Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1260.pdf: 1503714 bytes, checksum: 556c38596d4d4ea47b6d75a7441691bd (MD5) Previous issue date: 2006-08-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / Anabaena spiroides and Microcystis aeruginosa are cyanobacteria that frequently bloom in Barra Bonita Reservoir. These floating organisms and the characteristic turbulence found at the reservoir exposure the cells to higher light intensities by lifting them from lower depths in the photic column to surface. The sudden exposure at higher irradiance could cause photoinhibition and photooxidation. This phenomenon could liberate high amounts of dissolved organic matter. This work aimed to investigate the carbon fixation photoinhibition in cells of A. spiroides and M. aeruginosa exposed to high irradiances, the chlorophyll photooxidation and the DOM released by cells of cultures differing in their physiologic state, after exposure to high irradiances through time at laboratory and field investigations. A. spiroides suffered photoinhibition and liberation of dissolved organic matter when exposed to irradiances higher than their EK during four hours as well as when exposed to irradiance of 2000 µmol.m-2.s-1 for eight hours. M. aeruginosa did not present photoinhibition in any case, however, their C14OD liberation was significantly increased. The higher indexes of C14OD excreted by theses cyanobacteria are not apparently due to cell damage. Hence it might represent an adaptation factor to higher irradiances. Similar results were found in experiments incubated in Barra Bonita reservoir. / Anabaena spiroides e Microcystis aeruginosa são cianobactérias que frequentemente formam florescimentos no Reservatório de Barra Bonita. A flutuação desses organismos e a turbulência característica do reservatório fazem com que as células que estavam iniciando o desenvolvimento do florescimento nas camadas inferiores da coluna fótica possam rapidamente ficar expostas a altas intensidades de luz quando na superfície. Esta exposição repentina a irradiâncias maiores pode causar fotoinibição e mesmo fotooxidação, podendo causar a liberar uma grande quantidade de matéria orgânica dissolvida pelas células. O presente trabalho foi realizado com o intuito de verificar se células de diferentes idades de cultivo de A. spiroides e M. aeruginosa sofrem fotoinibição da fixação de carbono, fotooxidação da clorofila-a e aumento na liberação de MOD quando expostas por diferentes períodos a irradiâncias elevadas. A. spiroides apresentou fotoinibição, juntamente com o aumento na excreção de matéria orgânica dissolvida, quando exposta a irradiâncias superiores ao seu EK durante 4 horas e ao ser exposta a irradiância de 2000 µmol.m-2.s-1 durante 8 horas. M. aeruginosa não apresentou fotoinibição quando exposta a irradiâncias superiores a seu EK por 4 horas, entretanto, apresentou um incremento significativo na liberação de C14OD. As concentrações elevadas de C14OD excretado pelas duas cianobactérias, aparentemente, não resultam de danos nas células, podendo representar um fator de adaptação às irradiâncias elevadas a que foram submetidas. Respostas semelhantes foram encontradas nos experimentos realizados no reservatório de Barra Bonita.

O desenvolvimento de fontes de energia renováveis tem se tornado cada vez mais necessário e, nesse contexto, os biocombustíveis têm um importante papel. Este trabalho teve como objetivo otimizar a produtividade de biomassa e de lipídios da microalga Nannochloropsis gaditana, em cultivos de baixo-custo visando à produção de biodiesel. Um sistema de cultivo foi concebido com materiais acessíveis e os experimentos testaram o efeito de diferentes exposições das células ao claro-escuro, sob irradiância de 800?E m-2 s-1. Foram testadas três profundidades de cultivo (2, 4 e 8 cm) e duas taxas de aeração (0,25 e 1,00 L min-1 por L de cultivo). A penetração de luz nos cultivos e o rendimento de biomassa seca foram monitorados diariamente. Altos rendimentos de biomassa e lipídios foram alcançados. Os valores máximos foram observados no experimento com 4 cm de profundidade e maior taxa de aeração: 13,83 g m-2 d-1 de produtividade de biomassa e 20,50% de teor lipídico, resultando em uma produtividade lipídica de 2,84 g m-2 d-1. Estes resultados indicam o potencial da utilização de N. gaditana para aplicação em cultivos de larga escala, uma vez que o rendimento lipídico observado foi superior ao da soja, principal matéria-prima vegetal para produção de biodiesel. O sistema de cultivo desenvolvido pode ser inserido em um processo de scaling up em cultivos abertos de grande escala. / The development of renewable energy sources has becoming an increasing necessity and, in this context, biofuels have an important role. This study aimed to optimize the productivity of biomass and lipids of the microalgae Nannochloropsis gaditana in a low-cost system, focusing biofuel production. A culture system was designed with low-cost and accessible materials and the experiments tested the effect of different degrees of exposition of cells to light-dark, under 800?E m-2 s-1 irradiance. Three different culture depths (2, 4 e 8 cm) and two aeration ratios (0.25 e 1.00 L min-1 per L of culture) were tested. Light penetration into the cultures and the dry biomass yield were monitored daily. High yields of biomass and lipids were attained in the experiment with 4 cm depth and the high aeration ratio: 13.83g m-2 d-1 of biomass productivity and 20.50% lipid content, resulting in a lipid productivity of 2.84 g m-2 d-1. These results indicate the potential of N. gaditana for application in large-scale cultivation, since its lipid yield is higher than the soybean, the main feedstock plant for biodiesel production. The culture system developed can be inserted in a process of biomass scaling up for large-scale open microalgae cultures.

O desenvolvimento de fontes de energia renováveis tem se tornado cada vez mais necessário e, nesse contexto, os biocombustíveis têm um importante papel. Este trabalho teve como objetivo otimizar a produtividade de biomassa e de lipídios da microalga Nannochloropsis gaditana, em cultivos de baixo-custo visando à produção de biodiesel. Um sistema de cultivo foi concebido com materiais acessíveis e os experimentos testaram o efeito de diferentes exposições das células ao claro-escuro, sob irradiância de 800?E m-2 s-1. Foram testadas três profundidades de cultivo (2, 4 e 8 cm) e duas taxas de aeração (0,25 e 1,00 L min-1 por L de cultivo). A penetração de luz nos cultivos e o rendimento de biomassa seca foram monitorados diariamente. Altos rendimentos de biomassa e lipídios foram alcançados. Os valores máximos foram observados no experimento com 4 cm de profundidade e maior taxa de aeração: 13,83 g m-2 d-1 de produtividade de biomassa e 20,50% de teor lipídico, resultando em uma produtividade lipídica de 2,84 g m-2 d-1. Estes resultados indicam o potencial da utilização de N. gaditana para aplicação em cultivos de larga escala, uma vez que o rendimento lipídico observado foi superior ao da soja, principal matéria-prima vegetal para produção de biodiesel. O sistema de cultivo desenvolvido pode ser inserido em um processo de scaling up em cultivos abertos de grande escala. / The development of renewable energy sources has becoming an increasing necessity and, in this context, biofuels have an important role. This study aimed to optimize the productivity of biomass and lipids of the microalgae Nannochloropsis gaditana in a low-cost system, focusing biofuel production. A culture system was designed with low-cost and accessible materials and the experiments tested the effect of different degrees of exposition of cells to light-dark, under 800?E m-2 s-1 irradiance. Three different culture depths (2, 4 e 8 cm) and two aeration ratios (0.25 e 1.00 L min-1 per L of culture) were tested. Light penetration into the cultures and the dry biomass yield were monitored daily. High yields of biomass and lipids were attained in the experiment with 4 cm depth and the high aeration ratio: 13.83g m-2 d-1 of biomass productivity and 20.50% lipid content, resulting in a lipid productivity of 2.84 g m-2 d-1. These results indicate the potential of N. gaditana for application in large-scale cultivation, since its lipid yield is higher than the soybean, the main feedstock plant for biodiesel production. The culture system developed can be inserted in a process of biomass scaling up for large-scale open microalgae cultures.