Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell / Coorientador : Prof. Dr. André Bellin Mariano / Coorientador : Prof. Dr. Luiz Fernando de Lima Luz Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 28/08/2013 / Inclui referências / Resumo: O biodiesel surge como uma alternativa de grande potencial por ser obtido a partir de fontes renováveis, tais como mamona, dendê (palma), girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso, soja e gorduras animais, sendo considerado um combustível biodegradável. Quando utilizado óleo vegetal de plantas oleaginosas na produção do biodiesel, o custo da matéria-prima varia em torno de 70% - 85% do custo total da produção. Outra desvantagem da utilização de plantas oleaginosas é a ocupação de terras férteis, que faz com que a produção de biodiesel concorra com a produção de alimentos. Portanto a matéria-prima utilizada atualmente pode ser substituída por biomassa de microalgas. A biomassa de microalgas tem o potencial de ser convertido em biodiesel. No entanto, o custo de produção da biomassa de microalgas é alto. Este custo da produção de microalgas está diretamente relacionado com a aquisição dos nutrientes que compõem o meio de cultivo. Assim, desenvolver um sistema de reutilização do meio de cultivo permite reduzir o custo da produção de microalgas, pois, são aproveitados o meio aquoso e os nutrientes que não foram consumidos pelas microalgas durante o cultivo anterior. Neste sentido, esta pesquisa buscou avaliar o efeito da reciclagem repetida do meio de cultivo sobre o crescimento da microalga Scenedesmus sp. Para tanto, a microalga foi cultivada em meio sintético Chu durante 10 dias, após o período de cultivo a biomassa foi recuperada por sedimentação e o sobrenadante (meio clarificado) foi utilizado para fornecer 50% do volume no cultivo posterior o meio padrão (meio Chu) foi utilizado para completar os outros 50%. O meio de cultivo foi reciclado três vezes consecutivamente e o efeito da reciclagem foi avaliado através de densidade óptica a 540nm, produtividade de biomassa, lipídeos totais e perfil lipídico. Também foi quantificado o consumo de nitrato, fosfato, ferro e potássio, comparando com o cultivo realizado em meio padrão, o cultivo realizado com o meio reciclado teve maior produtividade de biomassa e lipídeos nos três reciclos realizados. Em relação ao perfil lipídico, o reciclo apresentou 9,8% de ácidos graxos poli-insaturados quando comparado com o meio padrão que foi de 23,7%, o resultado encontrado para o meio reciclado representa uma melhora na qualidade do biodiesel. Durante o período de cultivo, a microalga consome mais que 99% do nitrato, entre 10% a 30% de fosfato, 23% a 91% de ferro total e 1% a 19% de potássio fornecido. Após o período de cultivo no meio reciclado a concentração de biomassa seca ficou em média 600 mg L-1 e o teor de lipídeos 15%, enquanto para o cultivo realizado com o meio padrão a biomassa ficou em média 500 mg L-1 e o teor de lipídeos 11%. A reciclagem repetida do meio de cultivo (3 reciclos) permite reduzir o custo do meio em 34% para uma planta de produção de microalgas. Palavras-chave: biodiesel; microalga; reutilização do meio de cultivo. / Abstract: Biodiesel is currently being promoted as an biodegradable alternative to petrodiesel, given that it is produced from renewable resources such as castor oil, palm oil (palm), sunflower, babassu oil, peanut, jatropha, soy and animal. Currently, the greater part of biodiesel is produced using oil from oleaginous plants as the feedstock. However, the use of oil crops has two disadvantages. Firstly, this raw material contributes 70 to 85% of the total cost of the biodiesel produced from it. Secondly, producing biodiesel from oil crops reduces the fertile land available for food production. The latter problem could be avoided by producing the oil for biodiesel using microalgae, which can be cultivated using land that is not appropriate for the cultivation of food crops. However, the costs of producing microalgal biomass are high. Since acquisition of nutrients for the culture medium contributes a significant proportion of the costs of growing microalgae, it would be advantageous to reutilize the culture medium, taking advantage of nutrients that are not consumed during the previous culture. This idea was tested in the current work by evaluating the growth of the microalgae Scenedesmus sp. during repeated recycles of the culture medium. This microalgae was cultivated in Chu medium for 10 days, after which the biomass was recovered by sedimentation and the clarified medium was used to provide 50% of the medium volume in the subsequent culture. Standard Chu medium was used to provide the other 50% of the volume. This recycle procedure was done three times consecutively. Culture performance was evaluated on the basis of the optical density at 540 nm, the productivity of biomass, the total lipids and the composition of the lipids produced. The consumption of nitrate, phosphate, iron and potassium during each cycle was also determined. In comparison to a culture undertaken in Chu medium, the cultures with recycle had a higher productivity of both biomass and lipids. The lipids produced in the cultures with recycle had a proportion of polyunsaturated fatty acids, 9.8% of when compared to the standard medium was 23.7%, which would lead to a better quality biodiesel. During the cultivation consumes over 99% of the nitrate, between 10% and 30% phosphate, 23% to 91% of total iron and 1% to 19% of potassium provided. For the cultures undertaken with recycled medium, the average dry biomass concentration was 600 mg L-1and the lipid content of this biomass was 15%. In comparison, for the cultures undertaken in Chu medium, the average dry biomass concentration was 500 mg L-1and the lipid content of this biomass was 11%. The recycling of the medium reduced medium costs by 34% and therefore represents a promising strategy for reducing the costs of producing microalgal biomass. Keywords: Biodiesel; Microalgae; Culture médium reutilization.

Orientador: Prof. José Viriato Coelho Vargas, Ph.D. / Coorientador: Prof. André Bellin Mariano, D.Sc / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 16/12/2014 / Inclui referências : f. 119-130 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O presente trabalho trata do desenvolvimento de um modelo matemático e computacional para analisar cultivos de microalgas em fotobiorreatores tubulares compactos. Este sistema físico (fotobiorreator) é composto de um reservatório, tubulações transparentes, tubulações opacas, conexões opacas, coluna de gaseificação e bomba hidráulica. O modelo matemático tem como base os princípios físicos presentes em Dinâmica Populacional, Cinética Química, Termodinâmica Clássica e correlações empíricas de Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Massa e também Óptica. Desta forma, geram-se equações diferenciais ordinárias (EDO), cuja finalidade é obter o comportamento da evolução temporal do sistema de cultivo de microalgas em fotobiorreatores tubulares compactos a partir de dados iniciais conhecidos. O sistema EDO é resolvido utilizando o método de Runge-Kutta de quarta ordem, como solução são apresentados os perfis de radiação solar, temperatura e de concentrações no fotobiorreator. A discretização do domínio computacional, modelagem matemática e numérica tem como base o Método de Elementos de Volumes (MEV). Uma interface de fácil acesso para usuários foi desenvolvida, com ferramentas que auxiliam na simulação do cultivo das microalgal e visualização 3D. Os resultados apresentados da evolução temporal do crescimento microalgal são satisfatórios e condizem com a realidade. O modelo matemático e computacional de estimar a produtividade de óleo de microalgas (L/m2.ano) e também o consumo de CO2 pelas microalgas. / Abstract: The present work deals with the development of a mathematical and computational model to analyze cultures of microalgae in compact tube photobioreactors. This physical system (fotobiorreator) consists of a reservoir, transparent tubes, opaque tubes, opaque connections, column gasification and the hydraulic pump. The mathematical model is based on physical principles to the present in Population Dynamics, Chemical Kinetics, Thermodynamics Classical and empirical correlations of Fluid Mechanics, Heat and Mass Transfer and Optics. Thus, it generates ordinary differential equations (ODE), whose purpose is to describe the time evolution of the system for cultivation of microalgae photobioreactors compact tube from known initial data. The system ODE is solved using the Runge-Kutta fourth order solution is presented and how the profiles of solar radiation, temperature and concentration in fotobiorreator. The discretization of the computational domain and numerical and mathematical modeling is based on the volume element method (VEM). The final stage of the software shows an interface easy access to user with tools that assist in the cultivation of microalgal simulation and 3D visualization. The presented results of the temporal evolution of microalgal growth are satisfactory and in line with reality. The mathematical and computer model to estimate the productivity of microalgae oil (L/m2.ano) and also the consumption of CO2 by microalgae.

Orientador : Luciano Felício Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Botânica. Defesa: Curitiba, 25/02/2015 / Inclui referências : fls. 146-176 / Resumo: As diatomáceas são importantes constituintes do fitoplâncton marinho, desempenhando funções importantes neste ambiente como: a base nutricional da vida no mar, papel no fluxo de carbono, liberação de toxinas, entre outros. O grupo apresenta uma grande quantidade de estudos no Brasil, no entanto, novas espécies são descritas com frequência e novas citações são acrescentadas para diferentes regiões do país. Portanto, este estudo teve o objetivo de investigar as diatomáceas marinhas coletadas na plataforma interna do Paraná, apresentando descrições, comentários e fotografias de microscopia óptica e eletrônica. Com isso, buscou-se encontrar citações e análises específicas inéditas, contribuindo para o conhecimento do grupo no Paraná e Brasil. A área de estudo localiza-se no município de Praia de Leste, Pontal do Paraná, Paraná, Brasil. Cinco estações foram estabelecidas em direção perpendicular à zona costeira. As coletas foram realizadas com a ajuda de rede de plâncton de 40 ?m, sendo imediamente preservadas em formol 2%. O gênero Haslea e as famílias Thalassionemataceae e Rhizosoleniaceae foram selecionadas para análise em microscopia eletrônica de transmissão (MET) e varredura (MEV), respectivamente. Um total de 79 táxons infra-específicos foi determinando, distribuídos em 36 gêneros, sendo que Coscinodiscus (11), Actinocyclus (seis) e Rhizosolenia (seis) foram os mais representativos. Para o gênero Haslea, foram encontradas as espécies H. cf. karadagensis, H. nautica e H. wawrikae. Haslea nautica constitui uma nova ocorrência para a América do Sul. A análise da família Thalassionemataceae revelou que Thalassionema nitzschioides é frequentemente citada para a costa brasileira, mas é muito similar a T. pseudonitzschioides. Portanto, muitas identificações de T. nitzschioides podem corresponder a T. pseudonitzschioides. A família Rhizosoleniaceae apresentou expressiva riqueza com 13 espécies determinadas. Dactyliosolen phuketensis, Rhizosolenia hyalina e R. pungens são novos registros para o estado do Paraná. A investigação de Rhizosoleniaceae será uma importante contribuição para o Brasil, pois este grupo, normalmente, é apenas citado nos trabalhos brasileiros, sem a presença de fotografias, descrições e comentários taxonômicos. Palavras-chave: Diatomáceas. Microalgas marinhas. Taxonomia. Sul do Brasil. / Abstract: Diatoms are important constituents of marine phytoplankton, playing key roles in this environment as the nutritional basis of life at sea, the role in the carbon flux, release of toxins, among others. The group has many studies in Brazil, however, new species are described frequently and new citations are added to different regions of this country. Therefore, this study aimed to investigate marine diatoms from inner shelf of Paraná, featuring descriptions, comments and photographs of optical and electron microscopy. In addition, this work had the purpose to find new citations and analysis, contributing to the knowledge of the group for Paraná, Brasil. The study area is located in the municipality of Praia do Leste, Pontal do Paraná, Paraná, Brazil. Five stations were established in the direction perpendicular to the coastal zone. Collections were made with 40 ?m plankton net, and afterwards preserved in formaldehyde 2%. The Haslea genus and the Thalassionemataceae and Rhizosoleniaceae families were selected for analysis in transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. The Thalassionemataceae and Rhizosoleniaceae Family were selected for analysis in electron microscopy, because few studies occur in Brazil. The samples were investigated in a scanning electron microscope (SEM) JEOL JSM-6360 LV of the Electron Microscopy Center, UFPR. Previously, the samples were centrifuged, and finally oxidized to dripped in stubs SEM analysis. A total of 79 infra-specific taxa had been determined, over 36 genera, and Coscinodiscus (11), Actinocyclus (six) e Rhizosolenia (six) were the most representative. The genus Haslea was represented by H. cf. karadagensis, H. nautica and H. wawrikae. Haslea nautica is a new record for South America. The analysis of Thalassionemataceae revealed that mistakes are made to identify Thalassionema nitzschioides which is often cited for Brazilian coast, but is very similar to T. pseudonitzschioides. Therefore, many citations of T. nitzschioides can be T. pseudonitzschioides. The Rhizosoleniaceae family showed expressive richness with 13 species identified. Dactyliosolen phuketensis, Rhizosolenia hyalina and R. pungens are new occurences for the state of Paraná. The research of Rhizosoleniaceae will be an important contribution to Brazil, because this group is usually only cited in Brazilian works without the presence of photographs, descriptions and taxonomic comments. Key words: Diatoms. Marine microalgae. Taxonomy. South of Brazil.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-14T15:23:15Z No. of bitstreams: 1 2017_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1745247 bytes, checksum: 49d3a239641c5bcbfab51d2c40ce9205 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-05T14:48:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1745247 bytes, checksum: 49d3a239641c5bcbfab51d2c40ce9205 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-05T14:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1745247 bytes, checksum: 49d3a239641c5bcbfab51d2c40ce9205 (MD5) Previous issue date: 2017-10-05 / Na última década, tem crescido as pesquisas que estudam as microalgas como fonte potencial de lipídios para a produção de biodiesel. Neste trabalho, estudou-se o potencial de lodo da lagoa de alta taxa do tratamento de esgoto urbano, composto principalmente por Chlorella sp., como fonte de óleo para produção de biodiesel. O potencial de crescimento da Chlorella sp. em fotobiorreactor em condições controladas também foi investigado. Foi observado em ambos os casos baixo teor lipídico (Max. 3%). A composição de ambos os óleos mostrou alta quantidade de ácidos graxos e também outros lipídios diferentes de ácido graxo. Foram determinadas a densidade e viscosidade do biodiesel produzido do óleo de biossólido, e os resultados mostraram que essas propriedades físico-químicas não correspondem às especificações exigidas para o biodiesel. Os resultados mostraram que o lodo de esgoto da estação de tratamento de Samambaia (DF, Brasil) e Chlorella sp. cultivados nas condições descritas neste trabalho, não são fontes potenciais de material graxo para a produção de biodiesel. / In the last decade, the research works on microbial as a potential source of lipid for biodiesel production have been growing. In this work, the potential of a sludge from high-rate lagoons in urban sewage treatment, composed mainly by Chlorella sp., as oil source for biodiesel production, was studied. The potential of Chlorella sp. growth in photobioreactor under controlled conditions was also investigated. Low lipid content (up to 3%) was observed in both cases. A composition of both glasses showed high amounts of fatty acids and also other lipids other than fatty acid. Density and viscosity of biodiesel from biosolid oil were determined and the results showed that these physico-chemical properties do not match the specification required for biodiesel. The results showed that sewage sludge from Samambaia treatment station (DF, Brazil) and Chlorella sp. cultivated under the conditions described in this work are not potential sources of fatty material for biodiesel production.

Resumo

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-30T10:06:36Z No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-30T14:21:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-30T14:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / A grande dependência de fontes de energia não renováveis e altamente poluentes, como o petróleo e seus derivados, tem levado a sociedade a buscar alternativas para a utilização de combustíveis renováveis. As pesquisas atuais sinalizam como tecnologia emergente a produção de biodiesel combustível a partir de microalgas. Neste contexto, o presente trabalho objetivou otimizar as condições de cultivo da microalga Scenedesmus sp. para a utilização de seu óleo na produção de biodiesel. Como resultados, foram determinadas as melhores concentrações de nitrato (159 mg L-1), fosfato (49 mg L-1) e vitaminas (0,31 mg L-1) do meio ASM1 no cultivo fototrófico, as quais maximizaram simultaneamente a densidade celular (1,3E+07 céls mL-1), teor de lipídeos (20 %) e produtividade em lipídeos (25 mg L-1 d- 1). Dentre os meios de cultura avaliados, com o BG11-N foram alcançadas as máximas produtividades em biomassa e lipídeos, 210 e 61 mg L-1 d-1, respectivamente. Na avaliação do cultivo fototrófico, heterotrófico e mixotrófico, alcançou-se a máxima produtividade em lipídeos (138 mg L-1 d-1) em mixotrofia. Com o escalonamento do cultivo em fotobiorreatores de 1.100 L foram obtidos 1,5 kg de biomassa seca e 250 g de lipídeos através da batelada semicontínua, selecionada como a melhor forma de condução do cultivo de Scenedesmus sp.. As produções de biodiesel por transesterificação, hidroesterificação e saponificação/esterificação resultaram altas percentagens de ésteres, 99,3, 92,5 e 94,3 %, respectivamente, com predominância de C16 e C18. Os resultados mostraram que Scenedesmus sp. SCIB-01 constituiu uma matéria-prima oleaginosa bastante promissora para a produção de biodiesel. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The large reliance on non-renewable sources and highly polluting fuels such as petroleum and its derivatives, has led the society to seek alternatives of renewable energy. Current research indicates as emerging technology the production of fuel biodiesel from microalgae. The objective of this study was to optimize the cultivation conditions of the microalgae Scenedesmus sp. and use the oil to produce biodiesel. As results, the best concentrations of nitrate (159 mg L-1), phosphate (49 mg L-1) and vitamins (0.31 mg L-1) of ASM1 medium were determined in phototrophic cultivation, which maximized the cell density (1.3E+07 cell mL-1), lipid content (20 %) and lipid productivity (25 mg L-1 d-1) simultaneously. Among the culture media evaluated, the maximum biomass and lipid productivity were reached using BG11-N, 210 and 61 mg L-1 d-1, respectively. Analysing the phototrophic, heterotrophic and mixotrophic cultivations, the maximum lipid productivity (138 mg L-1 d-1) was achieved with mixotrophic. In the process of scaling-up the cultivation in photobioreactor of 1.100 L, 1.5 kg of dry biomass and 250 g of lipid were obtained through the semicontinuous bacth, selected as the best form to conduce the Scenedesmus sp. cultivation. Biodiesel productions by transesterification, hidroesterification, and saponification/esterification resulted high methyl esters content, 99.3, 92.5 and 94.3 %, respectively, with predominance of C16 and C18. The results showed Scenedesmus sp. SCIB-01 as a promising feedstock for the biodiesel production.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-06-07T13:24:12Z No. of bitstreams: 1 Fabio Henrique Portella Correa de Oliveira.pdf: 1421099 bytes, checksum: 80d05d9a1f61c9f846df93ee334bc527 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-07T13:24:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Henrique Portella Correa de Oliveira.pdf: 1421099 bytes, checksum: 80d05d9a1f61c9f846df93ee334bc527 (MD5) Previous issue date: 2017-10-16 / Tropical regions are characterized by low annual thermal amplitude and rainfall variations are an important driver of phytoplankton biomass changes through the regulation of water physicochemical variables. In these regions, it is often the presence of small ecosystems (106-108m3). It presents higher volume variations, whose effects should influence the community. This work aimed to study the influence of twenty four abiotic variables – physical and chemical of water, as well as climatic - on the phytoplankton community of eleven small tropical aquatic ecosystems located in wet and semi-arid regions of Pernambuco State (Northeast, Brazil), considering the location of the ecosystem and the influence of climatic events, such as El Niño, on these variables. In this context, we intended to prove the following hypotheses: 1) the phytoplankton community is influenced by different predictive variables as a function of climate and that their isolated and synergistic contributions differ between ecosystems with As and BSh climate; 2) El Niño promotes modifications in abiotic and biotic variables that differ depending on the climatic type in which the ecosystem is inserted. The research resulted in the elaboration of two articles. In the first, the influence of water physicchemical and climate on the phytoplankton community in As and BSh ecosystems was evaluated. We concluded that nutrients, mainly micronutrients, regulate the communities in both ecosystems, however the influence varies according to the climate. Higher percentages of biomass variation were found in semi-arid environments. The second manuscript assessed the influence of the El Niño 2015/2016 on abiotic variables (physicochemical and climatic) and phytoplankton morphofunctional groups in wet and semi-arid climate ecosystems. The results allowed to conclude that the climatic changes during El Niño 2015/2016 promoted changes in the water physicochemical variables in the semi-arid ecosystems, which favored the growth of centric diatoms species and decreased the dominance of filamentous cyanobacteria due to changes in sulfate concentrations. Significant influence of El Niño was not observed in phytoplankton morphofunctional groups of wet ecosystems. The study revealed the importance of the climatic type where the ecosystem is inserted, as well as the El Niño on the influence of abiotic variables on the phytoplankton of small tropical reservoirs. / Regiões tropicais são caracterizadas por possuírem baixa amplitude térmica anual e a as variações de pluviosidade são um importante direcionador de modificações na biomassa do fitoplâncton, através da regulação de variáveis físico-químicas da água. Nestas regiões, é comum a presença de ecossistemas de pequeno porte (106-108m3). Estes apresentam maiores variações de volume, cujos efeitos devem influenciar a comunidade. Este trabalho objetivou estudar a influência de vinte e quatro variáveis abióticas – físicas e químicas da água, bem como - sobre a comunidade fitoplanctônica de onze ecossistemas aquáticos tropicais de pequeno porte localizados em regiões úmidas (As) e semi-áridas (BSh) do Estado de Pernambuco (Nordeste, Brasil), considerando a localização do ecossistema e a influência de eventos climáticos, como o El Niño, sobre estas variáveis. Neste contexto, pretendeu-se comprovar as seguintes hipóteses: 1) a comunidade fitoplanctônica é influenciada por diferentes variáveis preditivas em função do clima e suas contribuições isoladas e sinérgicas diferem entre os ecossistemas com clima As e BSh; 2) o El Niño promove modificações em variáveis abióticas e bióticas que diferem em função do tipo climático no qual o ecossistema está inserido. A pesquisa resultou na elaboração de dois artigos. No primeiro, foi avaliada a influência de variáveis físico-químicas da água e climáticas sobre a comunidade fitoplanctônica em ecossistemas As e BSh. Concluiu-se que os nutrientes, principalmente micronutrientes, regulam as comunidades em ambos os ecossistemas, entretanto a influência varia em função do clima. Maiores percentuais de explicação da variação de biomassa foram encontrados nos ambientes semi-áridos. O segundo manuscrito abordou a influência do El Niño 2015/2016 sobre variáveis abióticas (físico-químicas e climáticas) e grupos morfofuncionais fitoplanctônicos em ecossistemas de clima úmido e semiárido. Os resultados permitiram concluir que as modificações climáticas ocorridas durante o El Niño 2015/2016 promoveu alterações em variáveis físico-químicas da água nos ecossistemas semi-áridos, que favoreceram o crescimento de espécies cêntricas de diatomáceas e diminuíram a dominância de cianobactérias filamentosas, devido a alterações nas concentrações de sulfato. Influência significativa do El Niño não foi observada nos grupos funcionais fitoplanctônicos de ecossistemas úmidos. O estudo revelou a importância do tipo climático onde está inserido o ecossistema, bem como do El Niño sobre a influência de variáveis abióticas sobre o fitoplâncton de reservatórios tropicais de pequeno porte.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / HÃ, presentemente, grande esforÃo de pesquisa no sentido de se substituir, parcial ou totalmente, a farinha de peixe das dietas artificiais por fontes protÃicas vegetais, de menor custo e maior previsibilidade de produÃÃo. Os resultados experimentais obtidos em alguns trabalhos evidenciam o bom potencial da farinha de Spirulina como aditivo impulsor do crescimento em dietas para camarÃes marinhos. Apesar de sua qualidade nutricional, nenhum trabalho foi conduzido atà agora sobre o uso da farinha de Spirulina como aditivo em dietas completas para L. vannamei. O presente trabalho objetivou o estudo do desempenho zootÃcnico e da preferÃncia alimentar de juvenis de Litopenaeus vannamei criados em laboratÃrio sob condiÃÃes controladas alimentados com diferentes dietas suplementadas ou nÃo com farinha de Spirulina. Juvenis de L. vannamei (3,89  0,25 g) foram estocados intensivamente em 28 tanques circulares de polietileno de 500 L, na densidade de 44 camarÃes/tanque (64 juvenis/m2) por 71 dias. As dietas foram suplementadas com 0,5% de um atrativo comercial para raÃÃes de camarÃo (MAC e BAC) ou com 0,5% de farinha de Spirulina (MSP e BSP). Em MAC e MSP e em BAC e BSP houve reduÃÃes de 25% e 50% do nÃvel de inclusÃo de farinha de peixe, respectivamente. No segundo experimento, as dietas foram oferecidas aos animais em duas bandejas claramente identificadas, em quantidades iguais, colocadas no mesmo momento, em lados opostos dentro de cada tanque e foram recolhidas no mesmo instante. A raÃÃo remanescente em cada bandeja de alimentaÃÃo foi coletada e pesada para calcular o peso seco posteriormente. O ganho em peso semanal dos camarÃes alimentados com a raÃÃo MSP (0,89  0,03 g) nÃo foi significativamente diferente daqueles que se alimentaram com a dieta MAC (0,89  0,01 g) e P (0,95  0,08 g). O fator de conversÃo alimentar e a taxa de eficiÃncia protÃica dos camarÃes alimentados com MSP nÃo foram estatisticamente diferentes daqueles observados em CN1 e P. O peso corporal final e a sobrevivÃncia dos camarÃes alimentados com MSP nÃo foram significativamente diferentes daqueles observados em CN1 e P. O estudo da atratividade mostrou que MSP teve preferÃncia significativamente maior pelos camarÃes do que a dieta MAC. Pode ser concluÃdo que a farinha de Spirulina adicionada a 0,5% em uma dieta completa para juvenis de L. vannamei atuou como um atrativo alimentar, e foi capaz de promover os mesmos efeitos de um aditivo comercial. Trabalhos futuros sÃo requeridos para avaliar outros nÃveis de inclusÃo, tÃcnicas de produÃÃo baratas, compostos responsÃveis pela atratividade da farinha de Spirulina etc / At present, there is a great effort to partially or completely replace fishmeal in artificial diets for less costly and more predictable vegetable protein ingredients. Experimental results of some studies indicate the potential of the Spirulina meal as a growth impeller in diets for marine shrimp. Despite its nutritional quality, no work has been conducted so far about the use of Spirulina meal as an additive in complete diets for Litopenaeus vannamei. The present work aimed at investigating the growth performance and feeding preference of L. vannamei raised under controlled laboratory conditions fed diets supplemented or deprived with Spirulina meal. Juveniles of L. vannamei (3.89  0.25 g) were stocked under intensive conditions at 44 shrimp/tank (64 juveniles/mÂ) in 28 polyethylene tanks of 500 L and raised for 71 days. Diets were supplemented with 0.5% of a commercial feed attractant for marine shrimp (MAC and BAC) or with 0.5% of Spirulina meal (MSP and BSP). In MAC and MSP and BAC and BSP, inclusion of fishmeal was reduced at 25% and 50%, respectively. In a second study, diets were offered to animals in a two feeding trays clearly identified, in equal amounts, delivered at the same time in the opposite sides of each tank and simultaneously recovered. Feed remaining in each feeding tray was collected and weighted to calculate the dry weight. Weekly shrimp weight gain fed diet MSP (0.89  0.03 g) was not significantly different from those fed diet MAC (0.89  0.01 g). Feed conversion rate and protein efficiency rate for shrimp fed diet MSP were not significantly different from those seen for CN1 and P. Final body weight and survival of shrimp fed diet MSP were not significantly different from those observed for CN1 and P. The attractability study demonstrated that MSP showed a significantly higher preference compared to MAC diet. It can be concluded that Spirulina meal added at 0.5% in a complete diet for juveniles of L. vannamei acted as a feeding attractant capable of promoting the same effects of a commercial additive. Further work is required to evaluate others inclusion levels, cheap production techniques, compounds responsible for attractabilityâs Spirulina meal etc

Orientador: Telma Teixeira Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T17:18:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancoAcosta_LilianaMarcela_M.pdf: 2933059 bytes, checksum: f29d16801f9dbfa85c5d787ef30251ad (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Em cultivos heterotróficos, fontes orgânicas de carbono são utilizadas para fornecer energia e carbono ao micro-organismo. A glicose e uma das fontes mais utilizadas em cultivos de microalgas, gerando elevadas taxas de crescimento. Outras fontes como frutose, xilose, glicerol, sacarose, arabinose também podem ser utilizadas e a escolha entre essas fontes orgânicas e função principalmente das taxas de crescimento e do custo de aquisição. Visando elevadas produtividades e a redução do custo do cultivo heterotrófico da Chlorella vulgaris, diferentes fontes de carbono orgânico foram avaliadas (glicerol, sacarose, frutose e melaço de cana). Os máximos valores de concentração celular, pH e produtividade, foram para a sacarose hidrolisada na concentração inicial de 20 g.L-1 obtidos apos 122 horas de cultivo (5,3g.L-1; 8.80 e 0.040 g.L-1.h-1, respectivamente) e para o melaço de cana hidrolisado na concentração de 30 g.L-1 obtidos apos 60 horas de cultivo (3,92 g.L-1; 8,55 e 0,059 g.L-1.h-1, respectivamente). Glicerol, sacarose e frutose não foram consumidas pelas células. As melhores concentrações de sacarose hidrolisada (20 g.L-1) e melaço de cana hidrolisado (15 g.L-1) foram utilizados em fermentador de 3 L em regime de batelada alimentada, as velocidades especificas de crescimento para o melaço de cana aumentaram apos cada alimentação desde 0,0512 h-1 ate 0,0644 h-1. No entanto, para a sacarose hidrolisada a velocidade diminuiu de 0,0251 h-1 ate 0,0143 h-1. A concentração de lipídeos foi para a sacarose hidrolisada (23,77 %), e (10,72%) para o melaço de cana. Paralelamente, foram analisadas condições de estocagem da microalga Chlorella vulgaris, em ultrafreezer, empregando-se três criopreservantes: glicerol, metanol e DMSO, nas concentrações de 5 e 10%. Os resultados, apos 270 dias de estocagem, indicam que a microalga Chlorella vulgaris não sobrevive nas condições estabelecidas. No entanto, para uma estocagem de ate 180 dias pode-se empregar 10% de glicerol ou 10% de DMSO, necessitando somente 2 repiques da microalga apos o armazenamento para atingir sua velocidade normal de crescimento (0,2686 d-1), velocidade reportada para a microalga sem armazenamento no ultrafreezer / Abstract: In heterotrophic culture, sources of organic carbon are utilized to give energy and carbon to microorganisms. Glucose is one of the main sources utilized in micro algae culture which produces high growing rates. Another sources such as fructose, xylose, glycerol, saccharose and arabinosa, could also be utilized. The function of growing rates and acquisition costs is precisely to help us to choose the best one between these sources. With the idea of getting high productivities and to reduce costs of heterotrophic crops of Chlorella vulgaris, different sources of organic carbon where studied (glycerol, saccharose, fructose and sugar cane honeydew). The highest values of cellular concentration, pH and productivity, were obtain from hydrolyzed saccharose with an initial concentration of 20 g.L-1 after 122 hours of cultivation (5,3g.L-1; 8.80 y 0.040 g.L-1.h-1, respectively). Glycerol, saccharose y fructose were not consumed by the cells. The best concentrations of hydrolyzed saccharose (20 g.L-1) and hydrolyzed sugar cane honeydew (15 g.L-1) were utilized in 3 L fermenters in feed batch. The growing speed of the sugar cane honeydew increased after each feeding from 0,0512 h-1 to 0,0644 h-1. However, the growing speed for hydrolyzed saccharose decreased from 0,0251 h-1 to 0,0143 h-1. The concentration of fat acids for the hydrolyzed saccharose was 23,77 % and for the sugar cane honeydew was 10,72%. Storage conditions in ultrafreezer for the microalgae Chlorella vulgaris were studied at the same time using three different protectants such as glycerol, methanol and DMSO, all of them in 5% and 10% concentrations. The outcomes obtained after 270 days showed that the Chlorella vulgaris microalgae could not survive with the given conditions. However, 10% of glycerol or DMSO could be used in a 180-day storage and only 2 periodic transfer of the microalgae were needed after the storage to obtain the normal growing speed (0.2686 d- 1), which was the reported speed of the microalgae without ultrafreezer storage / Mestrado / Processos em Tecnologia Química / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Delia Rodriguez-Amaya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-02T19:25:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_MariseCostade_D.pdf: 34856849 bytes, checksum: 43367cdc1492cd5e33c325271a8eb21f (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os carotenóides são pigmentos naturais que apresentam funções biológicas importantes, como atividade pró-vitamínica A e/ou antioxidativa, as quais proporcionam a diversificação de suas aplicações em áreas como alimentos, medicina, cosmética e aquacultura. Os carotenóides estão difundidos amplamente na Natureza podendo ser encontrados em flores, sementes, raízes, bactérias, fungos, algas e animais. Até o momento, mais de 600 carotenóides já foram identificados, mas apenas cinco ou seis são produzidos comercialmente em forma sintética e a preços muito elevados. Assim, cresce a busca por fontes naturais que possam ser utilizadas comercialmentepara a produção de carotenóides. No presente trabalho foram investigadas, entre as fontes naturais disponíveis, as flores de Cosmos sulphureus, Thelechitonia tri/obata e Pyrostegia venusta e três espécies de microalgas marinhas, Tetraselmisgraci/is, Hillea sp e Synechococcussubsalsus. O perfil de carotenóides obtido para as flores amarelas e laranjas de C. sulphureus foi o mesmo, diferindo pouco do encontrado para T. tri/obata, sendo a luteína, na forma de diésteres, o carotenóide predominante de todas. O teor médio de luteína nas flores amarelas e laranjas de C. sulphureus foi semelhante, em tomo de 670 !!g/g de material fresco, mas significativamente menor que o valor encontrado para T. tri/obata (820 !!glg). Estes valores são comparáveis ou maiores do que aqueles citados para flores de Tagetes erecta, a principal fonte natural de luteína, o que indica o potencial das flores analisadas como fonte deste carotenóide...Observação: O resumo, na integra, podera ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Carotenoids are natural pigments, which also have important biological functions such as provitamin A andlor antioxidant activities. With such functions, these pigments have applications in different areas such as foods, medicine, cosmetics and aquaculture. They are widely distributed in nature and can be encountered in flowers, seeds, roots, bacteria, fungi, algae and animaIs. At the moment more than 600 nat ural carotenoids have been identified, but only five or six have been produced commercially in synthetic form and at high prices. Consequently,there is an increasing search for natural sources that can be utilized commercially for the production of these importantcompounds. In the present work were investigated, among the available natural sources, the flowers of Cosmos sulphureus, Theleehitoniatri/obata and Pyrostegia venusta and the marine microalgae, Tetraselmisgraeilis, Hillea sp and Syneehoeoeeussubsalsus. The carotenoid profile obtained by HPLC for the yellow and orange flowers of C. sulphureus was identical, differing slightly from that of T tri/obata, with the predominance of lutein diesters. The mean lutein content of the yellow and orange flowers of C. sulphureus was also similar, about 670 Ilg/g fresh weight, but significantlylower than that of T tri/obata (820 Ilg/g). The lutein levels of these flowers are comparable or higher than those found in Tagetes ereeta, the main natural source of lutein, which indicates the possible utilization of these flowers as commercialsources of this carotenoid...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos