Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-09T13:38:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 557111 bytes, checksum: e3c3872bc10adb0593f9d1247fbffbcc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T13:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 557111 bytes, checksum: e3c3872bc10adb0593f9d1247fbffbcc (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A utilização de água residuária como fonte de nutrientes para o crescimento de microalgas é uma medida sustentável que diminui o custo do cultivo e ameniza os impactos causados no meio ambiente. Este trabalho aborda o uso de água residual pré-tratada (ARP) provenientes de efluente produzido na Refinaria Gabriel Passos (unidade de refinaria da Petrobrás), no cultivo de microalgas nativas Chlorella sp. e Ankistrodesmus sp.. O cultivo foi realizado com diferentes doses de uréia em presença ou não de fluxos de dióxido de carbono (CO2). Os tratamentos foram ARP sem adição de uréia (ARP0), ARP com 75 mg (ARP1), ARP com 100 mg (ARP2) e ARP com 125 mg (ARP3), acrescidos de injeção de CO2 no meio. O cultivo de Chlorella sp. teve duração de 18 dias e o de Ankistrodesmus sp. de 25 dias. Para cada tratamento foram obtidas curvas de crescimento, a partir de conteúdo de clorofila a. Foram realizadas análises dos conteúdos celulares: carboidratos totais, proteínas hidrossolúveis e lipídeos totais. Em Chlorella sp. o conteúdo de clorofila a foi maior no meio Watanabe (controle) (20 μg mL-1) do que nos meios alternativos. Foi observada maior produção de biomassa em meio ARP0 comparando-se ao controle. Chlorella sp. demonstrou baixa produção de proteínas, tanto nos meios ARP quanto no meio Watanabe. A quantidade de lipídeos foi menor no meio ARP0 do que no meio Watanabe, entretanto a produtividade lipídica apresentada, sem suplementação de CO2, no meio ARP0 (41,08 mg L-1) foi maior do que a observada no controle (17,9 mg L-1). Em Ankistrodesmus sp., o maior conteúdo de clorofila a foi encontrado nos cultivos com o meio ARP2, apresentando 12 μg mL-1. Foi observado aumento no conteúdo protéico quando o cultivo de Ankistrodesmus sp. (nos meios ARP) foi realizado com maiores concentrações de uréia e na presença de CO2, apresentando 17,56 % de proteínas hidrossolúveis no meio ARP3. A porcentagem de lipídeos foi menor em ARP0 do que em Watanabe. Os dados apresentados neste trabalho mostraram que a água residuária ARP apresentou-se eficaz para produção de biomassa de Chlorella sp., sendo observados valores maiores na produção de biomassa e na produtividade lipídica do que no meio Watanabe. Ankistrodesmus sp. obteve um crescimento significativo em ARP, porém esse crescimento foi equivalente ao crescimento em meio Watanabe. Entretanto, o teor de lipídeos foi menor, o que diminuiu a produtividade lipídica. / Wastewater has been used as feedstock nutrients for microalgae cultivation as a sustainable procedure, minimizing tillage costs and mitigating environment impacts. This work suggests the use of wastewater pre-processed (ARP) from the Refinery of Gabriel Passos (Betim-MG, as Petrobrás unit) as feedstock for the cultivation of native microalgae Chlorella sp. and Ankistrodesmus sp.. The growth was carried out with different amounts of urea in the absence and presence of carbon dioxide (CO2) efflux. The treatments were ARP without urea (ARP0), 75 mg ARP (ARP1), 100 mg ARP (ARP2) and 125 mg ARP (ARP3), added of CO2. The control system was the Watanabe synthetic medium. The cultivation of Chlorella sp. and Ankistrodesmus sp. lasted 18 and 25 days respectively. Growth curves were outlined for each treatment based on the chlorophyll a content (the parameter used for biomass production).The cellular contents were determined as total carbohydrate, hydrosoluble protein and total lipids. For the Chlorella sp., results showed that the bigger biomass content of chlorophyll a was found in the control system (20 μg mL-1). When urea was absence (ARP0), higher biomass content was obtained. Chlorella sp. synthesized lower protein production, in all treatments. The lipid percentage was lower in the ARP0 than in the Watanabe medium. However, the lipidic productivity was higher in ARP0 medium without CO2 supplementation (41,08 mg L-1) than in the control system (17,9 mg L-1). For Ankistrodesmus sp., the higher chlorophyll a content (12 μg mL-1) was found in the ARP2 system. It was observed a higher protein content when the cultivation was carried out with urea and CO2, reaching 17,56 % of hydrosoluble protein in ARP3 medium (the same percentage found in the Watanabe control system). The lipid percentage was higher in the control system than in the ARP0. This research shows that the wastewater ARP seems to be an optional system for the production of Chlorella sp. biomass. It was observed a greater production of biomass and lipidic productivity in this medium than in Watanabe. The Ankistrodesmus sp. demonstrated a significant growth in Watanabe medium. However, the content of lipid was smaller, hence decreasing the lipidic productivity.

Orientadores: Gonçalves Amarante Guimarães Pereira, Laudiene Evangelista Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toni_IsabellaMacedo_M.pdf: 5580969 bytes, checksum: 6316597533645e14651af065e8968c0a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Há no mundo um consenso sobre a necessidade de se encontrar fontes de carbono renováveis para a substituição do petróleo. O cultivo de microalgas tem sido considerado uma alternativa promissora para suprir essas cadeias carbônicas e biocombustíveis, visto que são microorganismos fotossintetizantes que podem acumular grandes quantidades de triacilglicerol (TAG) como reserva energética. A transesterificação desses TAG por alcoóis simples gera alquil-esteres, cujas propriedades são muito próximas às encontradas na composição do biodiesel. O glicerol, subproduto da produção de biodiesel, pode ser convertido em propeno, bloco de construção fundamental para a indústria petroquímica. A obtenção de TAG de microalgas requer o cultivo do microorganismo, a recuperação da biomassa do meio líquido e o processamento dessa biomassa para separação da fração lipídica. As etapas de recuperação da biomassa e obtenção da fração lipídica são estágios realmente críticos, de modo que são considerados os principais obstáculos para a viabilidade econômica da produção. A indução artificial da secreção das reservas lipídicas é uma idéia promissora que pode viabilizar a produção de lipídios por microalgas em escala industrial. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de bases metodológicas para a construção de um vetor que proporcione comprometimento de das reservas lipídicas com o processo de exocitose. Alguns membros da família SNARE são responsáveis por comprometer vesículas com a via exocítica. Propriedade que pode ser artificialmente introduzida nas reservas lipídicas por meio do domínio SNARE. A busca no genoma de Neochloris oleoabundans, microalga com alto teor lipídico sequenciada por nosso laboratório, indicou 19 sequências pertencentes à família SNARE. A análise dessas sequencias indicou o gene responsável pela via exocítica. A principal forma de reserva energética de microalga são vesículas de TAG chamadas de oilbodies. Em plantas é encontrada a proteína oleosina inserida nesses oilbodies, a cuja existência relaciona-se a um aumento de óleo nas sementes. A oleosina pode ser um bom candidato para carregar o motivo SNARE para as reservas lipídicas dos oilbodies, levando-os a se fusionarem com a membrana plasmática. A necessidade de se confirmar a funcionalidade da oleosina em microalgas levou a construção de um plasmídeo contendo a ORF para oleosina fundida no mesmo quadro de leitura com uma marca visual. A construção foi adaptada para testes em Chlamydomonas reinhardtii, uma miroalga modelo. Uma marca de seleção por antibiótico foi adicionada a fim de se facilitar a busca por tranformantes. Uma vez confirmado o funcionamento da oleosina, uma construção contendo a proteína ligada ao domínio SNARE de exocitose pode ser construída para N. oleoabundans ou qualquer microalga com potencial industrial. Uma tecnologia como essa permitiria a recuperação dos lipídios diretamente do meio de cultura, eliminando etapas críticas para a produção de hidrocarbonetos em larga escala a partir de microalgas e tem potencial de aumentar a taxa de conversão da energia capturada da biomassa em óleo / Abstract: It is worldwide accepted the vital need to find renewable carbon sources to replace the use of petrol. Microalgae can storage triacylglycerol (TAG) as their major energy reservoir. Hence, culturing these photosynthetic microorganisms has been considered a promising alternative for renewable carbon sources and biofuels production. TAG transestherification produces alquil-esther, which properties are very similar to those found in biodiesel. Furthermore, a byproduct of biodiesel production is glicerol, which can be easily converted to propen, the fundamental block for petro-chemistry industry. Algal TAG production requires the cultivation of the microorganism, followed by dewatering and processing of its biomass in order to obtain the lipid fraction. These last two processes are considered critical and may be regarded as one of the primary obstacles to economic viability of production. Thus, engineered organisms that actively secrete their triacylglycerol content would afford the production of lipids by microalgae in an industrial scale. The aim of this study, therefore, is to establish methodological basis for the development of a molecular device which commits lipid reserves in the exocytosis pathway. Some proteins of SNARE family have the ability to engage their associated vesicles to exocytosis. This property can be artificially introduced into the lipid reserves through the SNARE domain. The triacylglycerol is stored in vesicles called oilbodies, which are the main energy storage in microalgae. Seed plants oilbodies contain imbibed in their membranes proteins called Oleosins, which existence was related to increase in oil reservoir. The anchoring ability of oleosins may be used to carry the SNARE motif to oilbodies, causing them to fuse with the plasma membrane. The genome of Neochloris oleoabundans, a high lipid content microalga, was sequenced by our laboratory. Genome wide analysis revealed 19 SNAREs sequences. The probable SNARE required in the exocytosis pathway and the domains were identified and characterized. Aiming to confirm the functionality of oleosin in microalgae, a plasmid containing an oleosin fused in frame with a GFP reporter was built for Chlamydomonas reinhardtii, a model microalga. An antibiotic resistance marker was added to allow efficient screening of transformed cells. Once the oloeosin function is confirmed in the model, a molecular device comprising the exocytic SNARE domain connected to an oleosin can be built. A device like this can be adapted not only for N. oleoabundans, but also to any microalgae with industrial use potential. Such technology could enable the recovery of TAG lipids directly from the culture medium and would eliminate costly stages of high-scale hydrocarbon production from microalgae. Moreover, it could potentially improve the conversion rate of energy to lipids / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-11T23:43:24Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ FRANCIRALDO DE LIMA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 11638647 bytes, checksum: edab69542eea5017c7786eea5cef2ded (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T23:43:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ FRANCIRALDO DE LIMA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 11638647 bytes, checksum: edab69542eea5017c7786eea5cef2ded (MD5) Previous issue date: 2016-08 / As microalgas produzem quantidades elevadas de compostos, principalmente lipídeos e açúcares. Quando essas são submetidas a variações de nutrientes podem elevar consideravelmente a concentração desses compostos, os quais são empregados para a produção de alimentos, biocombustíveis, cosméticos e componentes farmacêuticos. Esta pesquisa objetivou realizar o cultivo da microalga Chlorella sp., em fotobiorreator aberto de campo com diferentes concentrações de nutrientes, em seis tratamentos distintos (TC, T1, T2, T3, T4 e T5), secar as biomassas dos diferentes tratamentos e caracterizá-las quanto aos parâmetros físicos, químicos e físicos-químicos, como também construir suas isotermas de adsorção de umidade a 25ºC. A estirpe utilizada neste trabalho foi isolada da barragem da Conceição, localizada na Fazenda Tamanduá, Santa Teresinha, PB, e o meio utilizado foi meio MC. (Medium Chlorella ellipsodea). As características da microalga durante 16 dias de cultivo foram avaliadas com relação ao crescimento celular (peso úmido e peso seco), teor de lipídeos e açúcares totais. De acordo com os resultados verificou-se que a maior produção de biomassa daChlorella sp. em termos de peso seco, foi alcançada nos tratamentos TC, T1, T2 e T5 no 10º dia de cultivo e que com a redução nos tratamentos das concentrações de nitrogênio, fósforo, potássio e ferro houve aumento da síntese de lipídeos; para os tratamentos T3 e T4 o maior peso seco foi atingido no 12º e 16º dias de cultivo, respectivamente. A redução nas concentrações dos elementos nitrogênio, fósforo, potássio e ferro não favoreceru o aumento da produção dos minerais, proteínas, clorofila e feofitina. Os modelos de GAB, Peleg e Oswin podem ser usados para estimar as isotermas de adsorção de umidade, a 25ºC, da Chlorella sp. secas de todos os tratamentos,e foram classificadas como tipo II (TC, T1 e T5) e tipo III (T2, T3 e T4). Diante dos resultados constatou-se que a produção da biomassa da Chlorella sp. apresenta grande potencial de aplicação industrial para a produção de lipídeos e carboidratos com menores concentrações de NPK e ferro, que são os elementos de maior custo na produção de biomassa para aplicações nas áreas de alimentos e energia. / Microalgae produce high amounts of the compounds, mainly lipids and sugars. When these are subjected to nutrient variations can greatly increase the concentration of these compounds, which are used for food production, biofuel, cosmetic and pharmaceutical components. This research aimed to carry out the cultivation of icroalgae Chlorella sp.,Open photobioreactor field with different concentrations of nutrients in six different treatments (TC, T1, T2, T3, T4 and T5), dry biomasses of different treatments and character- them as to the physical, chemical and physical-chemical parameters, but also build their moisture adsorption isotherms at 25 ° C. The strain used in this study was isolated from the Conception dam, located in Tamanduá Farm, Santa Teresinha, PB, and the medium was medium MC. (Medium Chlorella ellipsodea). The microalgae features for 16 days of culture were evaluated with respect to cell growth (wet weight, dry weight), lipid content and total sugars. According to the results it was found that the higher biomass Chlorella sp. in terms of dry weight was achieved in the TC treatment, T1, T2 and T5 on the 10th day of culture and treatments with the reduction in the concentrations of nitrogen, phosphorus, potassium and iron was increased lipid synthesis; for treatments T3 and T4 the highest dry weight was achieved in the 12th and 16th day of cultivation, respectively. The reduction in the concentrations of the elements nitrogen, phosphorus, potassium and iron did not favor increased production of minerals, proteins, chlorophyll and pheophytin. The models of GAB, Oswin Peleg and can be used to estimate the moisture adsorption isotherms at 25 ° C, the Chlorella sp. dry all treatments and were classified as Type II(CT, T1 and T5) and type III (T2, T3 and T4). From the results it was found that the production of biomass Chlorella sp. It has great potential forindustrial application for the production of lipids and carbohydrates with lower NPK and ironconcentrations, which are the largest cost component in the production of biomass for applications in the areas of food and energy.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-06Bitstream added on 2015-03-03T12:06:55Z : No. of bitstreams: 1 000804740.pdf: 427264 bytes, checksum: a59271f661e7ce490375621680ab8a3e (MD5) / A microalga A. gracilis é conhecida pela sua capacidade de ser usada em nutrição de organismos aquáticos. Alguns estudos relatam que a adição de vitamina junto ao meio de cultura promove uma melhora nas condições do cultivo. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho da microalga Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis, em condições controladas em três diferentes meios de cultura, sendo um comercial (CHU12) e dois alternativos (NPK (20:5:20) e Macrófita + NPK) durante o período de 28 dias de cultivo para cada meio. O experimento foi realizado em recipientes de 13L durante 28 dias, com luminosidade constante de 60 ?mol m-2 s-1 e para cada recipiente foram adicionados 20 mg de vitamina do complexo B. No meio CHU12 apresentou densidade celular máxima de 25,6 x 105 cel mL-1 e nos meios NPK e M+NPK foi de 25,5 e 24,2 x 105 cel mL-1 , respectivamente. As quantidades de lipídios obtidas no presente estudo foram, para o meio NPK o valor médio foi de 12,68% do peso seco e para os meios M + NPK e CHU12 os valores obtidos foram 9,85 e 2,82% do peso seco respectivamente. Em relação às proteínas a microalga A. gracilis apresentou valores significativos comprovando assim o seu grande potencial como nutriente na alimentação de organismos aquáticos, foram obtidos para o meio NPK valores de 41,26% do peso seco, e para os meios M + NPK e CHU12 valores de 37,71 e 31,76% do peso seco respectivamente. Através dos dados obtidos neste estudo, pode-se concluir que a utilização dos meios de cultura alternativos NPK (20:5:20) e macrófita + NPK apresentaram resultados satisfatórios no crescimento e desenvolvimento da microalga A. gracilis. Em relação à nutrição de organismos aquáticos pode ser uma grande ferramenta como alimento natural / The microalgae A. gracilis is known for its ability to be used in nutrition of aquatic organisms. Some studies report that the addition of vitamin on the culture medium promotes an improvement in the conditions of cultivation. The objective of this study was to evaluate the performance of microalgae Chlorophyceae, Ankistrodesmus gracilis, under controlled conditions in three different culture media, being a commercial (CHU12) and two alternatives (NPK (20:5:20) and Macrophyte+NPK) during the period of 28 days of cultivation for each half. The experiment was accomplished in 13L containers during 28 days, with constant brightness of 60 ?mol m-2 s-1 and for each container were added 20 mg of vitamin B complex. In the middle CHU12 has maximum cell density 25,6 x 105 cel mL-1 and NPK and M+NPK media was 25,5 and 24,2 x 105 cel mL-1, respectively. The quantities of lipid obtained in this study were, in the middle the average value was NPK 12,68% of the dry weight and the means M + NPK and the values obtained CHU12 were 9,85 and 2,82% of the dry weight respectively. In relation to protein microalgae A. gracilis presented significant values proving so its great potential as a nutrient in the feeding of aquatic organisms, were obtained for the NPK values of 41,26% of dry weight, and for the means CHU12 37,71 values and M+NPK and 31,76% of the dry weight respectively. Through the data obtained in this study, it can be concluded that the use of alternative culture media NPK (20:5:20) and macrophyte + NPK presented satisfactory results in the growth and development of microalgae A. gracilis. In relation to the nutrition of aquatic organisms can be a great tool as health food

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300044.pdf: 23492206 bytes, checksum: 0b25fca5761fa0cdf014232e94b99791 (MD5) / A maturação de reprodutores é uma das etapas mais importantes no processo de produção de bivalves em laboratório. Dentre os fatores que influenciam este processo em ostras, destacam-se a temperatura e a alimentação. Com o objetivo de avaliar a maturação do tecido gonádico da ostra nativa Crassostrea gasar (= Crassostrea brasiliana) em laboratório, foram realizados dois experimentos, a fim de analisar a influência da temperatura e da dieta sobre o acondicionamento de reprodutores. Foram acondicionadas 720 ostras em três temperaturas da água: 18, 22 e 26°C em laboratório e 250 ostras foram mantidas no ambiente natural por 92 dias. Em relação às dietas, um total de 96 ostras foram submetidas a três tratamentos de alimentação composto pelas microalgas Isochrysis galbana e Chaetoceros müelleri, sendo uma dieta de cada microalga e uma dieta mista das duas espécies (1:1) durante 45 dias. O sexo e o estágio de desenvolvimento do tecido gonádico foram determinados através de análises histológicas e estereológicas e o índice de condição foi avaliado. No experimento de temperatura, a proporção sexual média foi de 1,68 fêmeas para cada macho, 2,7% das ostras foram consideradas indeterminadas e 1,1% hermafrodita simultâneo. O tratamento a 18°C foi o único que não apresentou melhora na maturação das ostras. Nos tratamentos 22, 26°C e no campo ocorreu maturação do tecido gonádico das ostras, entretanto sem diferença significativa entre estes tratamentos. No experimento de alimentação, a proporção sexual foi de 1,2 machos para cada fêmea e 11,5% das ostras encontravam-se em estágio indeterminado. Não ocorreu diferença significativa na maturação do tecido gonádico das ostras entre as diferentes dietas fornecidas. Através dos resultados obtidos sugere-se que, nestas condições, em 18°C ocorre acúmulo de reservas energéticas e em temperaturas acima de 22°C ocorre a maturação dos gametas e que as dietas fornecidas não influenciaram na maturação das ostras, demonstrando, portanto que os reprodutores podem ser mantidos em ambiente natural para maturação até a indução à desova.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-graduação em Aquicultura / Made available in DSpace on 2012-10-24T04:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256480.pdf: 428581 bytes, checksum: 46040a129c9db023fad33749e6bee854 (MD5) / Foi avaliado neste estudo o efeito da utilização dos fertilizantes nitrogenados nitrato de cálcio e uréia no crescimento de diatomáceas e cianobactérias na água de viveiros de cultivo de camarões marinhos. Foram utilizadas diferentes relações de nitrogênio e fósforo (10:1; 15:1 e 20:1), além da adição de sílica. Foram avaliadas as densidades celulares e abundância relativa da classe Bacillariophyceae, Cianophyceae. Não foi observada diferença significativa entre os tratamentos para estes parâmetros. Contudo, foi observado em todos os tratamentos que a concentração de cianobactérias decresceu significativamente (y=331470*e-0,50*x, r2=0,91) e a de diatomáceas cresceu (y=3968,28*e0,15*x, r2=0,68). O taxa de diatomácea dominante foi Nitzschia sp. e de cianobactéria foi Pseudanabaena sp. Foram avaliadas as variações na concentração de nutrientes (N-NH3; N-NO3; N-NO2; (Si-Si(OH)2) e PO4). Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos para concentração de amônia, fosfato, e sílica, contudo foi observada uma queda exponencial na concentração de sílica (y=0,449*e-0,08*x, r2=0,71) em todos os tratamentos. Todas as relações de nitrogênio e fósforo utilizadas neste trabalho, independente da fonte de nitrogênio utilizada, favoreceram o crescimento das diatomáceas em detrimento das cianobactérias. Nesta escala experimental, a uréia foi considerada como o fertilizante mais eficaz para o desenvolvimento de diatomáceas. Os dados desta pesquisa indicam que para atingir as relações N:P desejadas, pequenas quantidades de nutrientes devem ser aplicadas em viveiros de cultivo de camarões, respeitando as quantidades preexistentes na água.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-14T03:21:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348744.pdf: 2197516 bytes, checksum: 31e87183b524275798bb8e4777c7375c (MD5) Previous issue date: 2017 / Os ácidos graxos poli-insaturados de cadeia longa (PUFA), especialmente os ácidos Eicosapentaenoico (EPA) e Docosahexaenoico (DHA) da família ?-3 são reconhecidos como nutracêuticos e desempenham papéis importantes na sanidade animal e humana. Entretanto, existe uma crescente preocupação tanto em relação à possível contaminação, quanto à sustentabilidade no fornecimento da matéria-prima fonte desses ácidos graxos. Nesse cenário, as microalgas (produtoras naturais de PUFA) podem se tornar uma fonte alternativa à produção de ácidos graxos poli-insaturados. Uma espécie, Phaeodactylum tricornutum, naturalmente acumula elevadas concentrações de EPA, o que faz dessa diatomácea uma espécie promissora como fonte de PUFA ?-3. Contudo, ainda não é bem compreendido qual é a possível interação ambiental na biossíntese de EPA em um nível molecular. Em um primeiro estudo, foi avaliada a possível modulação nos níveis de transcrição de seis genes envolvidos na biossíntese de EPA ? as desaturases PTD15, PTD6, PTD5 alfa e beta e as elongases ELO6 b1 e b2 ? em diferentes razões N/P (21/1, 14/1 e 7/1) e em diferentes fases de cultivo. Todos os níveis de transcrição foram dependentes da fase de cultivo, enquanto somente dois genes (PTD6 e PTD5 alfa) foram modulados por uma razão N/P. O perfil de expressão gênica (PTD5 alfa) pode estar associado aos níveis de EPA em pelo menos em uma razão N/P (21/1). Com os dados dos níveis de transcritos, concentrações de EPA e a falta de alguns intermediários da via poderiam indicar algum tipo de regulação entre a transcrição gênica e a biossíntese de EPA. Já em um segundo trabalho, foi verificada a influência de três diferentes fotoperíodos (24:0, 16:8 e 12:12) na transcrição dos mesmos seis genes da via de síntese de EPA. Os níveis de transcrição foram distintos entre os três regimes de iluminação empregados, com um padrão de sobre-expressão no fotoperíodo 12:12 em relação aos outros dois tratamentos. No fotoperíodo 16:8, os perfis dos transcritos atingiram um pico de expressão ao final do período escuro. Já as culturas iluminadas continuamente não apresentaram mudanças nos perfis de expressão relativa dos genes associados. Por último, os genes PTD5 alfa e PTD6 apresentaram um padrão de coexpressão em todos o tratamentos, possivelmente indicando a importância de ambos na biossíntese de EPA. / Abstract : The long chain polyunsaturated fatty acids (PUFA), notably the Eicosapentaenoic (EPA) and Docosahexaenoic (DHA) acids of the ?-3 family are acknowledged as nutraceuticals and play important roles in human and animal health. However, there is a crescent concern in a possible contamination, as well as the sustainability in the fatty acids natural sources supply. In this scenario, microalgae (natural PUFA producers) could become an alternative source at PUFA production and supply. One species, Phaeodactylum tricornutum, naturally accumulates high EPA contents, which makes this diatom a promising species as a ?-3 PUFA source. Nevertheless, it is still not well understood the possible environment interaction on EPA biosynthesis on a molecular level. In the first study, it was evaluated the possible modulation of six gene transcript levels involved in EPA biosynthesis ? desaturases PTD15, PTD6, PTD5 alfa, beta and elongases ELO6 b1, b2 ? in different N/P ratios (21/1, 14/1 and 7/1) and in different cultivation phases. All gene transcription levels were growth phase dependent, while only two genes (PTD6 and PTD5 alpha) were modulated by N/P ratios. At least in one N/P ratio (21/1), one gene expression profile (PTD5 alpha) might be associated with the EPA levels. Data from gene transcripts, EPA concentration, and the lack of some EPA intermediates might indicate some type of regulatory step between gene transcription and actual EPA biosynthesis. In the second work, it was verified the influence of three different photoperiods (24:0, 16:8 and 12:12) in the transcription levels of the same six genes involved in EPA biosynthesis. The transcription levels were distinct among the three illumination regimes employed, with a 12:12 photoperiod upregulation pattern in relation to the other two treatments. In the 16:8 photoperiod, the transcript profiles presented an upregulated expression peak at the end of the dark period. While the cultures with continuous illumination did not present changes at the relative associated gene expression levels. Lastly, the PTD5 alpha and PTD6 genes showed a co-expression pattern in all treatments, which possibly indicates the importance of both expression products in the EPA biosynthesis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311998.pdf: 1164437 bytes, checksum: a53b2f44a7ea7f70d713030e3377b6b3 (MD5) / Uma das alternativas de produção de biodiesel, atualmente, em pauta, é o uso de biomassa de microalgas para a obtenção de lipídios, entretanto, existem alguns processos da sua produção que precisam de mais estudos, tais como os insumos utilizados. Uma das alternativas de matéria-prima para o cultivo é o efluente do cultivo superintensivo de camarões marinhos com bioflocos (BF). Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho foi realizar a avaliação técnica e ambiental de diferentes culturas para a produção de microalgas destinadas a biodiesel. Para a avaliação técnica, foi considerada a produção de microalgas utilizando três meios de cultivo: (i) f/2 - elaborado com fertilizantes químicos; (ii) BF - emprego de 100% de efluente e (iii) 50/50 - elaborado com 50% de cada. A produtividade foi avaliada em relação a ganho de biomassa e a acumulação de lipídios e ésteres. Para o desempenho ambiental, foi utilizada a ACV, sendo estabelecida a unidade funcional de 1 kg de biomassa de algas contendo 25% de lipídios, produzida em 30 dias. Os limites do sistema vão da aquisição de matéria-prima até a biomassa seca de algas. Foram propostos cenários de avaliação ambiental semelhantes aos anteriores, sendo BF dividido de acordo com o procedimento de alocação adotado: BFa e BFb. Para Avaliação de Impacto Ambiental, foram consideradas categorias do método CML 2000 e a Demanda Acumulada de Energia. A produtividade de biomassa obtida em BF foi 17,5% superior às demais e, em relação à acumulação de lipídios, os valores foram semelhantes em todos os meios. Porém, a produtividade obtida nesses cultivos foi baixa. O consumo de energia foi o principal responsável também pelos principais impactos ambientais observados, no que se refere à acidificação, toxicidade humana e potencial de aquecimento global, sendo BFb o cenário menos impactante e f/2 o mais impactante. eutrofização, o cenário BFa foi o mais impactante devido as emissões de nitrato e fosfato e o cenário BFb apresentou impactos positivos, devido a dispensa do tratamento do efluente do cultivo de camarões. Percebe-se que o sistema de produção necessita de modificações a fim de tornar-se viável em escala industrial, especialmente no que se refere ao consumo de energia elétrica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224023.pdf: 3345895 bytes, checksum: 0bf822d4e11d14a412213f13ffdcb2b0 (MD5) / O processo de ocupação desordenada das áreas litorâneas e a exploração irracional dos recursos naturais resultaram em forte impacto sócio-ambiental, evidenciado pela degradação da qualidade ambiental dos ecossistemas marinhos. Um evento característico de ocorrer como conseqüência do desequilíbrio no ecossistema marinho, são as florações de microalgas produtoras de toxinas. As florações são comuns em locais de cultivo de moluscos e estes se tornam vetores de enfermidades que causam várias formas de intoxicações no homem, tornando-se um sério problema de saúde pública. Além disso, o excessivo crescimento de microalgas pode ocasionar uma absorção de nutrientes da água podendo causar a morte dos organismos aquáticos. Santa Catarina é responsável por 93% da produção de moluscos no contexto nacional. No entanto, pouco se sabe sobre microalgas produtoras de toxinas e seus efeitos tóxicos. Neste sentido, a verificação da ocorrência de microalgas tóxicas e de suas toxinas, bem como os testes de citotoxicidade e genotoxicidade propostos neste estudo, podem colaborar para melhor compreensão do fenômeno das florações de microalgas e elucidar alguns mecanismos de ação tóxica, que levam estas toxinas a alterar a fisiologia celular causando diversas patologias, em especial o câncer. As análises da ocorrência de fitoplâncton tóxico revelaram que Santa Catarina requer um abrangente programa de monitoramento, uma vez que várias espécies de microalgas tóxicas estão presentes em 17 dos 21 pontos amostrados. Os resultados dos parâmetros físico-químicos e biológicos estão de acordo com a legislação brasileira (Conama 357/2005) exceto para os índices de coliformes fecais (E. coli) e totais. Foi observado que os mexilhões Perna perna alimentados com Prorocentrum lima aumentaram a freqüência de micronúcleos e lesões nucleares em seus hemócitos. Os resultados dos testes de citotoxicidade e genotoxicidade mostraram que as toxinas ácido ocadáico e ácido domóico diminuem a viabilidade celular, causam danos nas membranas, alterações nos lisossomos, diminuição da atividade metabólica das mitocôndrias e induzem apoptose em células de adenocarcinoma de intestino grosso humano (Caco-2).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:51:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318947.pdf: 1464464 bytes, checksum: 4767948a556af74738ed18b6397f7f2f (MD5) Previous issue date: 2013 / A suinocultura é uma importante atividade social e econômica para todo o país, mas principalmente para o oeste do estado de Santa Catarina, já que é um dos maiores produtores nacionais. Entretanto, esta atividade é reconhecida por causar problemas ambientais significativos, quando não há um tratamento adequado dos resíduos gerados durante a produção, o que pode comprometer os recursos hídricos através do processo de eutrofização. Uma das alternativas que vem sendo desenvolvida e estudada para o tratamento destes resíduos é uso de microalgas, que promove benefícios na purificação dos efluentes, além de gerar biomassa de interesse comercial, agregando valor econômico ao processo de tratamento. Este trabalho avaliou o crescimento das microalgas Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda e Haematococcus pluvialis aplicadas na remoção de nutrientes de efluentes da criação de suínos. Foram avaliados os crescimentos das algas em meio sintético estéril e em amostras de efluente real. Todos os ensaios foram realizados em frascos erlenmayer, com volumes de 250 e 500 ml em triplicata, mantidos em câmara de DBO com 11 a 13 dias de incubação, sob temperatura de 25 ± 0,5°C, iluminação constante e intensidade luminosa 56 µmol de fótons. m-2. s-1. O meio sintético apresentava concentração máxima de 113,5 mg.L-1 de PO43- e 224,2 mg.L-1 de NH4+, já o efluente real possuía 41,55 mg. L-1 para NH4+, 9,60 mg.L-1 de NO3-, 106, 09 mg.L-1 de NO2- e 2,97 mg.L-1 de PO43-. Observou-se que todas as microalgas cresceram em efluente sintético, sendo que H. pluvialis foi melhor para remoção dos nutrientes: fosfato (99,31%), amônio (85,78%) e com a maior produção de biomassa (0,20 mg.L-1). Para o efluente real, não foi observado crescimento de S. quadricauda, entretanto as microalgas C. vulgaris e H. pluvialis removeram respectivamente 93% (38,4 mg) e 97% (40,3 mg) de NH4+, 77% (7,2 mg) e 83% (7,8 mg) e de NO3-, 31% (31,9 mg) e 9% (9,2 mg) de NO2-, atingindo uma biomassa de 65,2 mg.L-1 e 70,9 mg.L-1, bem como as velocidades de crescimento (K) 0,35 e 0,19 divisões. d-1 e por fim ambas promoveram a remoção de 100% de PO43-. Desta forma, foi identificado que as microalgas C. vulgaris e H. pluvialis foram eficientes na remoção dos nutrientes presentes no efluente de dejetos suínos, indicando potencial para contribuir na melhoria da qualidade ambiental <br> / Abstract: Swine production is an important economic and social activity for the whole country, but especially to the west of the state of Santa Catarina, which is already one of the largest national producers. However, this activity is recognized to cause significant environmental problems, when there is an appropriate treatment of the waste produced during production, which may affect water resources through the process of eutrophication. One alternative that has been developed and studied for the treatment of such waste is using a microalga which promotes the benefits of purification of effluents, and to generate biomass of commercial interest, adding to the economic value of the treatment process. This study evaluated the growth of microalgae Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda and Haematococcus pluvialis applied in removing nutrients from wastewater of swine production. Was evaluated the growth of algae under sterile synthetic medium and effluent samples real. All tests were carried out in Erlenmeyer flasks with volumes of 250 and 500 ml in triplicate in chamber BOD of 11 to 13 days incubation at a temperature of 25 ± 0,5°C constant illumination and light intensity 56 µmol. photons. m-2. s-1. The synthetic medium presented maximum concentration of 113,5 mg L-1 PO43- and 224,2 mg. L-1 NH4+, since the real effluent had 41,5 mg. L-1 for NH4+, 9,60 mg L-1 NO3-, 106,09 mg.L-1NO2- and 2,97 mg.L-1 PO43-. It was observed that all microalgae grown in synthetic wastewater, and H. pluvialis was best for removal of nutrients: phosphate (99,31%), ammonium (85,78%) and the highest biomass yield (0,20 mg L-1). For real effluent, no growth was observed for S. quadricauda, however microalgae C. vulgaris and H. pluvialis were removed respectively 93% (38,4 mg) and 97% (40,3 mg), NH4+, 77% (7,2 mg) and 83% (7,8 mg), and NO3-, 31% (31,9 mg) and 9% (9,2 mg),NO2-, reaching a biomass of 65.2 mg l-1 and 70.9 mg L-1, as well as growth rates (K) 0,35 and 0,19 divisions.d-1 and finally both promoted 100% removal of PO43-. This way it was identified that the microalgae C. vulgaris and H. pluvialis were efficient in the removal of nutrients in the effluent from pig manure, indicating a potential to contribute to the improvement of environmental quality.