Minutocellus polymorphus é uma microalga marinha cosmopolita, encontrada em diversas áreas. É sensível a vários tipos de toxicantes e por isso foi escolhida para investigar a metabolização do fenol, assim como os efeitos de estresse oxidativo induzido por este poluente. Na exposição de M. polymorphus ao fenol foi observado um aumento na atividade da enzima superóxido dismutase (143,5±46,9 U mg-1 para o grupo tratado e 27,1±12,7 U mg-1 para o grupo controle) e na atividade de catalase (9,79 ± 1,32 µmol min-1 mg-1 no grupo fenol e 7,00 ± 1,03 µmol min-1 mg-1 no grupo controle). As enzimas ascorbato peroxidase, deidroascorbato redutase, glutationa redutase e glutationa peroxidase não foram afetadas pelo tratamento com fenol. Fenol foi ainda capaz de provocar uma depressão dos níveis de glutationa em M. polymorphus, o decréscimo da razão de GSH/GSSG foi de aproximadamente 80%. O fenol também provocou uma diminuição nos níveis de clorofila a, no entanto, não alterou outros pigmentos. Os níveis de malondialdéido, importante produto de lipoperoxidação, não foram alterados nas células expostas induzidos a este poluente orgânico. A remoção de fenol por M. polymorphus foi verificada no meio de cultura ao longo do tempo, houve um decréscimo na concentração de fenol de 250 µmol.L-1 depois de 6 dias de exposição. Em células previamente expostas ao poluente a remoção foi de 99% em 2 horas. As enzimas de biotransformação do fenol, fenol hidroxilase (PH) e catecol 2,3-dioxigenase (C2,3-D) também foram induzidas ao longo de 6 dias, no entanto, não foi detectada a atividade de catecol 1,2-dioxigenase (C1,2-D). Estes resultados sugerem que a biotransformação do fenol segue uma via de meta clivagem sendo formado o 2-hidroximucônico semialdéido pela ação de C2,3-D. A glutationa S-transferase (GST) teve um papel importante na detoxificação do fenol. Em M. polymorphus exposta a este poluente por 48 h foi observado um aumento da atividade de GST (7,4 ± 1,5 nmol min-1 mg-1 no grupo fenol e 14,6 ± 1,3 nmol min-1 mg-1 no grupo controle). Os resultados apresentados sugerem que a microalga M. polymorphus apresenta um potencial a biotransformação de fenol e pode ser considerada um importante bioindicador e SOD, catalase, GST e GSH importantes biomarcadores de poluição aquática / Minutocellus polymorphus is a cosmopolitan marine microalgae found in many areas. It is sensitive to several types of toxicants and therefore it was chosen to investigate the phenol biotransformation, as well as the oxidative stress induced by this pollutant. M. polymorphus exposed to phenol displays an increase in the enzymes superoxide dismutase (143.5±46.9 U mg-1 for the treated group and 27.1±12.7 U mg-1 for the control group) and catalase activities (9.79 ± 1.32 µmol min-1 mg-1 in the phenol group and 7.00 ± 1.03 µmol min-1 mg-1 in the control). The enzymes ascorbate peroxidase, dehydroascorbate reductase, gluthathione reductase and gluthathione peroxidase were not affected by the treatment with phenol. Phenol reduced the levels of gluthathione (GSH) in M. polymorphus, and therefore, the ratio GSH/GSSG is affected considerably. The intracellular levels of diadinoxanthin and chlorophyll-a were affected by the presence of phenol. The levels of malondialdehyde, important product of lipoperoxidation, were not altered in M. polymorphus when cells were exposed to this organic pollutant. The phenol uptake, by M. polymorphus, was followed and a decrease of 250 µmol. L-1 in the cell-free medium was estimated after six days of exposure. Cells previously exposed to the pollutant uptakes 99 % in 2 hours of incubation. The enzymes of phenol biotransformation, phenol hydroxylase (PH) and catechol 2,3-dioxygenase (C2,3-D) activities were induced after 6 days incubation. However, the activity of catechol 1,2-dioxygenase (C1,2-D) was not detected. These results suggest that the degradation of the phenol follows a meta clivagem being formed it 2-hydroxymuconic semialdehyde by the action of C2,3-D. The gluthathione S-transferase (GST) also displays an important role in the phenol detoxification. M. polymorphus exposed to the phenol for 48 hours had an increase of GST activity (7.4 ± 1.5 nmol min-1 mg-1 in the phenol group and 14.6 ± 1.3 nmol min-1 mg-1 in the control group). Our results suggest that the microalgae M. polymorphus is a potential to phenol biotransformation and it may be considered an important bioindicator and SOD, catalase, GST and GSH important biomarkers of aquatic pollution

As mudanças climáticas associadas às atividades humana são devidas principalmente às emissões de CO2 na atmosfera provenientes da queima de combustíveis de origem fóssil. Desta forma, faz-se necessária a substituição dessas fontes fósseis de geração de energia, por fontes renováveis. Dentre as alternativas de fontes renováveis, podemos destacar os biocombustíveis produzidos a partir de microalgas, as quais apresentam composição rica em óleos e proteínas. Um dos grandes desafios encontrados na conversão de biomassa em biocombustíveis é a caracterização detalhada das microalgas. A identificação de espécies através da espectrometria de massas com Ionização/Dessorção à Laser Assistida por Matriz acoplada a analisador por tempo de vôo (MALDI-TOF-MS) utilizada na análise de perfil de proteínas de micro-organismos, e posterior rápida identificação por comparação com os padrões armazenados em bancos de dados (fingerprint) tem se sobressaído. Existem poucos trabalhos na literatura abordando a identificação de espécies de microalgas utilizando a técnica de MALDI-TOF-MS e nenhum trabalho abordando a análise a partir do uso de células de microalgas liofilizadas. Desta forma, nesse trabalho foi estudada a influência de diversos parâmetros tais como placa, modo de análise, valor de PIE, valor de IS2, matriz e solvente de matriz e amostra nos espectros de massas do tipo MALDI-TOF-MS para análise do perfil proteico de células liofilizadas das espécies de microalgas Chlorella vulgaris, Chlorella sp., Desmodesmus sp., Monoraphidium sp. e Oocystis sp. Primeiramente, os cultivos foram realizados em um sistema de agitador orbital otimizado de tal maneira que todas as posições apresentassem as mesmas condições. Após os cultivos, as células foram secas para posterior análise de espectrometria de massas. Para determinação da metodologia que fornecesse os melhores espectros de massas, foram avaliados, aleatoriamente, 3 parâmetros: número de íons (P1), relação sinal/ruído do pico base (P2) e intensidade do pico base (P3). Foi observado que para a maioria das amostras de microalgas, os parâmetros que mais influenciaram na obtenção de espectros de massas do tipo MALDI-TOF bem resolvidos foram a placa, o modo de análise, valor de PIE, valor de IS2 e a matriz. As variações obtidas nos espectros de massas, quando utilizados diferentes solventes tanto para a matriz quanto para a amostra, bem como a adição de isopropanol com o objetivo de melhorar a distribuição da matriz sDHB na placa de amostragem, não foram tão significativas como as observadas para os outros parâmetros avaliados nesse estudo. Como conclusão, o uso da matriz sDHB, solvente TA50 para amostra e matriz, análise na placa polished sob as condições de análise PIE 100ns, IS2 23kV mostraram-se muito mais efetivos para a análise de proteínas a partir de amostras de microalgas liofilizadas. A análise dos lipídios apresentou uma distribuição predominante dos ácidos graxos C16:0, C18:2 e C18:0 para os cultivos de 12 dias e C16:0, C18:2 e C22:6 para os cultivos de 8 dias. Entretanto, as proporções de C22:6 e C18:2 aumentaram para os cultivos de 8 dias. Dessa forma, as espécies de microalgas Chlorella vulgaris., Chlorella sp., Monoraphidium sp. e Oocystis sp. cultivadas por 8 dias podem ser convertidas em biocombustível por apresentarem ácidos graxos entre 14 e 18 carbonos e em sua composição. / Climate change associated to human activities are mainly due to CO&#8322 emissions from combustion of fossil fuels in the atmosphere. Thus, it is necessary to replace these fossil sources of energy generation for renewable sources. Among the alternative of renewable sources, biofuels derived from microalgae is am potential alternative, since microalgae present in their composition fatty acids and proteins. Characterization of microalgae is one of the challenges in the conversion of their biomass into biofuels. The microorganism species identification by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) thought the analysis of protein profile and subsequent fast identification by comparison with the standard protein profile (fingerprint) in the database has been outstanding. There are few studies in the literature about the identification of microalgae species using MALDI-TOF-MS technique and there is no one using cells of lyophilized microalgae. Thus, in this work was studied the influence of many parameters such as target, analysis mode, PIE, IS2 value, matrix, matrix solvent and sample solvent in the MALDI-TOF mass spectra for analysis of protein profile of lyophilized microalgae cells for the species Chlorella vulgaris cells, Chlorella sp., Desmodesmus sp., Monoraphidium sp. and Oocystis sp. Cultivations were carried out using an optimized shaker system, where all positions presented the same conditions. After the cultivation, the cells were dried for subsequent mass spectrometric analysis. To achieve the best mass spectra profile, 3 parameters were arbitrarily evaluated: number of ions (P1), base peak signal/noise ratio (P2) and base peak intensity (P3). It was observed for most microalgae samples, MALDI-TOF mass spectra profile were most influenced by target, analysis mode, PIE value, IS2 value and the matrix. Variations in the mass spectra obtained when different solvents were used (for matrix and sample) as well as the addition of isopropanol in order to improve the distribution of sDHB matrix on the spot, were not significant as that observed for the other parameters. In conclusion, the use of sDHB matrix, TA50 solvent for sample and matrix, analysis in polished target plate under the following analysis conditions: a PIE 100ns, a IS2 23kV, provided to be more effective for the analysis of protein from lyophilized microalgae cells. Lipid analysis of 12 days cultivated microalgae showed a predominant distribution of the C16:0, C18:2 and C18:0. The 8 days cultivation presented a distribution of C16:0, C18:2 and C22:6, but with C22:6 e C18:2 in a higher proportion. Since biofuel are produced by using the C14-C18 fatty acid contained in their composition, 8 days cultivation showed to be most effective for this purpose.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / FlutuaÃÃes temporais como as originadas de variaÃÃes sazonais e perturbaÃÃes climÃticas, possuem funÃÃo importante na manutenÃÃo da estrutura e da diversidade nas comunidades biÃticas. A HipÃtese do DistÃrbio IntermediÃrio explica que as caracterÃsticas gerais das comunidades e a dinÃmica das populaÃÃes, especialmente a riqueza de espÃcies, pode sofrer alteraÃÃes diante de distÃrbios nos ecossistemas. Ambientes aquÃticos estÃo sujeitos à variabilidade temporal elevada, como resultado de interaÃÃes entre parÃmetros fÃsicos, quÃmicos e biolÃgicos. Consequentemente, a composiÃÃo de espÃcies e abundÃncia relativa das populaÃÃes e comunidades està sujeita a rearranjos frequentes. Este estudo teve como objetivo avaliar as condiÃÃes trÃficas do reservatÃrio de General Sampaio, que està situado no estado do CearÃ, semiÃrido do Brasil. Utilizou o Ãndice de Estado TrÃfico (TSI) proposto por Toledo et al. (1983), e o relacionou à abundÃncia relativa, à dominÃncia de fitoplÃncton e à variaÃÃo anual da pluviosidade. Foram obtidos dados climÃticos, fÃsicos, para a transparÃncia do disco de Secchi, fÃsforo total, ortofosfato, nitrato, nitrito, amÃnia, nitrogÃnio total e clorofila a, em paralelo com a amostragem de fitoplÃncton para identificaÃÃo e cÃlculo de contagem do nÃmero de indivÃduos componentes das espÃcies. Houve variabilidade estacional das variÃveis que foram analisadas para os perÃodos climÃticos chuvoso e seco. CondiÃÃes trÃficas indicaram a presenÃa de condiÃÃes oligotrÃficas à eutrÃficas durante o perÃodo analisado. Esta variaÃÃo promoveu condiÃÃes favorÃveis para um padrÃo de dominÃncia do grupo Chlorophyceae, durante as estaÃÃes chuvosas, e de cianofÃceas durante as estaÃÃes secas. Assim, pode-se argumentar que estado trÃfico e abundÃncia relativa das espÃcies de fitoplÃncton estÃo relacionados com as flutuaÃÃes sazonais na hidrologia do sistema deste reservatÃrio, que reflete uma caracterÃstica exclusiva de regiÃes semiÃridas. / Temporal fluctuations as those derived from seasonal variations and disturbances, may have an important role in maintaining the structure and diversity of biota. The Intermediate Disturbance Hypothesis states that the general characteristics of communities and population dynamics, especially the species richness may change the face of disturbances in ecosystems. Aquatic environments are subject to high temporal variability as a result of interactions between physical, chemical, and biological parameters. Consequently, species composition and relative abundance of populations and communities are subject to frequent rearrangements. This study aimed to evaluate the trophic conditions of the General Sampaio Reservoir, which is situated in the semiarid Cearà State of Brazil. We used the Trophic State Index (TSI) proposed by Toledo et al. (1983), and related it to species diversity, the relative abundance of phytoplankton and the variation of annual rainfall. We obtained climatic and physics data, Secchi disc transparency, total phosphorus, orthophosphate, nitrate, nitrite, ammonia, total nitrogen and chlorophyll a, in parallel to the sampling of phytoplankton for species identification and the calculation of the number counts. There was seasonal variability in the variables that were analyzed for the rainy versus dry climatic periods. Trophic conditions indicated the presence of oligotrophic to eutrophic conditions during the research in this reservoir. This variation facilitated favorable conditions for Chlorophyceae dominance during the rains periods, and for cyanobacteria dominance during the dry periods. Thus, it may be argued that the trophic state and relative abundance of phytoplankton is related to seasonal fluctuations in the hydrology of the reservoir system, which reflects a unique feature of semiarid regions.

Microalgas são micro-organismos fotossintetizantes que convertem CO2 majoritariamente em lipídios, proteínas e carboidratos. A produção de microalgas é indicada atualmente como alternativa para biomitigação de CO2 e para geração de biocombustíveis, a partir da conversão da biomassa através de processos químicos e biotecnológicos. As vantagens das microalgas estão na sua maior velocidade de crescimento em relação a vegetais oleaginosos superiores e em seu teor lipídico, que para algumas espécies pode chegar a valores maiores que 50%. Apesar do potencial envolvendo as microalgas, muitos desafios ainda precisam ser superados para tornar viável a aplicação desses micro-organismos para fins energéticos. São necessários desenvolvimentos nas mais diversas áreas, abordando os seguintes aspectos: seleção e melhoramento genético de espécies, alcance de maior eficiência fotossintética, desenvolvimento de sistemas de produção e de seu escalonamento, desenvolvimento de sistemas e processos de colheita, extração e processamento, aproveitamento de nutrientes provenientes de resíduos, otimização de condições operacionais, dentre outros. Este trabalho teve por objetivo determinar as melhores condições de crescimento da microalga marinha Nannochloropsis oculata em um fotobiorreator airlift. Os experimentos foram realizados seguindo um delineamento composto central rotacional com temperatura, (19 a 29 °C), concentração de nitrato no meio de cultivo (f/2) (25 a 125 mg.l-1) e intensidade luminosa (3636 a 10364 lux) como variáveis de estudo. Uma planta laboratorial com 12 fotobiorreatores foi construída, permitindo realizar os experimentos do referido planejamento em dois blocos. As variáveis de resposta estudadas e os respectivos melhores resultados experimentais obtidos foram de 482,7 mg.l-1 para a máxima concentração de biomassa, nas condições de 21 °C, 105 mg.l-1 de NaNO3 e 9000 lux, taxa instantânea de crescimento no período exponencial de 0,5624 d-1, nas condições de 24 °C, 75 mg.l-1 de NaNO3 e 7000 lux e percentual de lipídios em biomassa liofilizada de 30,36%, nas condições de 21 °C, 45 mg.l-1 de NaNO3 e 5000 lux. / Microalgae are photosynthetic microorganisms that convert CO2 mainly into lipids, proteins and carbohydrates. Microalgae production is currently pointed out as an alternative for CO2 biomitigation and generation of renewable biofuels, from biomass conversion by chemical and biotechnological processes. Microalgae advantages are fastest growth comparing with oil crops and their higher lipid content, which for some species can reach values above 50%. Despite the potential involving microalgae, many challenges remain to be overcome to make feasible the application of these microorganisms for energy purposes. We need to develop several areas, addressing the following issues: selection and genetic improvement of species, reaching higher photosynthetic efficiency, development of production systems and their scale up, development of systems and procedures for harvest, extraction and processing, use of nutrients from flue gases and wastewater, optimization of operating conditions, etc. This study aimed to determine the best conditions for growth of the marine microalgae Nannochloropsis oculata in airlift phootobioreactor. Experiments were carried out following a central composite design of the following variables: temperature (19 to 29 ° C), nitrate concentration in the culture medium (f/2) (25 to 125 mg.l-1) and irradiance (3636 to 10364 lux). A laboratory plant was built with 12 photobioreactors, allowing perform the central composite design in two blocks. The response variables studied and the best experimental results obtained were 482,7 mg.l-1 for maximum biomass concentration under conditions of 21 °C, NaNO3 concentration 105 mg.l-1 and 9000 lux, instantaneous rate of increase in exponential period equal to 0.5624 d-1 under the conditions of 24 °C, NaNO3 concentration 75 mg.l-1 and 7000 lux and percentual lipid content in lyophilized biomass of 30.36% under the conditions of 21 °C, NaNO3 concentration 45 mg.l-1 and 5000 lux.

Submitted by Sandra Raquel Correa (sandracorrea42@hotmail.com) on 2016-04-27T01:45:39Z No. of bitstreams: 1 ana priscila centeno da rosa - produo de biomassa e cidos graxos por diferentes microalgas e condies de cultivo (1).pdf: 1584152 bytes, checksum: 9b24bade17037b2da9a900a3e058896c (MD5) / Rejected by dayse paz (daysepaz@hotmail.com), reason: Corrigir espaçamento na citação antes da data, dentro do parentese não tem espaçamento antes da palavra,espaçamento na palavra Instituto. Corrigir palavras-chave 1ª letra sempre em maiúsculo ex: Ácidos graxos Microalgas on 2016-05-04T16:46:34Z (GMT) / Submitted by Sandra Raquel Correa (sandracorrea42@hotmail.com) on 2016-05-06T03:33:18Z No. of bitstreams: 1 ana priscila centeno da rosa - produo de biomassa e cidos graxos por diferentes microalgas e condies de cultivo (1).pdf: 1584152 bytes, checksum: 9b24bade17037b2da9a900a3e058896c (MD5) / Approved for entry into archive by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-05-09T19:04:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ana priscila centeno da rosa - produo de biomassa e cidos graxos por diferentes microalgas e condies de cultivo (1).pdf: 1584152 bytes, checksum: 9b24bade17037b2da9a900a3e058896c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T19:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana priscila centeno da rosa - produo de biomassa e cidos graxos por diferentes microalgas e condies de cultivo (1).pdf: 1584152 bytes, checksum: 9b24bade17037b2da9a900a3e058896c (MD5) Previous issue date: 2012 / Devido a sua composição bioquímica, as microalgas apresentam o potencial de serem adicionadas diretamente a alimentos e ração animal, ou indiretamente por meio da adição dos biocompostos produzidos pelas mesmas. Além disso podem ser utilizadas na biofixação de CO2 e na produção de biocombustíveis. O objetivo deste trabalho foi produzir biomassa e ácidos graxos por diferentes microalgas e condições de cultivo. Para o desenvolvimento do trabalho, este foi dividido em três etapas: (i) avaliação da influência da atenuação da intensidade luminosa na produção e composição da microalga Tetraselmis suecica F&M-M33; (ii) avaliação do crescimento e produção de ácidos graxos pela microalga Nannochloropsis oculata em cultivos autotróficos e mixotróficos; e (iii) avaliação do crescimento e produção de ácidos graxos pelas microalgas Chlorella vulgaris e Chlorella kessleri em cultivos autotróficos e mixotróficos. No cultivo da microalga T. suecica F&M-M33 a produtividade foi influenciada pela concentração celular mantida nos cultivos bem como pela radiação solar incidida. Quando os ensaios foram realizados em fotobiorreatores inclinados, estes apresentaram produtividade máxima de 0,96 g.L-1 .d-1 . Quando realizados em GWP verticais, dispostos paralelamente, a produtividade máxima obtida foi 0,45 g.L- 1 .d-1 . As máximas concentrações proteicas (49,87 a 51,01%) e lipídicas (22,03 a 23,36%) foram obtidas quando a microalga foi cultivada nos fotobiorreatores verticais e dispostos paralelamente sem interferência de sombreamento nas laterais. Para a microalga N. oculata foram realizados 2 planejamentos fatoriais 2 3 , em que foram variadas a temperatura, concentração de nitrato no meio de cultivo e fonte de carbono. Os máximos valores para o crescimento celular e produtividade foram obtidos no cultivo mixotrófico (0,64 g.L-1 e 141,95 mg.L-1 .d-1 , respectivamente), quando a microalga N. oculata foi cultivada em meio F/2 utilizando 1 g.L-1 de glicose como fonte orgânica de carbono, 75 mg.L-1 de NO3 e 20 ºC. Para o cultivo autotrófico as máximas concentração celular e produtividade (0,62 g.L-1 e 69,78 mg.L-1 .d-1 , respectivamente) foram obtidas quando a microalga foi cultivada com 1 g.L-1 de NaHCO3, 10 mg.L-1 de NO3 e 20 ºC. Os principais ácidos graxos encontrados em ambos os cultivos foram o ácido mirístico (C14:0), ácido palmítico (C16:0), ácido palmitoleico (C16:1), ácido oleico (C18:1) e ácido eicosapentaenoico (EPA, C20:5-3), destacando-se o ácido palmítico (C16:0) que apresentou concentrações de 21,4 a 47% do total dos ácidos graxos analisados. As microalgas Os cultivos das microalgas C. vulgaris e C. kessleri foram avaliados utilizando metodologia de Planejamento Experimental Plackett Burman. A microalga C. vulgaris apresentou concentração celular máxima (0,97 g.L-1 ) no cultivo autotrófico, com fotoperíodo 24 h claro e 6% de CO2. A máxima produtividade (180,68 mg.L-1 .d-1 ) foi obtida no cultivo mixotrófico para C. vulgaris cultivada com 1 g.L-1 de NaHCO3 e 5 g.L-1 de resíduo industrial de oleaginosas (RIO). O ácido palmítico (C16:0) foi o ácido graxo obtido em maiores concentrações tanto para os cultivos autotróficos (21,22 a 53,78%) como para os mixotróficos (25,43 a 45,98%). A concentração de ácidos graxos poliinsaturados (PUFA) variou de 12,19 a 41,17% nos cultivos autotróficos e de 10,98 a 34,26% nos cultivos mixotróficos, mas não foi afetada significativamente (p<0,05) pela microalga utilizada, podendo tanto a C. vulgaris como a C. kessleri serem utilizadas como fonte de ácidos graxos saturados e insaturados. / Due to its biochemical composition, microalgae are a potential group to be added directly, or indirectly by the addition of microalgae produced biocompounds, in food and feed. In addition, while producing the biomass, the culture may be utilized in carbon dioxide biofixation, as well as the final biomass can be directed to second generation biofuels production. The aim of this work was to produce biomass and fatty acids by different microalgae and growing conditions. To develop this work, it was divided into three stages: (i) light mitigation influence in Tetraselmis suecica F&M-M33 production and composition; (ii) growth profile and fatty acids production evaluation by the microalgae Nannochloropsis oculata in autotrophic an mixotrophic cultures; and (iii) growth profile and fatty acids production evaluation by the microalgae Chlorella vulgaris and Chlorella kessleri in autotrophic an mixotrophic cultures. In the T. suecica F&MM33 culture, the productivity was influenced by solar radition and the cultures cellular concentrations. When the cultures were realized in inclined photobioreactor the productivity achieved maximum values of 0.96 g.L-1 .d-1 . When the cultures were realized in vertical GWP arranged in parallel, maximum achieved productivity was 0.45 g.L-1 .d-1 . Maximum protein (49.87 a 51.01%) and lipid (22.03 a 23.36%) concentrations were obtained in cultures with vertical photobioreactors arranged in parallel, avoiding shadow interference among themselves. To the microalgae N. oculata were carried out two 2³ factorial design, where the studied variables were temperature, nitrate concentration in the medium and carbon source. The highest growth rate and biomass productivity were achieved in the mixotrophic culture (0.64 g.L-1 and 141.95 mg.L-1 .d-1 , respectively), when the microalgae N. oculata was cultivated in F/2 media utilizing 1 g.L-1 of glucose as carbon source, 75 mg.L-1 of NO3 and 20 °C. In the autotrophic culture, maximum cellular concentration and productivity culture (0.62 g.L-1 and 69.78 mg.L-1 .d-1 , respectively) were obtained when the microalgae was cultivated 1 g.L-1 of NaHCO3, 10 mg.L-1 of NO3 and 20 °C. The main fatty acids present in the cultures were the myristic acid (C14:0), palmitic acid (C16:0), palmitoleic acid (C16:1), oleic acid (C18:1) and eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5-3), with emphasis on C16:0, which appeared in the highest concentrations, representing 21.4 and 47% of the analyzed fatty acids. The culture of C. vulgaris and C. kessleri were evaluated trough a Plackett Burman Experimental Design. The microalgae C. vulgaris presented maximum cellular concentration (0.97 g.L-1 ) in the autotrophic culture with 24 h photoperiod bright/dark and 6% of CO2. Maximum productivity (180.68 mg.L-1 .d-1 ) was obtained by C. vulgaris mixotrophic culture with 1 g.L-1 of NaHCO3 and 5 g.L-1 of industrial waste oilseeds (RIO). The palmitic acid (C16:0) was the fatty acid with the highest concentration in the autrophic culture (21.22 a 53.78%) as well as in the mixotrophic (25.43 a 45.98%). The polyunsaturated fatty acid concentration varied between 12.19 and 41.17% in the autotrophic cultures and between 10.98 and 34.26% in the mixotrophic cultures. However, its production was not statistically affected (p<0,05) by the utilized microalgae. Therefore, both microalgae, C. vulgaris and C. kessleri¸ may be utilized as a saturated and unsaturated fatty acid source.

Orientador: Telma Teixeira Franco, Eduardo Jacob Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_ErikaCristina_M.pdf: 819601 bytes, checksum: 0f3092ee4c5628dcc75745373a2d1863 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo da dissertação foi avaliar o potencial da produto de matérias graxas por microalgas em processos de sequestro de carbono e a qualidade do biodiesel produzido pela biomassa produzida. A biomassa de microalgas foi produzida em reatores de coluna de bolhas, a partir de meios de cultivo sintéticos, nas condições de concentração celular inicial de 100mg.L-1, reator isotémico operando em temperaturas de 35°C, intensidades luminosas de 11klux e aeração contínua de 1VVM com injeção de ar contaminado com 15% dióxido de carbono. Nesta dissertação de mestrado, as espécies de microalgas descritas pela literatura como produtoras de matérias graxas foram cultivadas em condições fotossintéticas e avaliadas pelo estudo da correlação entre a produto de biomassa e a produção de biodiesel. Nesta etapa, a produção mássica das gorduras e análise qualitativa dos lipídeos produzidos das diferentes espécies foram os fatores determinantes para escolha da microalga com potencial para produção de biodiesel. Uma vez definida a espécie com maior potencial de exploração (melhores parâmetros de conversão de biomassa em materiais graxos, rendimento e produtividade), a composição dos materiais graxos foi determinada para estudo da compatibilidade ao perfil desejado para produção de biodiesel, bem como a qualidade final do biodiesel produzido para cada espécie estudada / Abstract: The objective of the dissertation was to evaluate the potential of production of greases by microalgae in processes of carbon sequestration and the quality of biodiesel produced by the biomass produced. The microalgae biomass was produced in reactors, bubble column, based on synthetic culture media, under the initial cell concentration 100mg.L-1, isothermal reactor operating at temperatures of 35 °C, light intensities of 11klux and continuous aeration of 1VVM with injection of air contaminated with 15% carbon dioxide. In this master's thesis of microalgae species described in the literature as producers of raw grease were grown under photosynthetic and evaluated by the study of the correlation between biomass production and the production of biodiesel. In this step, the mass production of fats and qualitative analysis of lipids produced from different species were the determining factors for selection of microalgae with potential for biodiesel production. After determining the species with the highest potential for exploitation (best parameters for conversion of biomass materials in acids, yield and productivity), the composition of fatty material was determined to study the compatibility of the desired profile for biodiesel production and the final quality biodiesel produced for all species / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-05-19T13:06:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira Silva - 2014.pdf: 2919390 bytes, checksum: 2190735798cc33f163fa7a9b67edf9ca (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-05-19T14:23:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira Silva - 2014.pdf: 2919390 bytes, checksum: 2190735798cc33f163fa7a9b67edf9ca (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T14:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira Silva - 2014.pdf: 2919390 bytes, checksum: 2190735798cc33f163fa7a9b67edf9ca (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study was divided in two chapters. The first one focused the quantification of 26 chemical elements by ICP OES in 56 marine microalgae samples, which are potential raw material for biodiesel production. The results showed that most of these biomasses have more than 18% dry mass of these elements, when added, being much superior to freshwater microalgae and oilseeds already used in the process. These high contents were determined by Na, followed by, Mg, K and Ca, which are natural seawater constituents. It was possible to observe biosorption patterns of some chemical elements by the use of chemmometrics analysis. Among analyzed strains, P. tricornutum cultivated in f/2 media, washed with ammonium formiate and dried in incubator at 60ºC, seems to be the most promising to biodiesel destination. However, in order to get the main purpose of this study, elements profiles presented by microalgae aren't favorable, since small amounts of these elements are allowed in biodiesel because they are responsible for its oxidation and reaction with engine parts. Thus, in the second chapter it was evaluated biomass washing with water, in order to approach their compositions to conventional oilseeds. This step presents considerable removal of these elements by using 43 mL water to 1 g biomass, reaching 8% dry weight washed biomass. Therefore, it becomes preferable the use of freshwater microalgae for biodiesel production, leaving marine microalgae to other uses. / O presente estudo foi dividido em dois capítulos sendo que o primeiro focou à quantificação de 26 elementos químicos por ICP OES em 56 amostras de microalgas marinhas, que são potencial matéria-prima para a produção de biodiesel. Os resultados mostraram que a maioria destas biomassas continha mais de 18% em massa desses elementos, quando somados, sendo muito superior ao encontrado na literatura para microalgas dulcícolas e oleaginosas já utilizadas no processo. Além disso, estes elevados conteúdos foram determinados pelo elemento Na, seguido por Mg, K e Ca, que são constituintes naturais da água do mar. Foi possível observar, também, padrões de biossorção de alguns elementos químicos por meio da utilização de análise quimiométrica. Dentre as cepas analisadas, P. tricornutum cultivada em meio f/2, lavada com formiato de amônio e seca em estufa a 60ºC mostrou-se a mais promissora para tal destinação. Todavia, em vista do principal objetivo, os perfis de elementos apresentados por grande parte das microalgas não são favoráveis, já que pequenas quantidades destes elementos são permitidas no biodiesel por serem responsáveis pela oxidação do combustível e reações com partes do motor. Dessa forma, no segundo capítulo avaliou-se a lavagem da biomassa com água, a fim de aproximar suas composições às de oleaginosas convencionais. Os resultados dessa etapa mostraram que tais elementos são removidos consideravelmente com a proporção de 43 mL de água para 1 g de biomassa, atingindo até 8% em massa da microalga lavada. Assim, torna-se preferível o uso de microalgas dulcícolas para a produção de biodiesel, deixando as microalgas marinhas para outras finalidades.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A aquicultura tem se tornado uma das atividades que mais se expande mundialmente, tendo o cultivo de microalgas e a carcinicultura grande contribuiÃÃo para este avanÃo. O presente trabalho teve por objetivo cultivar a microalga marinha Dunaliella tertiolecta e extrair seus polissacarÃdeos sulfatados do meio de cultivo e biomassa, bem como avaliar os efeitos da administraÃÃo destes polissacarÃdeos diretamente na Ãgua de cultivo de pÃs-larvas (plâs) e juvenis do camarÃo marinho Litopenaeus vannamei. Ao longo dos cultivos da microalga foram avaliados alguns parÃmetros de crescimento e desenvolvimento da cultura, da qual foram obtidos o meio de cultivo e a biomassa para a extraÃÃo dos polissacarÃdeos sulfatados. Estes polissacarÃdeos foram administrados diretamente na Ãgua, nas concentraÃÃes de 0,5; 1 e 2 mg/L, para as plâs de L. vannamei, as quais foram submetidas ao teste de estresse salino freqÃentemente aplicado nas fazendas de camarÃes para verificar a qualidade das plâs. Os juvenis de camarÃo tambÃm foram expostos Ãs mesmas concentraÃÃes de polissacarÃdeos por um perÃodo de 5 dias, em condiÃÃes de laboratÃrio. Em seguida, foram coletadas amostras da hemolinfa dos animais para a anÃlise de alguns parÃmetros hematoimunolÃgicos, como a contagem total de hemÃcitos (CTH), atividade da enzima fenoloxidase (PO), capacidade de aglutinaÃÃo da hemolinfa e concentraÃÃo total de proteÃnas. Os resultados mostraram um excelente desenvolvimento da microalga D. tertiolecta, alcanÃando um rendimento mÃximo de 6,67 g.L-1 em biomassa seca, e em 10 L de meio de cultivo, dos quais foram obtidos 2,3 g de polissacarÃdeos sulfatados brutos. As plâs apresentaram maior resistÃncia ao teste de estresse salino, quando submetidas à concentraÃÃo de 0,5 mg/L de PS, onde ao final do teste apenas 12,5% do indivÃduos morreram, enquanto a menor mortalidade acumulada nos juvenis (6,7%) foi observada apÃs a administraÃÃo da maior dose. A anÃlise dos imunoparÃmetros nÃo apresentou muitas variaÃÃes com exceÃÃo da contagem total de hemÃcitos e da concentraÃÃo de proteÃnas na hemolinfa, os quais foram significativamente reduzidos com o aumento da dose de polissacarÃdeos na Ãgua. Estudos futuros, principalmente histolÃgicos, serÃo uma alternativa para esclarecer a possÃvel migraÃÃo de hemÃcitos para as brÃnquias dos animais expostos as maiores concentraÃÃes de polissacarÃdeos na Ãgua / Aquaculture is one of the activities that most expands around the world and microalgae such as shrimps cultures have a great contribution into this progress. The aim of this study was the culture of the marine microlgae Dunaliella tertiolecta and extract its sulfated polysaccharides from the biomass and from the culture medium as well as to evaluate the effects of polysaccharides administration directly into the cultivation water of Litopenaeus vannamei shrimpâs post-larvae and juveniles. During microalgae cultivation some growth parameters and culture development were evaluated, and the sulphated polysaccharides were extracted from biomass and the culture medium. These polysaccharides were directly administrated into the water, in the concentration of 0.5; 1.0 and 2.0 mg L-1 to plâs of L. vannamei, wich were submitted to a saline stress often applied to verify the quality of plâs in the most of shrimps farms. The juveniles were exposed to the same concentration of the polysaccharides in a five days period in laboratory conditions. Then, we collected the animals haemolymph to analyze some hematoimmunological parameters, like total haemocyte count (THC), phenoloxidase enzime activity (PO), haemolymph aglutination capacity and total protein concentration. The results showed an excelent development of the microalgae D. tertiolecta, reaching a maximum yield of 6.67 g L-1 in dry biomass and in 10 L of culture medium, from wich were obtained 2.3 g of gross sulphated polysaccharides. The plâs presented high resistance to the saline stress, when submitted to a 0.5 mg L-1 concentration of PS, and at the end of the test only 12.5% of individuals died, while in the juveniles the lower accumulated mortality was 6.7% when the higher dosage of PS was administrated. The analysis of the immunoparameters did not show any variation except the haemocyte total count and haemolymph protein concentration, wich were significantly reduced within the increase of polysaccharides dosage in the water. Future histological studies can be an alternative to reveal the possible haemocytes migration to the animals gills exposed to higher polysaccharides concentration in the water

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-04-04T17:44:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Dayane Cristina da Costa - 2015.pdf: 3605790 bytes, checksum: 658bb1dcde761f2620d842c1efb18c40 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-05T10:49:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Dayane Cristina da Costa - 2015.pdf: 3605790 bytes, checksum: 658bb1dcde761f2620d842c1efb18c40 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T10:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Dayane Cristina da Costa - 2015.pdf: 3605790 bytes, checksum: 658bb1dcde761f2620d842c1efb18c40 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The need to study new sources of raw materials grease for biodiesel production has led the search for potential new lipid sources such as microalgae. There are several evaluation strategies of microalgae potential for biodiesel production, but none of them correlates the potential of microalgae relative to the oil already consolidated as raw materials greases. Moreover, it is important to know the composition of fatty acids in microalgae as they determine the quality of the produced biodiesel. In Brazil there are no standards governing the quality of biodiesel produced by this raw material, however, according to EN 14214, the limit for linolenic acid content (Ln) is up 12 %, and polyunsaturated fatty acids more than 4 double bonds (PUFA) is up to 1 %. Thus, this work presents the determination of the lipid content of microalgae compared to soybean oil, for standardization, measurement and gravimetry curve, beyond the fatty acid composition of 90 freshwater and marine microalgae, analyzed by gas chromatography. Microalgae Scenedesmus acuminatus and Westella botryoides showed the highest yields esters by quantifying curve, and the microalgae Scenedesmus acuminatus stands out for presenting suiting FAME profile for biodiesel production. Among the species analyzed gravimetrically stands out microalgae Hariotina reticulata and Phytoplankton grown on 16/04/12, with yields above 460 mg / g biomass heavy. The determination for normalization revealed Chlorella minutissima species Coelastrum sp., Scenedesmus bijugus, Kirchneriella irregulares and Selenastrum bibraianum as promising sources of lipids, with incomes above 200 %. Regarding the fatty acid composition of these microalgae Chlorella minutissima only the species and Coelastrum sp. presented profile of fatty acids that are similar to those found in oil consolidated in biodiesel production and should thus provide the production of biodiesel that meets the market's quality requirements. / A necessidade de se estudar novas fontes de matérias-primas graxas para produção de biodiesel tem levado a busca por novas potenciais fontes lipídicas, tais como as microalgas. Existem várias estratégias de avaliação do potencial de microalgas para a produção de biodiesel, mas nenhuma delas correlaciona o potencial das microalgas relativamente ao de oleaginosas já consolidadas como matérias-primas graxas. Além disso, é importante conhecer a composição de ácidos graxos nas microalgas já que estes determinam a qualidade do biodiesel produzido. No Brasil não existem padrões que regem a qualidade do biodiesel produzido por essa matéria prima, porém, segundo a norma EN 14214, o limite para o teor de ácido linolênico (Ln) é de até 12 %, e de ácidos graxos poli-insaturados com mais de 4 duplas ligações (PUFA) é de até 1 %. Desta forma, este trabalho apresenta a determinação do conteúdo lipídico das microalgas em relação ao óleo de soja, por normalização, curva de quantificação e gravimetria, além da composição de ácidos graxos de 90 microalgas dulcícolas e marinhas, analisadas por cromatografia gasosa. As microalgas Scenedesmus acuminatus e Westella botryoides apresentaram os maiores rendimentos em ésteres pela curva de quantificação, sendo que a microalga Scenedesmus acuminatus se destaca por apresentar adequando perfil de FAME para produção de biodiesel. Dentre as espécies analisadas por gravimetria destaca-se as microalgas Hariotina reticulata e o Fitoplâncton cultivado em 16/04/12, com rendimentos acima de 460 mg/ g de biomassa pesada. A determinação por normalização revelou as espécies Chlorella minutíssima, Coelastrum sp., Scenedesmus bijugus, Kirchneriella irregulares e Selenastrum bibraianum como promissoras fontes de lipídeos, com rendimentos acima de 200 %. Com relação a composição de ácidos graxos dessas microalgas somente as espécies Chlorella minutíssima e Coelastrum sp. apresentaram perfil de ácidos graxos que são similares aos encontrados em oleaginosas consolidadas na produção de biodiesel, devendo assim proporcionar a produção de biodiesel que atenda as exigências de qualidade do mercado.

A capacidade de ligação de prótons e metais por células vivas da microalga Tetraselmis gracilis (Kylin) butcher foi estudada por titulação potenciométrica e voltametria de redissolução anódica, respectivamente. Dados da titulação alcalimétrica obtidos com uma suspensão de microalga suspensa em NaCl 0,60 mol L-1 a 25,0 ± 0,1 &#186;C foram tratados por um modelo de distribuição discreta de sítios baseado na linearização das curvas de titulação por funções de Gran modificadas. A concentração total de sítios ionizáveis foi 3,4 x 10-3 mmol g-1, divididos em quatro classes de grupos com pKa 4,4; 5,2; 7,0 e 9,3, cujas abundâncias relativas foram 13, 5,8, 8,2 e 73%, respectivamente. Ligação de Cd(II) e Zn(II) foi estudada em água do mar (pH 8,2) por adições de soluções dos cátion metálicos em soluções simples ou misturas binárias. O cálculo das concentrações dos metais a partir dos dados voltamétricos considerou o agregado célula-metal tendo difusão muito menor do que a do íon livre. Capacidades de adsorção e o logaritmo das constantes de equilíbrio condicionais foram 7,9 ± 0,9 &#181;mol g-1 e 6,9 ± 0,3 L g-1 para Cd(II) e 18,1 ± 0,4 &#181;mol g-1 e 8,8 ± 0,2 L g-1 para Zn(II). Nas titulações com misturas binárias as capacidades de adsorção foram 0,129 ± 0 ,008 e 18,1 ± 0,4 &#181;mol g-1 de Cd(II) e Zn(II), respectivamente, sugerindo que a ligação de Zn(II) inibe a de Cd(II). Entretanto, mesmo na presença de Zn(II) a superfície de alga possui sítios minoritários que se ligam a Cd(II) (log Kads = 7,7 ± 0,2), o que pode causar a bioacumulação desse íon metálico tóxico. / Proton and metal binding capacities of living cells of the microalgae Tetraselmis gracilis (Kylin) butcher were determined by potentiometric titration and anodic stripping voltammetry, respectively. Data of alkalimetric titration of the microalgae suspension obtained in 0.60 mol L-1 NaCl at 25.0 ± 0.1&#186;C was treated by a discrete site distribution model based on the linearization of the titration curve by modified Gran functions. A total of 3.4 x 10-3 mmol g-1 ionizable sites were determined, divided in four classes of groups with pKa 4.4, 5.2, 7.0 and 9.3, whose relative abundances were 13, 5.8, 8.2 and 73%, respectively. Binding of Cd(II) and Zn(II) was studied in seawater (pH 8.2) by additions of either single metallic species or binary mixtures. Computation of free metal concentrations from the voltammetric data considered the cell-metal aggregates with diffusion coefficient significantly lower than that of free metal ions. Adsorption capacities and the logarithm of the conditional equilibrium constants were 7.9 ± 0.9 &#181;mol g-1 and 6.9 ± 0.3 L g-1 for Cd(II) and 18.1 ± 0.4 &#181;mol g-1 and 8.8 ± 0.2 L g-1 for Zn(II). For titrations with binary mixtures of Cd(II) and Zn(II ) the adsorption capacity of Cd(II) were 0.129 ± 0.008 &#181;mol g-1 and 18.1 ± 0.4 &#181;mol g-1, respectively. The results suggest that binding of Zn(II) inhibits that of Cd(II). However, even in the presence of Zn(II), the alga surface has some minor sites that can bind Cd(II) (log Kads = 7.7 ± 0.2), a process that can lead to bioaccumulation of this toxic metal ion.