SANTANA, M. W. de P. Prospecção de áreas propícias para o cultivo de macroalgas na região da costa negra, Ceará, Brasil. 83 f. Tese (Doutorado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2017-11-07T13:18:26Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_mwpsantana.pdf: 7732583 bytes, checksum: 3f9f708fe1fbdd771c41dfd4ac02ff1a (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2017-11-07T18:17:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_mwpsantana.pdf: 7732583 bytes, checksum: 3f9f708fe1fbdd771c41dfd4ac02ff1a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T18:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_mwpsantana.pdf: 7732583 bytes, checksum: 3f9f708fe1fbdd771c41dfd4ac02ff1a (MD5) Previous issue date: 2017 / The aims of this thesis was to verify the potentiality and to prospect of suitable areas for the farm of the seaweed Gracilaria birdiae in the region of Costa Negra, west coast of the state of Ceará, Brazil. Experimental cultures were carried out in long line systems in two beaches of the region, namely Lagoa da Volta and Volta do Rio, where the performance indicators were followed: weight gain (g), biomass gain (kg) and Specific growth (% of weight.day-1). During the growing experiment from, June 9th to July 24 2016 (45 days), the following indicators were monitored: turbidity (FNU), total dissolved solids (mg.L-1), electrical conductivity (mS.cm-1), pH, water temperature (°C), salinity, Secchi transparency (cm), rate of oxygen saturation (%) and dissolved oxygen concentration (mg.L-1), current velocity (m.s-1) and wind velocity (m.s-1). Using the last six environmental indicators, the novel Aptitude to Algiculture Index (IAA) was proposed, which used a scale of aptitude to algiculture divided into five levels according to the score obtained: Low Apt (0 - 32), Apt (33-66) and High Apt (67-100). From the IAA method, an application for mobile devices was developed in order to be used with a tool to aid in the exploration of the algiculture areas in the region studied. As a result of the experimental farms, as well as the IAA results, it was observed that the Beach of Lagoa da Volta provided better conditions for macroalgae farm, and the results of performance were about 2.5 times better in relation to Beach of Volta do Rio were classified as Low Apt according to the IAA classification, however, the values obtained in the first one were higher than in the latter, corroborating with the results of the experimental cultures. The results of the prospection of new areas for agriculture with the use of the IAA application, presented the following results according to the proposed aptitude scale: Beach of Barrinha was classified as Very Apt (72.46 points); Beach of the Patos (53,06 points), Beach of Almofala (50,95 points), Beach of the Island of the Coqueiros (44,22 points), Beach of Arpoeiras (42,72 points) 59 points), Beach of Torrões (38.23 points), Beach of Preá (36.21 points) and Beach of Espraiado (34.93 points) classified as Apt and Beach of Imburanas (29.93 points) classified as Little Apt. In conclusion, we can say that it is possible to cultivate macroalgae in the studied region, the IAA proved to be effective in your evaluation, pointing to the area with the highest potential, the same one that obtained the best farm result. The IAA application proved to be a useful tool in the exploration of new areas for algicutura, informing level of aptitude on site. The prospection on the 10 beaches visited in the region of Costa Negra, besides the two that were studied, pointed out that Beach of Barrinha is the one with the greatest aptitude for algiculture. Further studies are recommended to confirm the effectiveness of the IAA, as well as improvements to the applicative. / O objetivo do estudo realizado nesta tese foi verificar a potencialidade e realizar a prospecção de áreas propícias para o cultivo da macroalga Gracilaria birdiae na região da Costa Negra, litoral oeste do estado do Ceará, Brasil. Foram realizados cultivos experimentais em sistemas de long line em duas praias da região, a saber, Lagoa da Volta e Volta do Rio, onde foram acompanhados os indicadores de desempenho: ganho de peso (g), ganho de biomassa (kg) e taxa de crescimento relativo (% do peso.dia-1). Durante o período de cultivo, de 09 de junho a 24 de julho de 2016 (45 dias), foram monitorados os seguintes indicadores: turbidez (FNU), sólidos totais dissolvidos (mg.L-1), condutividade elétrica (mS.cm-1), saturação de oxigênio (%) e concentração de oxigênio dissolvido (mg.L-1), pH, temperatura da água (°C), salinidade, transparência de Secchi (cm), velocidade de corrente (m.s-1) e a velocidade do vento (m.s-1). Utilizando estes seis últimos indicadores ambientais foi proposto o inédito índice de Aptidão à Algicultura (IAA) o qual utilizou uma escala de aptidão à algicultura dividida em cinco níveis conforme a pontuação obtida: Pouco Apto (0 – 32), Apto (33 – 66) e Muito Apto (67 – 100). A partir do método do IAA foi desenvolvido um aplicativo também inédito para dispositivos móveis no intuito de ser usado com uma ferramenta para auxiliar na prospecção das áreas aptas à algicultura na região estudada. Como resultado dos cultivos experimentais, assim como pelo resultado do IAA, foi verificado que a Praia da Lagoa da Volta proporcionou melhores condições para o cultivo das macroalgas, sendo os resultados de desempenho cerca de 2,5 vezes melhores nesta Praia, em relação a Praia da Volta do Rio. Ambas foram classificadas como "Aptas" conforme a classificação do IAA, no entanto, os valores obtidos na primeira foram maiores que nesta última, corroborando com os resultados dos cultivos experimentais. O resultado da prospecção de novas áreas para algicultura com o uso do aplicativo do IAA, apresentou os seguintes resultados conforme a escala de aptidão proposta: Praia da Barrinha foi classificada como Muito Apta (72,46 pontos); Praia dos Patos (53,06 pontos), Praia de Almofala (50,95 pontos), Praia da Ilha dos Coqueiros (44,22 pontos), Praia de Arpoeiras (42,72 pontos), Praia de Porto dos Barcos (38,59 pontos), Praia de Torrões (38,23 pontos), Praia do Preá (36,21 pontos) e a Praia do Espraiado (34,93 pontos) classificadas como Aptas e a Praia de Imburanas (29,93 pontos) classificada como Pouco Apta. Concluiu-se que é possível realizar o cultivo de macroalgas na região estudada, e que o IAA mostrou-se eficaz na avaliação apontando a área como de maior potencial a mesma que obteve melhor resultado de cultivo. O aplicativo do IAA foi considerado uma ferramenta útil na prospecção de novas áreas para algicultura, informando a aptidão ainda in loco. A prospecção realizada nas 10 praias visitadas na região da Costa Negra, além das duas onde foram realizados os cultivos, apontaram que a Praia da Barrinha é a que apresenta a maior aptidão para algicultura. Recomendam-se mais estudos para confirmar a eficácia do IAA, assim como algumas melhorias do aplicativo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VanessaMFC.pdf: 1244215 bytes, checksum: 2d84570105aa3f980f60bc5ac24ab268 (MD5) Previous issue date: 2006-09-11 / Dentre as macroalgas capazes de absorver altas concentra??es de N e P dissolvidos na ?gua, destaca-se a Chlorophyta Ulva lactuca, bastante adapt?vel e resistente ?s adversidades ambientais, como grandes varia??es de temperatura, salinidade, mat?ria org?nica e metais pesados. Trata-se tamb?m de uma esp?cie bastante comum nas ?reas intertidais do litoral norte-riograndense. Devido a suas caracter?sticas ecol?gicas, fisiol?gicas e nutricionais, foi avaliado nesse estudo, o seu potencial como biofiltro na redu??o de NH4+, NO3- e PO4-2, tanto em condi??es controladas como tamb?m em um viveiro de camar?o. No experimento laboratorial, foram utilizados quatro aqu?rios de vidro de 30 x 20 x 20cm com 10L de ?gua, sendo tr?s aqu?rios experimentais contendo 20g de U. lactuca e um controle. O acr?scimo de biomassa foi de 2,92g (22,92 ? 6,29g; p < 0,05) em rela??o ao in?culo inicial de 20g, sob temperatura (28,50 ? 0,58?C), salinidade (35,00 ? 0,00 ), pH (8,26 ? 0,02) e luz constante (250 &#956;mol.m2s-1). O crescimento positivo (1,78 ? 4,38%dia-1; p < 0,05), juntamente com a alta efici?ncia de absor??o de am?nio (83%; p < 0,001), nitrato (83%; p < 0,001) e ortofosfato (53%; p < 0,001), demonstrou que, nessas condi??es, a Ulva lactuca absorveu os nutrientes e aumentou sua biomassa. J? no experimento de campo, realizado na fazenda TECNAR?O, situada no munic?pio de Arez/RN (06? 11 40 Latitude Sul, e 35? 09 37 Longitude Oeste), foram utilizadas tr?s gaiolas de PVC, posicionadas a 12cm da superf?cie da ?gua, cada uma com dimens?es de aproximadamente 59 x 59 x 15cm, onde foram colocadas 200g de U. lactuca. O ganho de biomassa de 3g (203,00 ? 41,02g; p < 0,001) foi muito semelhante ?s condi??es controladas, demonstrando a adaptabilidade da esp?cie em condi??es ambientais vari?veis, onde, apesar da temperatura pouco vari?vel (27,45 ? 0,64?C), houve progressiva diminui??o de salinidade (25 - 15 ), devido ao per?odo de fortes chuvas (34,70 ? 23,78mm). Somado a isso, foram observados v?rios fatores biol?gicos interferindo no viveiro, como a presen?a de ep?fitas, organismos endof?ticos, fouling e a herbivoria por parte dos pr?prios camar?es. Houve aumento nas concentra??es de NH4+ (4,36 ? 1,69 &#956;mol.L-1), NO3- (0,17 ? 0,25&#956;mol.L-1) e PO4-2 (0,41 ? 0,13&#956;mol.L-1), coincidindo com o crescimento da esp?cie at? a terceira semana. Todos os par?metros ambientais analisados, assim como a biomassa e a Taxa de Crescimento Relativo (TCR), obtidos no campo, apresentaram varia??es altamente significativas (p < 0,001). As correla??es observadas entre biomasa e NH4+ (r = 0,82; p < 0,001) e entre biomassa e PO4-2 (r = 0,87; p < 0,001), indicam que esta esp?cie ? capaz de ter um crescimento satisfat?rio nas condi??es eutr?ficas de um viveiro de camar?o, sendo poss?vel seu uso como biofiltro.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-10T15:31:37Z No. of bitstreams: 1 Luci Aderito dos Anjos Veimrober Junior.pdf: 1092568 bytes, checksum: ad49f9ae45bed026a99c5b0fa0d46db3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T15:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luci Aderito dos Anjos Veimrober Junior.pdf: 1092568 bytes, checksum: ad49f9ae45bed026a99c5b0fa0d46db3 (MD5) Previous issue date: 2010-09-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The deposition of heavy metals in aquatic environments is a growing phenomenon related to industrial processes and dump domestic use, whose production has increased significantly to meet the great demand today. The purpose of this study was to evaluate the adsorption capacity of copper in aqueous solutions by macroalgae "Sargasso" collected on the beaches of the north coast of Pernambuco. These were washed, dried in the greenhouse at ambient temperature (37 ± 1.0 ° C), crushed in a grinder of knives and classified. To optimize the process we used a 23 factorial design, in duplicate, with the central point in triplicate, to assess the influence of the amount of algae (0.05 to 0.25 g) of contact time (2 to 6 h) and pH buffer (3.0 to 5.0) with a particle size of 35 mesh seaweed and agitation at 200 rpm at biorretenção Copper. The tests were performed biosorption by placing the alga in contact with 25 mL of a solution containing 50 mg.L-1 for Cu2 + in acetate buffer 0.1 mol L-1 under the conditions of the experimental design. The concentration of Cu2 +, before and after the tests were determined by Atomic Absorption Spectrometry in Flame. The amount of copper adsorbed in mg per gram of adsorbent varied from 3.11 to 19.38. All the main variables were significant in a 95% level of confidence. From the linearization of the Langmuir equation, we obtained a maximum adsorption capacity of 1.248 mg.g-1 and an adsorption constant of 0.335 L.mg-1. The correlation coefficient (R2) between the data and the model was satisfactory (0.9645). The breakthrough curves were obtained until the entire bed was saturated by ions of the solution. The time was set according to the flow, using a time of 8 hours with a flow rate of 2.0 mL min-1 when there was a stabilization process. Algae Sargasso shown to have a high potential to remove copper from aqueous solutions. This way they can be used to control pollution of copper in aqueous media. / A deposição de metais pesados em ambientes aquáticos é um fenômeno crescente relacionado aos processos industriais e despejos de uso doméstico, cuja produção tem aumentado de forma significativa para atender à grande demanda atual. A proposta deste trabalho foi avaliar a capacidade de adsorção de Cobre em soluções aquosas por macroalgas “Sargaço” coletadas nas praias do litoral norte de Pernambuco. Estas foram lavadas, secas em casa de vegetação a temperatura ambiente (37±1,0°C),trituradas em moinho de facas e classificadas. Para otimização do processo foi utilizado um planejamento fatorial 23, em duplicata com ponto central em triplicata, para avaliar a influência da quantidade de alga (0,05 a 0,25g), do tempo de contato (2 às 6h) e do pH do tampão (3,0 a 5,0) com granulometria da alga de 35 mesh e agitação a 200 rpm na biorretenção do Cobre. Os ensaios de biossorção foram realizados colocando-se a alga em contato com 25 mL de uma solução contendo 50 mg.L-1 de Cu2+ em tampão acetato 0,1mol.L-1, nas condições do planejamento experimental. Os teores de Cu2+, antes e depois dos ensaios, foram determinados por Espectrometria de Absorção Atômica em Chama. A quantidade de Cobre adsorvido em mg por grama de adsorvente variou de 3,11 a 19,38. Todas as variáveis principais foram significativas em um nível de 95% de confiança. A partir da linearização da equação de Langmuir, foi possível obter uma capacidade máxima de adsorção de 1,248 mg.g-1 e uma constante de adsorção de 0,335 L.mg-1. O coeficiente de correlação (R2) entre os dados e o modelo foi satisfatório (0,9645). As curvas de ruptura foram obtidas até que todo o leito fosse saturado pelos íons da solução. O tempo foi definido de acordo com a vazão, utilizando-se um tempo de 8 horas com uma vazão de 2,0 mL.min-1 quando houve uma estabilização do processo. As algas Sargaço mostraram ter um alto potencial para remover Cobre de soluções aquosas. Desta forma elas podem ser utilizadas no controle de poluição de cobre em meio aquoso.

Os ritmos circadianos coordenam grande parte dos mecanismos fisiológicos, principalmente no metabolismo do nitrogênio, inclusive a assimilação do nitrato, que é a forma de nitrogênio mais incorporada pelos organismos fotossintéticos marinhos. Sua assimilação é feita pela enzima nitrato redutase (NR) que é regulada de forma sistêmica e em vários níveis: transcricional, pós-transcricional e pós-traducional. Tal modulação é exercida por diversos fatores como nitrato, luz, glutamato, quinases e por fatores de transcrição centrais do ritmo circadiano. A fotossíntese fornece os esqueletos de carbono e poder redutor para a incorporação do nitrogênio na síntese de glutamato. Gracilaria birdiae é uma macroalga endêmica do litoral brasileiro e ainda precisa de mais estudos em fisiologia, apesar da sua grande importância econômica. Este estudo desenvolveu um novo protocolo para o ensaio em larga escala da atividade enzimática da NR e analisou a oscilação do desempenho fotossintético ao longo do dia em G. birdiae. A alga, proveniente do Rio Grande do Norte, foi isolada a nível unialgal e apresentou uma taxa de crescimento relativo diário de 6,5% em laboratório. O novo protocolo descrito propõe as seguintes adaptações: amostragem de 20 mg de biomassa algal em vez de 100 mg, extrato bruto com 100 &#181;L em vez de 1 mL, ensaio enzimático de 50 &#181;L e parada da reação com sulfanilamida em vez de EtOH/ZnSO4. Estas modificações permitem o ensaio enzimático da NR semi-purificada de 8 testes com réplicas experimentais e biológicas e controle negativo (96 ensaios no total) em 3 horas. A caracterização enzimática demonstrou os seguintes parâmetros ótimos para atividade máxima: tampão fosfato pH 8, temperatura 25°C, 60 minutos de incubação, 1,25 mMol de nitrato e 50 &#181;Mol de NADH. A atividade máxima de 5,4 ± 0,7 nMol.min-1.mg-1 de proteínas e o KM 6 ± 2,2 &#181;Mol.L-1 para NADH e de 109 ± 11 &#181;Mol.L-1 para o nitrato. A enzima não apresentou atividade na presença de NADPH e demonstrou atividade 48 vezes maior que no protocolo inicial. Descrevemos um método preciso e reprodutível para análise em larga escala da atividade da NR que pode ser utilizado em estudos comparativos de cinética enzimática da NR de diferentes espécies ou em estudos de ritmos biológicos. A análise do desempenho fotossintético, feita em coletas de 15 mg de alga, foi caracterizada pela fluorescência da clorofila, demonstrando os seguintes parâmetros máximos: taxa de transporte de elétrons relativa (rETR) de 15,29 &#181;Mol elétrons.m-2.s-1, eficiência fotossintética (alfa) de 0,37 fótons/elétrons, irradiância de saturação (IK) foi de 41,32 &#181;E.m-2.s-1 e houve fotoinibição a partir de 300 &#181;E.m-2.s-1. Apenas o parâmetro alfa apresentou oscilação significativa em claro constante e manteve o período de 24 horas, apesar de ter diminuído sua amplitude em 50%. Isso pode ser devido a um controle pelo mecanismo central dos ritmos circadianos sobre proteínas ou pigmentos ligados ao fotossistema II, influenciando na capacidade de transformação de fótons em elétrons. Paralelamente, a aclimatação da alga à luz constante pode ter levado a uma queda na produção de pigmentos e fotoxidação, justificando a queda nos valores médios de alfa. G. birdiae é uma alga com grande importância econômica e ecológica e este estudo, ligado a outros trabalhos de fisiologia, confirma seu grande potencial para estabelecimento como organismo modelo para estudos fisiologia e fotossíntese / Circadian rhythms control most of physiological processes, including nitrate assimilation. This nutrient is the most incorporated form of nitrogen by marine plants and its assimilation is made by the nitrate reductase enzyme (NR) that is highly regulated in all levels expression, since mRNA transcription until protein degradation. Many factors coordinate this regulation, including the nitrate itself, light glutamate, kinases and by transcription factors of the central oscillator of the circadian rhythms. Photosynthesis also plays an especial role in NR regulation through carbon skeleton and NADPH synthesis that allows the last step of nitrate assimilation: glutamate synthesis. Gracilaria birdiae is an endemic marine rhodophyte from Brazil that still lacks physiological and molecular studies despite its extensively exploitation for agar-agar extraction. This study aimed the development of a large scale enzymatic assay of NR (NRA) and the analysis of daily oscillation of photosynthesis performance for G. birdiae. The algae, collected ant Rio Grande do Norte state, was isolated to a unialgal level and presented an average of relative daily growth rate of 6.5% in laboratory. The new protocol here described proposes the following adaptations for NRA: sampling of 20 mg instead of 100 mg, 100 &#181;L of crude extract rather than 1 mL, NRA in 50 &#181;L in place of 1 mL and reaction stop with sulphanilamide instead of an EtOH/ZnSO4 system. These changes allow the assay of the semi-purified NR of 24 samples all with its experimental and biological triplicates and negative control in 3 hours. Phosphate buffer at pH 8, 25°C, 60 minutes of incubation, 1.25 mMol of nitrate and 50 &#181;Mol of NADH. The maximum activity was 5.4 ± 0.7 nMol.min-1.mg-1 of protein and a KM of 6 ± 2.2 &#181;Mol.L-1 for NADH and of 109 ± 11 &#181;Mol.L-1 for nitrate. NR didn\'t show any activity in the presence of only NADPH as the electron donor and showed and 48 times greater activity in the new protocol, compared to the old one. We describe here an accurate and reproducible method for large scale NRA that can be used in comparative studies of NR kinetics or in biological rhythms of NR. The analysis of photosynthetic performance, made in 15 mg sampling of algal biomass, was characterized through chlorophyll fluorescence, revealing the maximum values of these parameters: relative electrons transfer rate (rETR) of 15,29 &#181;Mol elétrons.m-2.s-1, photosynthetic efficiency (the alpha parameter) of 0,37 photons/electrons, the saturating irradiance (IK) was 41.32 &#181;E.m-2.s-1 and there was photoinhibition below the irradiance of 300 &#181;E.m-2.s-1. The only variable that oscillated during the continuous light experiment and maintained the 24-hour period was the Alfa parameter, besides its 50% lower amplitude. This oscillation can be due to an endogenous control of the central circadian oscillator into proteins or pigments bound to the photosystem II, influencing the capacity of photon-electron transformation. At the same time, the acclimation to constant light could have driven the algae to a damping of pigment production and photoxidation, what explains the fall of alpha average values. G. birdiae is an alga with great economic and ecological relevance and this study confirms the potential for its establishment as a model organism.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-22T13:46:48Z No. of bitstreams: 1 Tereza Cristina Paiva dos Santos.pdf: 917048 bytes, checksum: 524bf85d8e8ff4c8c945badbe9d99945 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T13:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tereza Cristina Paiva dos Santos.pdf: 917048 bytes, checksum: 524bf85d8e8ff4c8c945badbe9d99945 (MD5) Previous issue date: 2009-08-03 / The efficiency of an integrated system, using processes of filtration for bivalves and absorption for macroseaweed, to improve the quality of the water of shrimp fisheries, was evaluated through the analysis of chemical, physical and biological variable. The effluent ones in question had been resultant of the mixture of heterotrophic culture of Litopenaeus vannamei, and Farfantepenaeus subtillis. . The native species Anomalocardia brasiliana (bivalve) and the macroseaweed Gracilaria sp. they had been selected had its potential it aquaculture to be found north-eastern of Brazil. This experiment was make in two phases of 48h with two treatments. In the first phase, the first treatment (control), only with aeration and as, added Anomalocardia brasiliana (5 ind//L) with aeration. Already for the second phase the control remained alone with aeration and in the other treatment the Anomalocardia brasiliana and substituted by the macroseaweed Gracilaria sp. was removed (1g/L). The experimental drawing for both phases contemplated six experimental units (tanks), belonging three to control and three to the treatment in the first phase with A. brasiliana and in the second phase with the macroseaweed Gracilaria sp. Water collect had been carried through in the initial schedule and after six in six hours. The concentrations of clorophyll-a, pheophytin, total phosphorus total phosphate, inorgânic phosphate total ammonium, nitrate, nitrite, alkalinity, temperature, dissolved oxygen, salinity turbidez and pH analyzed shown that the two organisms biological filters had significantly reduced the concentration of variables pollutants in the effluent. However it was observed that in the treatment it has controlled almost had a reduction to zero of nitrite concentration and a gradual increase of nitrate. And that, in the first phase in the treatment with shellfish, about 40% of A.brasiliana was removed deceased after the 48 hours of the experiment. Other studies must be facts, leading in account this reduction of the nitrite in the effluent one only with aeration in this space of time, and propitious a habitat more similar to the one of the nature to the A.brasiliana. / A eficiência de um sistema integrado, utilizando-se processos de filtração por bivalves e absorção por macroalgas, para melhorar a qualidade da água de viveiros de camarão, foi avaliada através da análise de variáveis químicas, físicas e biológicas . Os efluentes em questão foram resultantes da mistura de cultivos heterotróficos de Litopenaeus vannamei, e Farfantepenaeus subtillis. A Espécie nativa Anomalocardia brasiliana (bivalve) e a macroalga Gracilaria sp. foram selecionadas devido a seu potencial para a aqüicultura ser encontrado no Nordeste do Brasil. Este experimento se deu em duas fases de 48 h com dois tratamentos. Na primeira fase do experimento, o primeiro tratamento (controle), só com aeração e o segundo, adicionado Anomalocardia brasiliana (5 ind//L) com aeração. Já para a segunda fase o controle permaneceu só com aeração e no outro tratamento foi retirada a Anomalocardia brasiliana e substituída pela macroalga Gracilaria sp. (1g/L). O desenho experimental para ambas as fases contemplou seis unidades experimentais (tanques), pertencendo três ao controle e três ao tratamento na primeira fase com A. brasiliana e na segunda fase com a macroalga Gracilaria sp. Foram realizadas coletas de água no horário inicial e depois de seis em seis horas. As concentrações de clorofila-a, feofitina, fósforo total, fosfato total, fosfato inorgânico, amônia total, nitrato, nitrito, alcalinidade, temperatura, oxigênio dissolvido, salinidade turbidez e pH analisadas mostram que os dois organismos filtradores biológicos reduziram significativamente a concentração de variáveis poluentes no efluente. Entretanto foi observado que no tratamento controle houve uma redução a quase zero a concentração do nitrito e um aumento gradativo a nitrato. E que, na primeira fase no tratamento com marisco, cerca de 40% da A.brasiliana foi retirada morta após as 48 horas do experimento. Outros estudos devem ser feitos, levando em conta essa redução do nitrito no efluente só com aeração nesse espaço de tempo, e propiciar um habitat mais parecido com a da natureza à Anomalocardia brasiliana.

No ambiente marinho a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato, que é reduzido para incorporação à biomoléculas como aminoácidos e bases nitrogenadas. A enzima nitrato redutase (NR), responsável pela conversão de nitrato a nitrito, é a primeira enzima a participar do processo de assimilação de nitrogênio. Gracilaria tenuistipitata é uma macroalga marinha de grande importância econômica explorada comercialmente para a produção de ágar, um ficocolóide de ampla aplicação industrial e biotecnológica. Esta alga tem seu crescimento limitado principalmente pela assimilação de nitrogênio do meio. Em trabalhos anteriores envolvendo a NR de G. tenuistipitata, foram demonstradas as oscilações diárias de sua atividade e expressão protéica. Esses ritmos permaneceram mesmo em situações de luz constante, sendo assim regulados endogenamente pelo relógio biológico. Neste trabalho procuramos seqüênciar o gene de NR nesta alga e responder se a regulação de NR também ocorria na transcrição, estudando o ritmo diário dos níveis de expressão do RNA mensageiro. Na biblioteca de cDNA de G. tenuistipitata identificamos e seqüenciamos os clones de NR por primer walking. Utilizando os mesmos primers desenhados, seqüenciamos também o gene da NR, que não apresenta introns. Esta é a primeira descrição na literatura de uma NR sem introns e também do gene NR de algas vermelhas. Observamos a oscilação diária da expressão do RNA mensageiro de NR. Esses dados nos permitem concluir que a regulação de NR em G. tenuistipitata também ocorre durante a expressão deste gene. Em condições normais de claro-escuro há uma expressão basal de NR que pode ser atribuída a existência de dois genes de NR, um constitutivo e outro regulado; ou ainda a um único gene que tem sua expressão basal induzida. / In the marine environment, the major source of nitrogen is nitrate, which must be reduced before incorporation into organic compounds, such as amino acids and nitrogen bases (purines and pyrimidines). The first enzyme that participates in the nitrogen assimilation process is nitrate reductase (NR), which is responsible for the conversion of nitrate to nitrite. Gracilaria tenuistipitata is a marine macroalga with a great economic importance, harvested for the production of agar, which has many uses in products from industry and biotechnology. Nitrogen is the limiting macronutrient of this alga\'s growth. The previous biochemical characterization for NR in this alga demonstrated a dial oscillation of activity and protein expression. These rhythms have been conserved in the situation of continuous light being regulated by the biological clock. For a better understanding of the regulation of NR, we sequenced the NR gene and studied the genetic regulation of NR mRNA expression. In a cDNA library of G. tenuistipitata, we identified and sequenced the NR clones, using the primer walking methodology. Using the same primers we also sequenced the gene that did not show introns. This is the first description in the literature of a NR gene for red algae and also of intron absence in NR genes. A rhythm for NR mRNA expression was observed in a period of 24h. In conclusion NR expression is also regulated at the transcription level. There is a basal expression of the NR gene that could be related to two hypotheses: two NR genes, one constitutive and another regulated, or only one NR gene, which is continuously translated having, however, its expression regulated and enhanced.

No ambiente marinho a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato, que é reduzido para incorporação à biomoléculas como aminoácidos e bases nitrogenadas. A enzima nitrato redutase (NR), responsável pela conversão de nitrato a nitrito, é a primeira enzima a participar do processo de assimilação de nitrogênio. Gracilaria tenuistipitata é uma macroalga marinha de grande importância econômica explorada comercialmente para a produção de ágar, um ficocolóide de ampla aplicação industrial e biotecnológica. Esta alga tem seu crescimento limitado principalmente pela assimilação de nitrogênio do meio. Em trabalhos anteriores envolvendo a NR de G. tenuistipitata, foram demonstradas as oscilações diárias de sua atividade e expressão protéica. Esses ritmos permaneceram mesmo em situações de luz constante, sendo assim regulados endogenamente pelo relógio biológico. Neste trabalho procuramos seqüênciar o gene de NR nesta alga e responder se a regulação de NR também ocorria na transcrição, estudando o ritmo diário dos níveis de expressão do RNA mensageiro. Na biblioteca de cDNA de G. tenuistipitata identificamos e seqüenciamos os clones de NR por primer walking. Utilizando os mesmos primers desenhados, seqüenciamos também o gene da NR, que não apresenta introns. Esta é a primeira descrição na literatura de uma NR sem introns e também do gene NR de algas vermelhas. Observamos a oscilação diária da expressão do RNA mensageiro de NR. Esses dados nos permitem concluir que a regulação de NR em G. tenuistipitata também ocorre durante a expressão deste gene. Em condições normais de claro-escuro há uma expressão basal de NR que pode ser atribuída a existência de dois genes de NR, um constitutivo e outro regulado; ou ainda a um único gene que tem sua expressão basal induzida. / In the marine environment, the major source of nitrogen is nitrate, which must be reduced before incorporation into organic compounds, such as amino acids and nitrogen bases (purines and pyrimidines). The first enzyme that participates in the nitrogen assimilation process is nitrate reductase (NR), which is responsible for the conversion of nitrate to nitrite. Gracilaria tenuistipitata is a marine macroalga with a great economic importance, harvested for the production of agar, which has many uses in products from industry and biotechnology. Nitrogen is the limiting macronutrient of this alga\'s growth. The previous biochemical characterization for NR in this alga demonstrated a dial oscillation of activity and protein expression. These rhythms have been conserved in the situation of continuous light being regulated by the biological clock. For a better understanding of the regulation of NR, we sequenced the NR gene and studied the genetic regulation of NR mRNA expression. In a cDNA library of G. tenuistipitata, we identified and sequenced the NR clones, using the primer walking methodology. Using the same primers we also sequenced the gene that did not show introns. This is the first description in the literature of a NR gene for red algae and also of intron absence in NR genes. A rhythm for NR mRNA expression was observed in a period of 24h. In conclusion NR expression is also regulated at the transcription level. There is a basal expression of the NR gene that could be related to two hypotheses: two NR genes, one constitutive and another regulated, or only one NR gene, which is continuously translated having, however, its expression regulated and enhanced.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-17T16:31:52Z No. of bitstreams: 1 Fernando Scherner.pdf: 1240338 bytes, checksum: f5d748da0f0317493176e1e0823d858f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T16:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Scherner.pdf: 1240338 bytes, checksum: f5d748da0f0317493176e1e0823d858f (MD5) Previous issue date: 2013-06-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Human activities have been causing environmental alterations with consequences to marine biological communities. These changes have been occurring at local scale, such as urbanization and coastal pollution, and globally, throught climate change and ocean acidification caused by higher CO2 concentrations in the atmosphere. Coastal urbanization is rapidly expanding worlwide. This phenomenon has been leading to the contamination of the marine environment by a variety of pollutants, such as heavy metals. However, the effects of coastal urbanization on marine macroalgae communities still need further studies that consider their latitudinal limits of distribution. Likewise, studies on the effects of climate change, such as temperature increases and ocean acidification, on macroalgal communities are recent and still relatively limited. Thus, the aims of the present study were: 1) Evaluate the impacts of urbanization on marine macroalgae communities within different phycogeographycal regions along the Brazilian coast; 2) Assess the physiological effects of heavy metal contamination at concentrations observed in polluted regions within the temperature ranges of distribution of the seaweed Halimeda cuneata Hering in the SW Atlantic; 3) Evaluate the effects of increased temperatures and CO2 driven ocean acidification on the photosynthesis of marine macroalgae. For the first, a significant fraction of the Brazilian coast was studied, including sampling areas on the three phycogeographycal regions (warm temperate, tranzition zone, and tropical) where the structure and composition of the communities were determined in urban and reference areas. For the second, an experiment of metal enrichment was performed in laboratory, assessing the effects of metals at temperatures that occur within the limits of distribution of H. cuneata on the Brazilian coast and its recovery potential at the different temperatures. The third consisted of performing experiments in a reef mesocosms in a tropical region on the Brazilian coast, using calcified macroalgae species, evaluating the effects of temperature increases and CO2 driven acidification on the macroalgae photosynthetic performance. The results are presented here in three chapters. The first shows that urbanization leads to substantial declines in species number and causes drastic changes on marine macroalgae communities. The second provides evidence of the negative effects of heavy metals on the physiology of H. cuneata, which showed no photosynthetic recover at temperatures that occur on its limit of distribution in the south Atlantic. The third indicates a high photosynthetic adaptability of the studied macroalgae in face of temperature increases and acidification, which can be related to the possibilities of utilization of different inorganic carbon species by these algae. / As atividades humanas têm causado alterações ambientais com consequências sobre comunidades biológicas marinhas. Essas alterações vêm ocorrendo em escala local, como é o caso da urbanização e poluição costeira, e global, por meio das mudanças climáticas e acidificação dos oceanos causado por maiores concentrações de CO2 na atmosfera. A urbanização costeira está se expandindo rapidamente no mundo todo. Este fenômeno tem levado à contaminação do ambiente marinho por diversos poluentes, entre eles os metais pesados. Os efeitos da referida urbanização sobre as comunidades de macroalgas ainda necessitam de estudos que considerem os limites de distribuição latitudinal destes organismos. Semelhantemente, estudos sobre os potenciais efeitos das mudanças climáticas, como o aumento da temperatura e acidificação oceânica, sobre comunidades macroalgais, são recentes e ainda relativamente escassos. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivos: 1) Avaliar os impactos da urbanização sobre comunidades de macroalgas marinhas nas diferentes províncias ficogeográficas do litoral brasileiro; 2) Compreender os mecanismos fisiológicos da contaminação do ambiente marinho por metais pesados sobre a alga pantropical Halimeda cuneata Hering em temperaturas que ocorrem em seus limites de distribuição no sudoeste do Atlântico; 3) Avaliar os efeitos do aumento de temperatura e da acidificação oceânica por adição de CO2 sobre a fotossíntese de macroalgas marinhas. Para o primeiro, uma fração significativa do litoral brasileiro foi estudada, incluindo áreas amostrais nas três províncias ficogeográficas brasileiras (Temperada quente, Zona de transição e Tropical) onde a estrutura e composição das comunidades foram determinadas em áreas urbanizadas e áreas referências. Para o segundo, um experimento com enriquecimento por metais foi realizado em laboratório, avaliando o efeito de metais em temperaturas que ocorrem dentro dos limites de distribuição de H. cuneata na costa brasileira e o seu potencial de recuperação nas diferentes temperaturas. Com relação ao terceiro, experimentos foram realizados em mesoscosmos recifal em região tropical no litoral brasileiro, utilizando espécies de macroalgas calcificadas, avaliando o efeito de aumentos de temperatura e da acidificação da água por adição de CO2 sobre a performance fotossintética das macroalgas. Os resultados são apresentados aqui em três capítulos. O primeiro mostra que a urbanização leva a diminuições substanciais no número de espécies e causa alterações profundas em comunidades macroalgais marinhas. O segundo evidencia os efeitos deletérios de metais pesados sobre as funções fisiológicas de H. cuneata, com destaque para a ausência de recuperação fotossintética em temperaturas que ocorrem no seu limite de distribuição no Atlântico sul. O terceiro indica uma alta adaptabilidade fotossintética das macroalgas estudadas diante de elevações de temperatura e acidificação, o que pode estar relacionado às possibilidades de utilização de diferentes espécies de carbono inorgânico por estas algas.