons). Biochemical and photosynthetic responses were accessed on a daylight time scale and on a week time scale. The reached results for photosynthetic parameters, pigment content, glutathione concentrations, mycosporine-like amino acids concentrations, carbon, nitrogen and phosphorus tissue content, lipids and fatty acids levels and agar yield, revealed the altered biochemical and physiological profile of macroalgae. These changes were environment related and suggest metabolism changes as a strategy used by this organism to acclimate.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4239.pdf: 2042510 bytes, checksum: 8ccd20ede58dbc235a941322fb3f9f48 (MD5) Previous issue date: 2012-04-09 / Universidade Federal de Sao Carlos / Microalgae are capable of adapting themselves to changes in environmental conditions through the production of different biomolecules. This study investigated the effects of the metal, cadmium on the ecophysiological response of microalgae under varying nutrient conditions. In the first phase of the study, we examined the growth, biomass production and biochemical composition of Chlorella vulgaris using semi-continuous cultures employing three growth media (LC Oligo, Chu 10 and WC media) to enable the selection of the most appropriate growth medium. The highest cell density, chlorophyll a, carbohydrate, protein and lipid concentration were found in Chu and LC Oligo media. Due to the cost effectiveness of using LC Oligo medium, it was the chosen as the preferred medium among the three tested media. The calorific values of C. vulgaris at different phosphorus (P) levels were investigated in the second phase of this study. Calorific value reported under replete concentration (13.78 kJ g-1) was less than those found under P limitation (30.47-33.07 kJ g-1). The highest calorific values without growth retardation were obtained at the 10-6 mol L-1 P. The third phase of this research involved determinations of growth, biomass production and biochemical composition of C. vulgaris under varying cadmium (Cd), phosphorus (P) and nitrogen (N) concentrations. Three P (6.0x10-7, 2.3x10-6 and 2.3x10-4 mol L-1) and N (2.9x10-6, 1.1x10-5, 1.1x10-3 mol L-1) concentrations were tested one at a time with or without the addition of Cd at 10-7 and 2.0x10-8 mol L-1. Cadmium at 10-7 mol L-1 severely reduced growth and biomass production when P or N were limiting. Under N limitation total intracellular carbohydrates were accumulated most intensively compared to the P treatments with or without Cd. The presence of 2.0x10-8 Cd stimulated higher carbohydrate production when P was limiting. Protein productivity decreased with decreasing N and P concentrations. Total protein was highest in the control. Under nutrient replete conditions, the growth and biomass inhibitory effects of xxii Cd were significantly reduced. Combined P limitation and Cd exposure stimulated higher total lipid production than only P or N limitation. Triacylglycerols (TAG) was the most accumulated lipid class under P and N limitation and Cd stress among all the neutral and polar lipid classes. Increasing P and N limitation and Cd exposure resulted in higher SAFA and MUFA concentrations. 16:1n - 11 was an exception among the MUFA as its levels decreased at low N. Total PUFA and &#969;3 PUFA levels, and PUFA:SAFA ratios increased under healthy growth conditions (high P and N without Cd). An exception among the PUFA was 18:2n 6 that responded to P treatments differently as its levels increased with increasing P and N limitation. A significant (p<0.05) positive relationship of PUFAs, AMPL and PL with P and N was observed. Total SAFA, 14:0, 18:1n 9 and 18:2n 6 were positively related to Cd and negatively correlated with P and N. / A geração de resíduos industriais e a possibilidade de produção biomassa de microalgas em águas residuais estimulam a pesquisa relacionada com os efeitos do cádmio na resposta fisiológica dos microorganismos. Este estudo investigou os efeitos de metais sob condições variaveis de nutrientes sobre a resposta ecofisiológica de Chlorella vulgaris. Na primeira fase do estudo, examinamos o crescimento, produção de biomassa e composição bioquimica de Chlorella vulgaris nos meios nutritivos LC Oligo, Chu 10 and WC para selecionar o meio mais adequado. A densidade celular, clorofila a, proteínas, carboidratos e lipídios determinados e os resultados mostraram maiores concentrações das biomoléculas nos meios Chu e LC Oligo. Devido à relação custo-eficácia do uso, o meio LC Oligo foi escolhido entre os três meios testados. Esta segunda fase da pesquisa investigou o poder calorífico da C. vulgaris em concentrações diferentes do fósforo (P). O valor calorifico no controle (13.78 kJ g-1) foi menor do que sob limitação do P (30.47-33.07 kJ g-1). Os melhores valores caloríficos com menor retardo de crescimento foram obtidos no tratamento com 2.3x10-6 mol L-1 P. A terceira fase deste estudo envolveu determinações de crescimento, produção biomassa e composição bioquímica da C. vulgaris na presença de cádmio (Cd) sob concentrações diferentes de fósforo (P) e nitrogênio (N). Três concentrações de P (6.0x10-7, 2.3x10-6 and 2.3x10-4 mol L-1) e N (2.9x10-6, 1.1x10-5, 1.1x10-3 mol L-1) foram testadas individualmente, com ou sem adição de Cd em 10-7 e 2.0x10-8 mol L-1. Cádmio em concentração de 10-7 mol L-1 reduziu severamente o crescimento e produção biomassa, quando P ou N estavam limitando o crescimento. Sob limitação de N, carboidratos totais foram mais acumulados do que os tratamentos de P sem Cd. A presença de 2.0x10-8 mol L-1 Cd estimulou a produção de carboidratos quando P era limitante. A produtividade de proteína diminuiu com a diminuição das concentrações de N e P. Proteína total foi maior na combinação de 2.3x10-6 mol L-1 P e 2.0x10-8 mol L- xxiv 1 Cd. Sob condições repleta de nutrientes, os efeitos inibitórios do Cd sobre o crescimento e produção de biomassa algal foram significativamente reduzidos. Limitação de P e estresse Cd combinados estimulou maior produção lipidica totais do que apenas N. Triacilgliceróis (TAG) foi a classe de lipídios mais acumulada em limitação do P e N e com estresse de Cd, entre todas as classes de lipídios neutros e polares. Limitação do P e N, e a exposição ao Cd resultaram em maiores concentrações de SAFA e MUFA. 16:1n 11 foi uma exceção entre os MUFA, uma vez que seus níveis diminuiram em baixo N. PUFA total e &#969;3 PUFA, e proporção de PUFA:SAFA aumentaram sob alta P sem Cd. Uma exceção entre os PUFA foi 18:2n 6, cuja concentração aumentou com aumento da limitação do P e N. A relação (p<0.05) positiva de PUFA, AMPL e PL com P e N foi observada. Total de SAFA, 14:00, 18:1n 9 e 18:2n 6 foram correlacionadados positivamente com Cd e negativamente com P e N.

Em seu habitat natural as algas estão sujeitas a ação simultânea de vários fatores, como radiação (fotossinteticamente ativa e ultravioleta), temperatura, salinidade e disponibilidade de nutrientes, entre outros. A variação desses fatores no ambiente natural ocorre de forma coletiva e uma rápida resposta do organismo é determinante pra sua sobrevivência. Neste trabalho foram conduzidos experimentos relacionados aos efeitos da variação nos parâmetros ambientais sobre a macroalga Gracilaria domingensis. Três linhagens cromáticas dessa espécie foram cultivadas no mar, em diferentes épocas do ano (estações chuvosa e seca). Os dados fotossintéticos e bioquímicos foram acessados em uma escala de tempo referente às variações observadas durante o período de luz do dia e em uma escala referente às variações observadas em semanas. Os resultados obtidos a partir de análises dos parâmetros fotossintéticos, conteúdo pigmentar, concentração de glutationa, concentração de aminoácidos tipo micosporina, conteúdo tecidual de carbono, nitrogênio e fósforo, teor de lipídeos e ácidos graxos e rendimento do ágar mostraram alterações no perfil bioquímico e fisiológico da macroalga. Essas alterações foram correlacionadas com os fatores abióticos e sugerem alterações no metabolismo como uma das estratégias de aclimatação da espécie. / In their natural habitat algae are exposed to simultaneous action of various factors, as radiation (photosynthetically active radiation and ultraviolet), temperature, salinity, nutrient availability and others. The variation in these factors in the natural environment occurs collectively and the algae capability for quick response is determinant for survival. In this work, studies related to the effects of environmental variation on the macroalgae Gracilaria domingensis were performed. Three chromatic strains were cultivated in the sea, at different times of the year (dry and rainy seasons). Biochemical and photosynthetic responses were accessed on a daylight time scale and on a week time scale. The reached results for photosynthetic parameters, pigment content, glutathione concentrations, mycosporine-like amino acids concentrations, carbon, nitrogen and phosphorus tissue content, lipids and fatty acids levels and agar yield, revealed the altered biochemical and physiological profile of macroalgae. These changes were environment related and suggest metabolism changes as a strategy used by this organism to acclimate.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6752.pdf: 4579140 bytes, checksum: b319a63f17cf6c81e23c5fddb8d6d2f5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / The microalgae Haematococcus pluvialis has been studied as one of the main natural sources of astaxanthin carotenoid, potent antioxidant with applications in the nutraceutical and cosmetic industry. H. pluvialis is a microalgae Chlorophyceae whose life cycle includes a phase encystment with high pigment production. In recent years there has been increased activity, processes and applications involving the use of H. pluvialis and its biomass, however H. pluvialis culture do not achieve generally high biomass and species is considered delicate, a slow-growing. Thus, the production and use of the pigment depends on the microorganism and biological, physical and chemical interactions which result in high production of green cells which subsequently form red astaxanthin filled cysts. In this study we sought to optimize the vegetative growth of microalgae, increased the final biomass yield in crops. To this end we investigated the composition of the nutrient medium different pHs and culture methods (sealed vs continuous). Determination of photosynthetic efficiency and energy dissipation were used to infer the cellular health in green flagellates, evaluating the different experimental conditions on microalgae. Intracellular biochemical composition analyzes were performed by determining the concentration of proteins, lipids and carbohydrates in addition to the fatty acid composition. The study was initiated by investigating different nutrient media the growth and biomass production and the results showed that modified Oligo LC medium containing ammonium bicarbonate four times more concentrated nutrients and the remaining 2 times, resulting in improved production of biomass. A procedure then to study the influence of pH on vegetative growth, photosynthetic efficiency and biochemical composition of H. pluvialis. For this purpose we used pH buffers (MES, HEPES, and PIPES), and the results showed a higher germination cysts and higher growth rate in buffered at pH 6.3 cultures (growth rate 0.45 d-1; MES buffer). These findings that the production of H. pluvialis can proceed in the absence of a lag phase in cultures inoculated with cysts. Pigments and lipids related to cell wall dominated at pH 6.3 and palmitic acid (C16:0) and linoleic acid (C18:2n6c) were the most abundant fatty acids. PH in the 6.7 and 7.2 crops showed the highest content of polyunsaturated fatty acids, 6% higher than the control. Regarding the methods of cultivation, continuous were better. The biomass showed higher protein content and the larger culture growth rate and biomass of the sealed. The photosynthetic activity and its parameters suffered significant variations in continuous cultures. H. pluvialis responded better as the photosynthetic parameters in various light intensities when in continuous culture, despite the saturation irradiance was higher in batch cultures. / A microalga Haematococcus pluvialis tem sido estudada por ser uma das principais fontes naturais do carotenoide astaxantina, potente antioxidante com aplicações na indústria de nutracêuticos e cosméticos. H. pluvialis é uma microalga Chlorophyceae cujo ciclo de vida inclui uma fase de encistamento onde o pigmento é acumulado. Apesar de registrar-se um aumento de processos e aplicações envolvendo H. pluvialis, suas culturas dificilmente atingem elevada biomassa e a espécie é considerada sensível a variações ambientais, com crescimento lento. Assim, a produção e uso do pigmento e do microorganismo tornam-se dependentes do desenvolvimento de tecnologia relativas aos fatores biológicos, físicos e químicos, cujas interações resultem em alta produção de células verdes para que posteriormente formem cistos vermelhos repletos de astaxantina. Nesta pesquisa buscou-se otimizar o crescimento vegetativo da microalga, aumentado o rendimento de biomassa final nas culturas. Para isso investigouse a composição de meios nutritivos, diferentes pHs (controle, 6.0, 6.3, 6.7 e 7.2) e modalidades de cultivo (estanque vs contínua). Determinações de eficiência fotossintética e dissipação de energia foram usadas para inferir sobre a saúde celular nas células flageladas verdes, avaliando-se as diferentes condições experimentais. Foram feitas análises da composição bioquímica intracelular determinando-se a concentração de proteínas, lipídios e carboidratos, além da composição de ácidos graxos. O estudo foi iniciado investigando-se diferentes meios nutritivos no crescimento e produção de biomassa e, os resultados mostraram que o meio de cultura LC Oligo modificado contendo bicarbonato de amônio 4 vezes mais concentrado e o restante dos nutrientes 2 vezes, resultou no maior rendimento de biomassa. Procedeu-se então ao estudo da influência do pH no crescimento vegetativo, eficiência fotossintética e composição bioquímica da microalga. Os resultados mostraram maior germinação de cistos e maior taxa de crescimento em culturas tamponadas em pH 6.3 com tampão MES (taxa de crescimento 0,53 d-1). Lipídios relacionados a pigmentos e parede celular dominaram nesse pH e, ácido palmítico (C16:0) e linoleico (C18:2n6c) foram os ácidos graxos de maior abundância. Em relação às modalidades de cultivo, os contínuos foram melhores do que os estanques, que tiveram menor conteúdo proteico e taxa de crescimento. A atividade fotossintética e seus parâmetros sofreu menor variação nas culturas contínuas. H. pluvialis respondeu melhor quanto aos parâmetros fotossintéticos em várias intensidades luminosas quando em cultura contínua, apesar da irradiância de saturação ter sido maior em cultivos estanques.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The inclusion of summer cover crops (SCC) in the no-till system is an interesting alternative to promote the addition of elevated quantities of plant biomass and nitrogen (N) to the soil. The C and N dynamics during the SCC residue decomposition can control the nitrous oxide (N2O) fluxes to the atmosphere. This study was carried out to quantify the SCC residue (shoot and root) decomposition, N release and N2O production after the SCC management, in order to select species that combine high biomass and N addition to the soil with low N2O emissions. The study was conducted in 2010 and 2011 from April to September, on a Typic Hapludalf, in the central region of the Rio Grande do Sul state. The SCC used in the experiment were: velvet bean (Mucuna aterrima); pearl millet (Pennisetum americanum); pigeon pea (Cajanus cajan); sunn hemp (Crotalaria juncea); crotalaria (Crotalaria spectabilis) and jack bean (Canavalia ensiformis). In addition, there were two fallow treatments. After the SCC management white oat (Avena sativa) and black oat (Avena strigosa) were sowed in 2010 and 2011, respectively. Each year the N fertilizer was applied only in one of the two fallow treatments. In both years the SCC residue decomposition and N release was evaluated through the mesh-bag technique and the N2O fluxes were evaluated through the static chamber technique. The C and N release dynamics followed same pattern for both the SCC shoots and roots. The highest C and N release was observed from shoot residues during first 30 days after SCC management. After 140 days, lowest C and N release from both shoot and root residues was observed from jack bean while highest was recorded for pearl millet. During this period, roots showed higher values for the remaining C and N, indicating that they can contribute relatively more significantly for the C and N accumulation in the soil. The highest N2O fluxes occurred during first 40 days after SCC management, followed by rainfall events. The C availability seems to control the N2O fluxes to the atmosphere, working directly as the energy source for the denitrifier bacteria or indirectly on the reduction of the O2 availability. The highest N2O cumulative emissions were observed during the decomposition of the crotalaria residue. The N losses as N2O were not proportional to the N addition, reaching 0.8 % of the N added by the SCC. Among SCC, the sunn hemp showed lowest values in terms of N2O emission with relation to added biomass (90 and 176 g of N-N2O Mg-1). Therefore, it can be concluded that among SCC, sunn hemp can be used to combining C and N addition to soil with low N2O emissions. / A inclusão de plantas de cobertura de verão (PCVs) em sistema plantio direto é uma alternativa interessante para promover a adição de elevadas quantidades de fitomassa e nitrogênio (N) ao solo. A dinâmica do C e do N durante a decomposição dos resíduos culturais das PCVs após o manejo pode controlar os fluxos de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera. O presente estudo teve como objetivo quantificar a decomposição e liberação de N dos resíduos culturais (parte aérea e raízes) e a produção de N2O após o manejo das PCVs, de modo a selecionar espécies que combinem alto aporte de fitomassa e N ao solo com baixas emissões de N2O. O estudo foi realizado no período de abril a setembro de 2010 e 2011, em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico, na região Central do Rio Grande do Sul. As PCVs avaliadas foram: mucuna-preta (Mucuna aterrima); milheto (Pennisetum americanum); guandu-anão (Cajanus cajan); crotalária juncea (Crotalaria juncea); crotalária spectabilis (Crotalaria spectabilis) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis). Além desses, foram avaliados dois tratamentos que permaneceram em pousio. A cultura de inverno semeada em sucessão às PCVs e aos pousis em 2010 foi a aveia branca (Avena sativa) e em 2011a aveia preta (Avena strigosa). Apenas a aveia semeada em um dos tratamentos em pousio recebeu adubação nitrogenada. Nos dois anos a decomposição e a liberação de N dos resíduos culturais das PCVs foram avaliadas usando a metodologia dos sacos de decomposição e os fluxos de N2O através do método da câmara estática. A dinâmica de liberação do C e do N seguiu um mesmo padrão tanto para a parte aérea quanto para as raízes das PCVs, sendo observada a maior liberação desses elementos nos primeiros 30 dias após o manejo das espécies e nos resíduos culturais da parte aérea. Aos 140 dias, após o manejo, os menores valores de C e N remanescente nos resíduos culturais (parte aérea e raízes) foram observados no feijão-de-porco, enquanto que os maiores valores verificados no milheto. No mesmo período, as raízes apresentaram maiores valores de C e N remanescente, indicando que estas podem contribuir relativamente mais significativamente para acúmulo de C e N no solo. Os maiores fluxos de N2O ocorreram nos primeiros 40 dias após o manejo, seguidos da ocorrência de precipitações pluviométricas. A disponibilidade de C parece controlar os fluxos de N2O para a atmosfera, servindo diretamente como fonte de energia para bactérias desnitrificadoras ou indiretamente na redução do O2 disponível. As maiores emissões cumulativas foram observadas durante a decomposição dos resíduos culturais da crotalária spectabilis. A perda de nitrogênio na forma de N2O não foi proporcional a adição de N, atingindo 0,80% do N adicionado pelas PCVs. Entre as leguminosas, a crotalária juncea apresentou os menores valores (90 e 176) para a relação g N-N2O Mg-1 de fitomassa adicionada e foi a espécie que melhor combina adição de C e N ao solo com baixas emissões de N2O.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-02T16:27:58Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 14733739 bytes, checksum: 0038b680f5c8c43d5ec591f62505739b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T16:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 14733739 bytes, checksum: 0038b680f5c8c43d5ec591f62505739b (MD5) Previous issue date: 2016-11-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Microalgae are microorganisms with high levels of lipids, proteins, carbohydrates and various metabolites of interest to biofuel and nutraceutical compounds industry. Despite numerous indications for its use as a source for biodiesel production, there are still scientific and technological obstacles that prevent this large-scale production. So this study aimed to evaluate the potential of microalgae strains, isolated from the Northeast of Brazil, for biodiesel production, taking into account their cell growth rates, fuel properties that each biodiesel present and the development of these species in waste media arising from human and agro-industrial activities. Besides analyzing the metabolic changes during the growth stages of some species through conventional and FTIR techniques. Were identified eight species potentials for biodiesel production: Pediastrum tetras (D121WC), Scenedesmus acuminatus (D115WC), Chlamydomonas sp. (D132WC) Lagerheimia longiseta (D133WC), Amphora sp. (M84C), Monoraphidium contortum (D173WC), Chlorella sp. (D101Z) and Cosmarium sp. (D174WC), whose biomass productivity was high, ranging from 0.28 to 0.95 g L-1 d-1 and the ester contents were up to 2.9 times higher than soybeans. As regards the evaluation of fuel parameters of a possible biodiesel produced by microalgae, statistical analysis discriminated chloroficea D101Z as promising species for all the high lipid productivity, low clogging point value filter cold and sharp little iodine value. However, it was found that among the twelve species studied, only chloroficea Monoraphidium contortum and cyanobacterium Synechococcus nidulans not meet the fuel quality specifications. In studies of alternative culture medium, it was observed that formulations with domestic sewage (MDS) and biocomposts of fruit/horticultural wastes (HB) demonstrated promising results for cultivation, especially of Chlorella sp., Chlamydomonas sp., and Lagerheimia longiseta, which demonstrated productivities superior to those seen when grown on the control media. The highest concentrations of lipids were obtained in medium BH and changes in the biochemical composition and esters profile species were observed by varying the culture medium. It was also verified that the protein, carbohydrate and lipid accumulation occurs so distinct phases and the microalgal growth, particularly when modifying the culture medium. And from this perspective that the FTIR technique has demonstrated effectiveness in monitoring these components, especially lipids, which showed for all samples a direct relationship with the conventional technique. A general way species viable for large scale production, can grow in waste media have been proposed in this study. / As microalgas são micro-organismos que podem apresentar elevados teores de lipídeos, proteínas, carboidratos e diversos metabólitos de interesse à indústria de biocombustível e de compostos nutracêuticos. Apesar das inúmeras indicações para sua utilização como fonte para produção de biodiesel, ainda existem entraves econômicos que inviabilizam esta produção em larga escala. Assim, essa pesquisa teve como objetivo avaliar a potencialidade de cepas de microalgas, isoladas da região Nordeste do Brasil, para a produção de biodiesel, levando em consideração suas taxas de crescimento celular, as propriedades combustíveis que cada biodiesel apresentaria e o desenvolvimento destas espécies em meios residuais oriundos de atividades humanas e agroindustriais. Além disto, foram analisadas as mudanças metabólicas ocorridas durante as fases de crescimento, de algumas espécies, através de técnicas convencionais e FTIR. Entre as 25 espécies estudadas foram identificadas 8 potenciais para produção de biodiesel: Pediastrum tetras (D121WC), Scenedesmus acuminatus (D115WC), Chlamydomonas sp. (D132WC), Lagerheimia longiseta (D133WC), Amphora sp. (M84C), Monoraphidium contortum (D173WC), Chlorella sp. (D101Z) e Cosmarium sp. (D174WC), com produtividade elevada em biomassa, variando de 0,28 a 0,95 g L-1 d-1, e teores de ésteres de até 2,9 vezes superiores à soja. Quanto à avaliação dos parâmetros combustíveis, de um possível biodiesel produzido pelas microalgas, a análise estatística discriminou a clorofícea D101Z como espécie promissora, por apresentar elevada produtividade lipídica, baixo valor de ponto de entupimento de filtro a frio e índice de iodo pouco acentuado. Entretanto, verificou-se que dentre as 12 espécies em estudo, apenas a clorofícea Monoraphidium contortum e a cianobactéria Synechococcus nidulans não atenderiam as especificações de qualidade combustíveis. Nos estudos sobre meios de cultivos alternativos, observou-se que as formulações com esgoto doméstico (ESG) e biocomposto hortifrutis (BH) mostraram-se muito promissoras especialmente para Chlorella sp., Chlamydomonas sp. e Lagerheimia longiseta que apresentaram rendimento máximo celular superior ao cultivo controle. As concentrações mais elevadas de lipídeos foram obtidas em meio BH, e alterações na composição bioquímica e no perfil de ésteres das espécies foram observadas ao se variar os meios de cultivo. Constatou-se também, que o acúmulo de proteína, carboidrato e lipídeo ocorre de forma e em fases distintas do crescimento microalgal, principalmente quando se modifica o meio de cultivo. E é nessa perspectiva que a técnica de FTIR demonstrou eficiência no acompanhamento desses componentes, principalmente dos lipídeos, apresentando para todas as amostras uma relação direta com a técnica convencional. De forma geral, espécies viáveis para produção em larga escala, capazes de crescer em meios residuais foram propostas neste estudo.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-01T13:42:15Z No. of bitstreams: 1 PGPV17MA222.pdf: 1738924 bytes, checksum: 6c00a1a4870013ab597a3df3a9e40536 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T13:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV17MA222.pdf: 1738924 bytes, checksum: 6c00a1a4870013ab597a3df3a9e40536 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Capes / Soybean seeds when they reach the physiological maturity stage, present maximum productive and physiological potential, which can decrease considerably as they remain in the field, resulting in quantitative and qualitative losses depending on the cultivar. The identification of cultivars that present greater tolerance in the maintenance of the physiological quality and the association of this factor with the biochemical composition of the seeds is fundamental to understand the mechanisms of resistance to the delay of the harvest. The present study aimed to evaluate the effect of harvest delay on the agronomic attributes, productivity, physiological quality and biochemical composition of seeds of different soybean cultivars. The experiment was conducted in the 2015/16 crop in the municipality of Fraiburgo, SC, with a randomized complete block design, subdivided plot, 4 replicates. The cultivars NA 5909 RG, BMX Ativa RR, BMX Vanguarda IPRO, NS 5959 IPRO were used. Harvests started at physiological maturity, R7, following R7 + 5 days, R7 +10 days (R8), R7 + 20 days. Agronomic attributes, productivity, physiological quality (germination, accelerated aging, electrical conductivity, seedling length and tetrazolium) and biochemical composition (total protein, soluble protein, starch, soluble sugar, total phosphorus, phytate, phosphorus Inorganic, lipids). In order to explain the effect of the biochemical composition on vigor, the hydration curve was performed and the hydrolysis and mobilization of biochemical components during germination was evaluated. For statistical analysis, we used the Assistat and R programs, the averages were compared by the Tukey test, 1% error probability. Agronomic attributes and yield were not influenced by harvesting times. Productivity presented an average of 4476.5 kg ha-1. For the physiological quality evaluated by the percentage of germination and vigor, a significant effect of harvest times was observed. The average percentage of germination presented 90%, while of 88% vigor. The biochemical composition was influenced by the harvesting times and, when associated with the physiological quality, it was observed that the soluble protein content was the one with the highest positive association with seed vigor. With the evaluation of the biochemical components during germination the positive effect of soluble sugar on the radicle length was observed. All cultivars presented a positive performance in maintaining productivity. Seed permanence for 20 days after physiological maturity reduced germination percentage and vigor. Seeds with higher soluble protein content present greater vigor. The cultivar NA 5909 RG is superior to the others in the maintenance of the germinative power and vigor with the harvest delay / As sementes de soja quando atingem o estádio de maturidade fisiológica, apresentam máximo potencial produtivo e fisiológico, o qual pode decrescer acentuadamente a medida que permanecem no campo, resultando em perdas quantitativas e qualitativas de forma dependente da cultivar. A identificação de cultivares que apresentem maior tolerância na manutenção da qualidade fisiológica e a associação deste fator com a composição bioquímica das sementes é fundamental, para entender os mecanismos de resistência ao atraso da colheita. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do atraso de colheita sobre os atributos agronômicos, a produtividade, a qualidade fisiológica e a composição bioquímica de sementes de diferentes cultivares de soja. O experimento foi conduzido na safra 2015/16 no munícipio de Fraiburgo, SC, com delineamento experimental de blocos casualizados, parcela subdivididas, 4 repetições. Foram utilizadas as cultivares NA 5909 RG, BMX Ativa RR, BMX Vanguarda IPRO, NS 5959 IPRO. As colheitas iniciaram na maturidade fisiológica, R7, seguindo de R7 + 5 dias, R7 + 10 dias (R8), R7 + 20 dias. Sendo determinado os atributos agronômicos, a produtividade, a qualidade fisiológica (teste de germinação, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, comprimento de plântulas e tetrazólio) e composição bioquímica (proteína total, proteína solúvel, amido, açúcar solúvel, fósforo total, fitato, fósforo inorgânico, lipídios). Com a intenção de explicar o efeito da composição bioquímica no vigor, realizou-se a curva de hidratação e avaliou-se a hidrólise e mobilização dos componentes bioquímicos durante a germinação. Para análise estatística utilizou-se os programas Assistat e R, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, 1% de probabilidade de erro. Os atributos agronômicos e a produtividade não sofreram influência das épocas de colheita. A produtividade apresentou média de 4476,5 kg ha-1. Para a qualidade fisiológica avaliada pelo percentual de germinação e vigor, observou-se efeito significativo das épocas de colheita. O percentual médio de germinação apresentou 90%, enquanto de vigor 88%. A composição bioquímica sofreu interferência das épocas de colheita, e ao associar com a qualidade fisiológica observou-se que o conteúdo de proteína solúvel foi o que apresentou maior associação positiva com o vigor das sementes. Com a avaliação dos componentes bioquímicos durante a germinação observou-se o efeito positivo de açúcar solúvel sobre o comprimento da radícula. Todas as cultivares apresentaram desempenho positivo na manutenção da produtividade. A permanência das sementes por 20 dias após a maturidade fisiológica reduziu o percentual de germinação e o vigor. Sementes com maior conteúdo de proteína solúvel apresentam maior vigor. A cultivar NA 5909 RG é superior as demais na manutenção do poder germinativo e vigor com o atraso de colheita

Orientador: Lucia Helena Sipauba Tavares / Resumo: A microalga Haematococcus pluvialis apresenta elevado interesse biotecnológico e comercial devido sua capacidade de síntese de compostos de alto valor e composição nutricional rica em proteínas, aminoácidos e outros compostos. Dentre os entraves em sua produção comercial, a obtenção de elevada biomassa tem sido o foco de diversas pesquisa que buscam otimizar o cultivo desta espécie. O cultivo mixotrófico é uma ferramenta que pode auxiliar na obtenção de elevadas produtividades, no entanto a fonte de carbono utilizada nestes cultivos deve ser adequada e disponibilizada de forma correta para completa absorção. O melaço de cana de açúcar é uma fonte de carbono rica em sacarose e nutrientes podendo ser empregado no cultivo de H. pluvialis, no entanto, requer pré-tratamento antes de seu uso. A hidrólise auxilia na redução das moléculas de sacarose em glicose e frutose, aumentando a disponibilidade de carbono e facilitando sua assimilação. Comparado ao melaço in natura, a hidrolise do melaço demonstrou melhores resultados aumentando a produtividade e alta composição bioquímica. Outra ferramenta importante utilizada na otimização dos cultivos algais em condições mixotróficas é o uso de ciclos de luz, uma vez que a luminosidade está relacionada diretamente ao metabolismo algal auxiliando na assimilação dos nutrientes e do carbono. O período de iluminação fornecida varia de espécie para espécie, podendo ou não ser necessário. Neste estudo e para estas condições de cultivo, foram obser... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Haematococcus pluvialis microalgae displays high biotechnological and commercial interest due to its capacity to synthesize high nutritional value in protein, amino acids and other compounds. Besides the difficulties in commercial production, the obtaining of high biomass amounts has been the objective of several researches which seek to optimize the production of this species. The mixotrophic culture is a tool which may improve the obtention of higher productivity. However, the carbon source for the cultures have to be adequate and has to be in an available form in order to be completely absorbed. The cane molasse is a carbon source rich in saccharose and nutrients and might be employed in H. pluvialis culture. Nevertheless, it requires a pre-treatment for its use. The hydrolysis promotes the reduction of saccharose molecules into glycose and fructose, improving the carbon availability and assimilation. In comparison to in natura molasses, the hydrolysis improved the results by increasing productivity. Light cycle is another important tool for algae culture in mixotrophic conditions, since light is directly related to the algae metabolism, which improves the carbon and nutrients assimilation. The light interval varies according to species and may or may not be necessary to be employed. In this study, an increase in biomass and biochemical composition was observed when H. pluvialis was exposed to light cycles. The best results were obtained with a 20:4 hours cycle (light/... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3988.pdf: 740550 bytes, checksum: c474fd35724dbe7bdd263dbd50611faf (MD5) Previous issue date: 2011-09-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / Metal toxicity to microalgae is dependent on environmental conditions, evolutionary history of the microalgae, and previous exposure of the organism to the specific metal. Also, it is importantly influenced by the physiological condition of the algae in the moment of metal exposure. In this research we investigated several combinations of phosphorus (P) and copper (Cu) concentrations on the biochemical composition and Cu toxicity to Chlorella vulgaris. Due to its known toxicity, copper was considered in its free Cu2+ ions specie. Because microalgae physiology reflects the environmental conditions, but it also stores some of the inorganic nutrients, previous to Cu spike in the cultures, the algae were acclimated to each treatment s specific P concentration to be tested in combination with Cu. We considered cells were acclimated to a specific P concentration after its growth rate had been stabilized for at least four generations, always transferring the cells while in the beginning of the exponential growth phase. Biomass and physiological parameters analyzed were cell number (cell.mL-1), chlorophyll-a concentration, dry weight, lipid classes (Iatroscan TLC/FID), and total cellular proteins and carbohydrates at several combinations of P/Cu. The P concentrations tested were 5.0x10-5, 2.5x10-5, 5.0x10-6 and 1.0x10-6 mol.L-1 and the free Cu2+ ions concentrations ranged within 1x10-10 and 5x10-8 mol.L-1, and were determined through ion selective electrode (ISE). Our results showed that Cu toxicity to C. vulgaris increased at low P. Carbohydrate, protein and lipid productions were in general triggered at low P and high Cu, with some exceptions. TAG was the lipid class most affected by stressing situations. AMPL and PL were the lipid classes with the higher percent composition amog the classes; HC, WE and ST were present in minor amounts even under stressing situations. / As microalgas apresentam uma estreita relação com o meio circundante, sendo a parede e membrana celulares a via de entrada dos compostos dissolvidos. Mas, o modo como as algas interagem com os metais no ambiente, depende grandemente da especiação química do elemento. Portanto, a toxicidade de metais para microalgas relaciona-se, não somente com sua história evolutiva e condição fisiológica, mas também com a forma em que o metal é encontrado no ambiente. Nesta pesquisa, investigamos o efeito de diversas combinações de concentrações de fosfato (P) e cobre (Cu) na toxicidade do micronutriente e na composição bioquímica da microalga de água doce Chlorella vulgaris. O cobre foi analisado na forma iônica livre pois esta é uma das espécies de maior toxicidade para as algas. Antes da adição de cobre, a microalga foi aclimatada para a concentração de fosfato do respectivo tratamento experimental (P:Cu). As células foram consideradas aclimatadas para uma concentração específica de P após sua taxa de crescimento ter sido estabilizada por quatro gerações, sempre transferindo as células em fase inicial de crescimento exponencial. Para cada tratamento efetuado, os parâmetros de biomassa e fisiológicos analisados foram número de células por mL, concentração de clorofila-a, biomassa seca, classes lipídicas, através do equipamento (Iatroscan TLC/FID), proteínas e carboidratos celulares totais. As concentrações de P testadas foram 5,0x10-5, 2,5x10-5, 5,0x10-6 e 1,0x10-6 mol.L-1 e a amplitude de concentração de ions Cu2+ livres ficou entre 1x10-10 and 5x10-8 mol.L-1. Cobre livre foi determinados através de eletrodo seletivo ao íon (ISE) cobre. Nossos resultados mostraram que a toxicidade de Cu para C. vulgaris foi afetada pela concentração de fosfato no meio de cultura. Em baixas concentrações de fósforo, houve a maior toxicidade do Cu, aumento na produção de carboidratos e de lipídios. A análise das classes lipídicas revelaram que os hidrocarbonetos alifáticos (HC), ésteres de cera (WE) e esterol (ST) tiveram sua síntese ativada em concentrações tóxicas de Cu e de baixo fósforo. Similarmente, a síntese proteica aumentou sob essas condições, com a maior quantidade de síntese proteica obtida na menor concentração fósforo testada.