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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345651.pdf: 12559513 bytes, checksum: 7af5b3a93965abfe830dccf4afe13b9b (MD5) Previous issue date: 2016 / Com o surgimento de novas tecnologias no campo interdisciplinar da Biotecnologia, cresce também a utilização das microalgas em diversos setores de interesse econômico e de tecnologia ambiental. O presente trabalho buscou procurou aliar conceitos distintos de formas de cultivo de microalgas em um único sistema (híbrido), para produção de biomassa e abordar o potencial de uma microalga extremófila quanto a sua tolerância a metais pesados. O trabalho foi desenvolvido paralelamente no Laboratório de Cultivo de Algas (LCA-UFSC) e no Laboratório de Ficologia (LAFIC-UFSC), entre fevereiro de 2013 e maio de 2015. O capítulo 1 tratou da construção de um sistema híbrido para o cultivo e a realização de testes de batelada com a microalga teste Scenedesmus obliquus para validação, com quantificação do crescimento, produtividade, perfil da biomassa (teor de óleo, perfil de ácidos graxos, proteínas, teor de luteína e betacaroteno) quanto à presença de CO2 no cultivo. O volume total de trabalho do sistema foi definido em 180 litros, que circulou por três segmentos: reservatório, sistema de tubos (2m de coluna d?água) e rampa. A rampa foi definida em 5m2 de área superficial com lâmina d?água média de 1,5cm de altura. A vazão de trabalho foi de 55,7 L min-1 e velocidade de fluxo de 0,0619 m s-1. O sistema teve o pedido de patente protocolado junto ao INPI (Apêndice 1). A produtividade líquida média de S. obliquus, com CO2, foi de 7,08 g m-2 dia-1 contra 0,77g m-2 dia-1 sem o porte do gás. Foi observado que o cultivo de S.obliquus neste sistema necessita de CO2 mesmo em baixa densidade. O teor de óleo médio nos experimentos com CO2 foi de cerca de 20%, contra 15,5% nos experimentos sem CO2. O resultado também indicou uma maior assimilação de carbono na condição com suprimento adicional de CO2. A diferença marcante no perfil entre os dois tratamentos foi quanto aos ácidos graxos insaturados com 18 carbonos. Na condição sem CO2 o ácido oleico (C18:1) foi predominante, ao passo que na condição com CO2, o ácido a-linolênico (C18:2) foi o mais abundante. O capítulo 2 abordou o crescimento de Chlamydomonas acidophila LAFIC-004 em meio com elevadas concentrações de zinco e cádmio (quantificação de biomassa, glutationas, fitoquelatinas, pigmentos, zinco e cádmio no sobrenadante e alterações da ultraestrutura). A cepa mostrou alto potencial às concentrações testadas. A presença de fitoquelatinas livres foi reduzida significativamente indicando imobilização dos metais na célula, corroborado pela análise ultraestrutural.<br> / Abstract : With the emergence of new technologies in the interdisciplinary field of biotechnology, the use of microalgae in various sectors of economic interest and environmental technology is also increasing. The present work sought to combine different concepts of microalgae cultivation in a single system (hybrid) for biomass production and to address the potential of an extremophilic microalgae as to its tolerance to heavy metals. In two charpters the work was divided, with the experimental part developed in parallel in the Algae Cultivation Laboratory (LCA-UFSC) and in the Laboratory of Ficology (LAFIC-UFSC) between February 2013 and May 2015. Chapter 1 dealt with the The construction of the hybrid system for the cultivation and performance of batch tests with the Scenedesmus obliquus test microalgae, for validation, with quantification of growth, productivity, biomass profile (oil content, fatty acids profile, proteins, lutein content and betacarotene) for the presence of CO2 in the culture. The total work volume of the system was set at 180 liters, which circulated through three main segments: reservoir, pipe system (2m of water column) and ramp. The ramp was defined in 5m2 of surface area with an average water depth of 1.5cm in height. The workflow was 55.7 L min-1 and flow velocity of 0.0619 m s-1. The system had the patent application filed with the INPI. The average net productivity of S. obliquus with CO2 was 7.08 g m-2 day-1 versus 0.77 g m-2 day-1 without the gas carrying. It was observed that the cultivation of S. obliquus in this system requires CO2 even at low density. The average oil content in the CO2 experiments was about 20%, against 15.5% in the experiments without CO2. The result also indicated greater carbon uptake in the condition with additional CO2 supply. The marked difference in the profile between the two treatments was for the unsaturated fatty acids with 18 carbons. In the condition without CO2 the oleic acid (C18:1) was predominant, whereas in the CO2 condition, a-linolenic acid (C18:2) was the most abundant. The chapter two were about Chlamydomonas acidophila LAFIC-004, were grown in medium with high concentrations of zinc and cadmium (quantification of biomass, glutathione, phytochelatins, pigments, zinc and cadmium in the supernatant and ultrastructure changes). The strain was tolerant to the concentrations tested. The presence of free phytochelatins was significantly reduced indicating immobilization of the metals in the cell, corroborated by the ultrastructural analysis.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11692_RESUMO.pdf: 15874 bytes, checksum: d016ed660c0bcb7d4181244ab0276db1 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / As pesquisas atuais têm demonstrado um grande interesse em microalgas pela sua capacidade de captura do CO2 da atmosfera, gás nocivo ao meio ambiente além de armazenar um óleo com alto valor agregado. Entretanto, a extração do óleo de microalgas representa uma etapa de alta demanda energética, sendo necessário o desenvolvimento de um processo viável sob este aspecto. Neste contexto, o presente trabalho objetiva a extração do bio-óleo a partir da microalga da espécie Nannochloropsis oculata via base úmida, a fim de retirar a etapa de secagem do processo de extração. Para isso foi utilizado um planejamento experimental do tipo fatorial (3²) com mais dois pontos centrais, totalizando 11 experimentos para cada solvente (etanol e hexano). As variáveis estudadas no planejamento foram o tempo de aplicação do ultrassom e o tempo de extração por Soxhlet. A extração com a aplicação de ultrassom por 60minseguida de Soxhlet por 8h com hexano mostrou-se melhor rendimento (20,29%) de bio-óleo. A produção de bio-óleo nas mesmas condições com etanol foi de 16,83%. O menor gasto energético em relação a produção de 1g de óleo se deu nas condições de aplicação de 60 min de ultrassom e 4h de extração sólido-líquido. Também comparou-se o gasto energético via base seca e úmida com os dois solventes. Na extração via base seca o rendimento foi inferior a via base úmida. Pela análise de GC-MS percebeu-se que secagem influencia no perfil dos ácidos graxos, diminuindo a porcentagem de ácidos graxos monoinsaturados e poliinsaturados. Conclui-se que a extração via base úmida é a melhor opção, pois secagem deteriora o bio-óleo e não influencia significativamente no rendimento do bio-óleo.

Orientador: Ciro Cesar Zaini Branco / Banca: Carla Ferragut / Banca: Cleto Kaveski Peres / Banca: Denise de Campos Bicudo / Banca: Orlando Necchi Junior / Resumo: As macroalgas lóticas têm sido consideradas, juntamente com perifíton, briófitas e macrófitas, um dos principais produtores primários de ambientes de riachos. Por essa razão, nas últimas décadas muitos trabalhos vêm sendo realizados na tentativa de entender-se a distribuição espaço-temporal desses organismos. A grande maioria desses trabalhos tem investigado exclusivamente os efeitos de variáveis ambientais sobre os padrões de distribuição ecológica das macroalgas de riachos. Entretanto, apenas a relação entre a ocorrência e distribuição desses organismos e as variações do ambiente tem demostrado ser pouco preditiva em relação ao estabelecimento e manutenção das macroalgas nestes ecossistemas. Assim, parece claro que, além do mosaico dinâmico de condições ambientais, outras forças que atuam sobre estes organismos devem ser consideradas na análise de suas distribuições ecológicas. Neste sentido, é possível imaginar que as interações bióticas, em pequena escala, que ocorrem entre os organismos que coexistem em um mesmo trecho de riacho também possam interferir de maneira significativa nas respostas ecológias desses organismos. As microalgas e macro-invertebrados herbívoros, por exemplo, são organismos que coexistem intimamente com as macroalgas e, portanto, devem possuir papel relevante na distribuição desses organismos no ambiente. De fato, alguns estudos têm sugerido que os fatores internos de uma comunidade parecem ser mais importantes para determinar as suas variações do que os fatores externos, pontuais ou sazonais, que atuam durante o período de colonização. Neste contexto, o presente estudo investigou as possíveis interações bióticas existentes entre as micro e macroalgas de riachos tropicais, através da condução de um estudo experimental. De forma mais específica, o primeiro objetivo foi avaliar a existência de competitição ou cooperação entre as algas bentônicas (micro e... / Abstract: The stream macroalgae have been considered, along with periphyton, bryophytes and macrophytes, one of the main primary producers in streams environments. For this reason, in recent decades many studies have been performed to understand the spatiotemporal distribution of these organisms. Most of these studies have only investigated the effects of environmental variables on patterns of ecological distribution of macroalgae streams. However, only the relationship between the occurrence and distribution of these organisms and the changes in environment has been shown to be poorly predictive in relation to the establishment and maintenance of macroalgae in these ecosystems. Thus, it seems clear that, beyond the dynamic mosaic of environmental conditions, other forces acting on these organisms should be considered in the analysis of their ecological distributions. In this sense, it is possible to imagine that biotic interactions on a small scale, that occur between coexistent organisms in the same stream stretch can also significantly influence on the ecological responses of these organisms. Microalgae and herbivorous, for example, are organisms that coexist intimately with macroalgae and therefore must have a relevant role in the distribution of these organisms in the environment. In fact, some studies have suggested that the internal factors of community seem to be more important in determining their variations than external, occasional or seasonal factors that act during the period of colonization. In this context, the present study investigated the possible existing biotic interactions between micro and macroalgae in tropical streams, by conducting an experimental study. More specifically, the first objective was to evaluate the existence of competition or cooperation between benthic algae (micro and macroalgae) over a process of colonization on artificial substrates. In addition, we tried to correlate these interactions with the dynamic ... / Doutor

Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-03-28T13:03:11Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL CABANELAS, ITD.pdf: 4803170 bytes, checksum: 7ce3e85d909a7c425ee026d9f925290d (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-03-28T13:16:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL CABANELAS, ITD.pdf: 4803170 bytes, checksum: 7ce3e85d909a7c425ee026d9f925290d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T13:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL CABANELAS, ITD.pdf: 4803170 bytes, checksum: 7ce3e85d909a7c425ee026d9f925290d (MD5) / CNPQ / No atual cenário energético mundial é notória a insustentabilidade do uso continuado de combustíveis fósseis, devido à projetada diminuição do suprimento de petróleo, e à contribuição destes combustíveis para o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera. Como, da demanda bruta por energia, no mínimo 60% é absorvida pelo setor de transportes, torna-se lógico propor a substituição dos combustíveis fósseis pelos biocombustíveis como alternativa para redução de emissões poluidoras. As microalgas são uma possibilidade versátil uma vez que podem dar origem a, além de biodiesel (óleo), etanol (fermentação de amido), bioquerosene (hidrocarbonetos líquidos), bioplásticos (biopolímeros), biohidrogênio, biogás (metano) e outros derivados químicos. O uso de resíduos domésticos vem se destacando como opções economicamente viável e efetivamente eco-compatível para o cultivo de microalgas. A presente proposta teve o objetivo de avaliar o potencial de efluentes domésticos urbanos como fonte alternativa de nutrientes para o cultivo de microalgas. O desenvolvimento do presente trabalho foi dividido em dois artigos científicos elaborados com os dados experimentais. Os artigos mostram (i) o efeito de diferentes águas residuárias sobre a microalga Chlorella vulgaris e (ii) os efeito da adição de diferentes concentrações de glicerina sobre o metabolismo das espécies Chlorella vulgaris e Botryococcus terribilis cultivadas em água residuária. A microalga Chorella vulgaris apresentou crescimento satisfatório em diferentes efluentes domésticos tratados, alcançando produtividades entre 50 e 150 mg L-1 d-1. Em todas as amostras foi observada a remoção de nutrientes. A suplementação de CO2 é uma importante variável para a produção de biomassa e eficiente remoção de nutrientes. Chlorella vulgaris foi capaz de fixar como biomassa entre 56 e 242 mg por litro por dia de CO2. Modificações artificiais da razão N/P não aumentou a produção de biomassa nem a taxa de remoção de nutrientes, para os cultivos com efluente da secagem dos lodos. Para os experimentos com adição de glicerina não foi possível estabelecer correlação linear entre as concentrações de glicerina e a produção de biomassa. Contudo, foi observado aumento significativo de biomassa com 25 e 50 mM de glicerina. Tais resultados indicam a possibilidade de aplicar a glicerina como fonte de carbono orgânico para a produção de biomassa microalgal. Também foi possível observar altos valores de remoção de nutrientes, acima de 70% para DQO, nitrogênio e fósforo. Contudo, as produtividades lipídicas, embora não correlacionadas com a disponibilidade de glicerina foram reduzidas com a disponibilidade deste nutriente. Tais resultados apontam a glicerina como indicada para produção de biomassa de microalgas, porém não visando altas produtividades lipídicas.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-14T16:29:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final 26-11-13.pdf: 4046799 bytes, checksum: 5238fb276228e53c9cce03e85e3affbc (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-14T16:29:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação final 26-11-13.pdf: 4046799 bytes, checksum: 5238fb276228e53c9cce03e85e3affbc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-14T16:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação final 26-11-13.pdf: 4046799 bytes, checksum: 5238fb276228e53c9cce03e85e3affbc (MD5) / Neste trabalho duas espécies de microalgas, Haematococcus pluvialis e Nannochloropsis sp, foram caracterizadas quanto ao conteúdo de carotenóides e lipídeos utilizando espectroscopia Raman como método de análise in-vivo. Os principais sinais para identificação dos carotenóides foram de flexão C-H (1008 cm-1), tensão da ligação C-C (1155 cm-1) e tensão da ligação C=C (1524 cm-1). Foram identificados sinais harmônicos destas mesmas vibrações na região de 2312 cm-1 e 2667 cm-1. Para lipídeos, os principais sinais gerados pelas vibrações intermoleculares foram deformação no plano cis da ligação=CH(1266 cm-1), movimento de torque CH2 (1302 cm-1), vibração tipo tesoura do CH2 (1443 cm-1), vibração de extensão cis C=C (1660 cm-1), vibração de extensão C=O (1748 cm-1), e vibração de extensão C-H (2845-3107 cm-1). Após identificados dos sinais de interesse, foram determinados os fatores que influenciam positiva e negativamente a intensidade dos sinais Raman. Para esta análise foi levado em consideração o esgotamento dos nutrientes ao longo dos dias de cultivo. Outro fator estudado foi a influência do tempo de exposição ao laser, assim como a variabilidade da intensidade dos sinais entre células do mesmo meio de cultura. A partir dos resultados, concluiu-se que o esgotamento dos nutrientes gera um aumento na intensidade dos sinais. Em relação ao efeito do tempo de exposição ao laser, quando se aumenta o tempo de exposição diminui a intensidade dos sinais. Através da espectroscopia Raman,foi possível quantificar a concentração máxima de 8,4% de carotenóides presentes na espécie de microalga Haematococcus pluvialis. / In this study Haematococcus pluvialis e Nannochloropsis sp were characterized according the carotenoid and lipid content using Raman spectroscopy as a method of analysis in vivo. The main signals for identifying the carotenoids were flexion C-H (1008 cm-1), stretching C-C (1155 cm-1) and stretching C=C (1524cm-1). It was identified harmonic signs of these same vibrations on 2312cm-1 and 2667cm-1regions. For lipids, the main signals generated by intermolecular vibrations were in plane deformation cis =C−H (1266 cm-1), twisting motion CH2 (1302 cm-1), scissoring deformation CH2 (1443 cm-1), stretching C=C (1660 cm-1), stretching C=O (1748 cm-1) and stretching C-H (2845-3107 cm-1). After identified the signals of interest, the factors that may influence positively and negatively the intensity of the Raman signals were determined. For this analysis was taken into account the depletion of nutrients throughout the days of cultivation. Another factor evaluated was the influence of the time of laser exposure, as well as the variability of intensity of signals between cells of the same culture medium. The results show the depletion of nutrients leads to an increase in the intensity of the signals. It was observed that increasing the exposure time it decreases the signal strength. Using Raman spectroscopy it was possible to quantify the maximum concentration of 8.4% of carotenoids present in the species of microalgae Haematococcus pluvialis.

Orientador : Prof. Dr. Luiz Pereira Ramos / Coorientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 27/05/2013 / Inclui referências : f. 79-84 / Resumo: As microalgas têm se apresentado como uma alternativa promissora para a produção de biocombustíveis, pois além da possibilidade de apresentarem maiores teores de extrato lipídico, possuem um ciclo de vida curto, necessitando de menores extensões de terra para o seu cultivo e utilizam como insumo para a fotossíntese o CO2 oriundo de diversas atividades, antrópicas ou não. No entanto, para uso como matéria-prima para a produção de biodiesel, é necessário otimizar a etapa de extração de lipídios. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de lipídios e o perfil graxo da microalga marinha Nannochloropsis oculata, em comparação com a microalga dulcícola Pseudochlorella pyrenoidosa, e também avaliar a eficiência de dois sistemas distintos para as extrações de suas respectivas frações lipídicas, a extração em Soxhlet e o desenvolvimento de um sistema baseado no uso de solventes pressurizados. Ao se realizar a transesterificação diretamente nas microalgas in natura, a espécie P. pyrenoidosa apresentou 10,47 g de éster por 100 g de biomassa seca, sendo que os componentes majoritários, na forma de ésteres metílicos, foram os derivados dos ácidos linolênico (C18:3), linoléico (C18:2), palmítico (C16:0) e palmitoléico (C16:1), enquanto que a microalga N. oculata dessalinizada apresentou 13,9 g de éster por 100 g de biomassa seca, com predominância dos ésteres dos ácidos palmítico (C16:0), palmitoléico (C16:1), oléico (C18:1) e eicosapentaenóico (C20:5). As extrações em Soxhlet foram realizadas utilizando etanol absoluto, clorofórmio:metanol (2:1, v/v) e nhexano como solventes, em extrações isoladas e independentes. Dentre os solventes avaliados, o etanol foi o mais eficiente no processo de extração, produzindo 3,25 g de éster por 100 g de biomassa nos extratos da microalga dulcícola e 4,53 g/100 g no extrato de amostras salinizadas da microalga marinha, equivalentes a 11,33 g/100 g de biomassa seca da microalga dessalinizada. As extrações com fluido pressurizado foram realizadas com a utilização de propano ou CO2 como solvente e etanol absoluto como cossolvente. A microalga P. pyrenoidosa foi utilizada para a definição das condições ideais de temperatura e pressão para extração. Em seguida, estas condições foram aplicadas para as extrações de N. oculata e os melhores rendimentos foram obtidos a 200 bar e 80°C, empregando propano como solvente e com a adição de cossolvente, resultando em 7,53 g de éster por 100 g de biomassa dessalinizada. Ao se substituir o solvente para dióxido de carbono nestas mesmas condições, o rendimento final em ésteres foi de 4,08 g por 100 g de biomassa dessalinizada. No entanto, mesmo nas melhores condições utilizadas neste estudo, a extração com fluido pressurizado não extraiu mais de 54,2 % do material lipídico das microalgas, demonstrando que o processo ainda deverá ser otimizado, particularmente no que diz respeito ao design do reator, para melhorar o processo de transferência de massas. Apesar destas limitações, foi possível verificar uma redução significativa na quantidade de solvente utilizada, quando comparada ao sistema de extração em Soxhlet convencional. Palavras-chave: microalgas, Pseudochlorella pyrenoidosa, Nannochloropsis oculata, extração, fluidos pressurizados, ésteres graxos. / Abstract: Microalgae have emerged as a promising alternative for the production of biofuels because, in addition to its high levels of lipid accumulation, they have a short life cycle, requiring smaller tracts of land for their cultivation, and are able to use as input for photosynthesis the CO2 originated from various activities, anthropogenic or not. However, to be used as feedstock for biodiesel production, it is necessary to optimize the lipid extraction step. This study aimed to determine the lipid content and fatty acid profile of the marine microalgae Nannochloropsis oculata, to compare the results with those of the freshwater microalgae Pseudochlorella pyrenoidosa, and to evaluate the effectiveness of two different systems for the extraction of their respective lipid fractions: solvent extraction in a Soxhlet apparatus and extraction with pressurized solvents. When performing the direct conversion of the native microalgae into fatty acid methyl esters, the species P. pyrenoidosa gave 10.47 g ester per 100 g dry biomass, with the major components being derived from linolenic (C18: 3), linoleic (C18: 2), palmitic (C16:0) and palmitoleic (C16:1) acids. By contrast, the microalgae N. oculata after dessalination presented 13.9 g ester per 100 g dry biomass, with predominance of the esters derived from palmitic (C16:0), palmitoleic (C16:1), oleic (C18:1) and eicosapentaenoic (C20:5) acids. The Soxhlet extractions were carried out using absolute ethanol, chloroform:methanol (2:1, v/v) and n-hexane as solvents in extractions that were carried out separately and independently. Among the evaluated solvents, ethanol was the most efficient in the extraction procedure, yielding 3.25 g ester per 100 g biomass in the freshwater microalgae extracts and 4.53 g per 100 g in the marine microalgae extract, which was equivalent to 11.33 g per 100 g dry biomass in microalgae after dessalination. Extractions with pressurized fluids were carried out using propane or carbon dioxide (CO2) as solvents and absolute ethanol as cosolvent. The microalgae P. pyrenoidosa was used to define the ideal conditions of temperature and pressure for extraction. Then, these conditions were applied for the extraction of N. oculata. The best yield was obtained at 200 bar and 80 °C using subcritical propane as solvent in the presence of ethanol as cosolvent, resulting in a 7.53 g per 100 g of desalted biomass. By replacing the solvent by CO2 under the same experimental conditions, the final ester yield was 4.08 g per 100 g desalted biomass. However, even under the best conditions used in this study, pressurized fluid extraction did not draw more than 54.2% of the microalgae lipid material, demonstrating that the process has to be optimized, especially with regard to the design of extraction vessel that would improve both heat and mass transfer phenomena. Despite these limitations, a significant reduction in the required amount of solvent was observed, compared to conventional Soxhlet extraction system. Keywords: Microalgae, Pseudochlorella pyrenoidosa, Nannochloropsis oculata, extraction, pressurized fluid, fatty esters.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9980_Dissertação_SaraFrancisco.pdf: 3168577 bytes, checksum: 119852740d97c2033c2261f7a6ee7c53 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / A recuperação da biomassa microalgácea (BMA) é uma etapa crítica no processo de separação de biomassa para diversas aplicações, principalmente na produção de combustíveis. Entre os processos existentes para a separação da biomassa do meio aquoso, a floculação tem sido escolhida como o processo mais economicamente vantajoso. O objetivo deste trabalho foi avaliar coagulantes alternativos para recuperação de BMA crescida em efluente anaeróbio e caracterizar a qualidade dos efluentes após recuperação. Tanino modificado, amido catiônico e sulfato de alumínio promoveram remoção de mais de 90% de biomassa em concentrações maiores que 80 mg/L, na faixa de pH de 7 a 10, sendo que o amido catiônico foi o coagulante que promoveu a maior remoção de biomassa nos pHs avaliados. O pó das sementes de Moringa (Moringa oleífera) e a goma de quiabo (Hibiscus esculentus) promoveram apenas remoções de, em média, 50%, na faixa ácida de pHs avaliados. Os efluentes gerados após sedimentação da biomassa apresentaram remoções maiores que 80% para fósforo e nitrogênio e maiores que 50% para DBO e DQO, utilizando-se os coagulantes sulfato de alumínio, tanino modificado e amido catiônico. A biomassa recuperada a partir do uso de amido catiônico apresentou maior biodegradabilidade em relação às biomassas recuperadas a partir do uso de sulfato de alumínio e de tanino modificado. A biomassa recuperada a partir do sulfato de alumínio (BMA-AS) apresentou maiores valores de CE50, enquanto a BMA recuperada a partir dos polímeros orgânicos naturais à base de tanino e amido apresentaram 50% menores que o valor apresentado para a BMA-AS. O sulfato de alumínio, utilizado como referencial na recuperação de microalgas, pode ser substituído por coagulantes naturais, para uma faixa ampla de pH, sem diminuir a eficiência de remoção de biomassa.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma / Las microalgas son capaces de producir diferentes compuestos de importancia nutricional, siendo utilizadas en acuicultura, alimentación animal y nutrición humana. Esta capacidad depende, entre otros factores, de la concentración de nutrientes, lo que altera la composición bioquímica de las microalgas. Se evaluó el efecto de la concentración de la solución nutritiva de Hoagland y Arnon II modificada sobre la biomasa fresca, contenido de algunas biomoléculas de interés y sobre la capacidad antioxidante de microalgas Chlamydomonas, género que es utilizado como sistema modelo de investigación en biología celular pero que hasta el momento no ha sido estudiado desde el punto de vista nutricional ni desde sus potencialidades comerciales. Mediante la combinación de dos métodos de aislamiento: rayado en agar y dilución seriada, se logró aislar microalgas Chlamydomonas para su posterior cultivo en una cámara acondicionada para el crecimiento de las microalgas bajo condiciones controladas de temperatura, fotoperiodo y radiación. Durante la etapa de cultivo en matraces de 500 mL se aplicaron cinco tratamientos con distinta concentración de nutrientes (solución nutritiva de Hoagland y Arnon II modificada, al 25, 50, 100, 150 y 200%). Se realizaron muestreos durante 31 días (día por medio), obteniendo curvas de crecimiento poblacional típicas de microorganismos, esto permitió discutir el efecto de la solución nutritiva en cuatro días representativos (días 9, 17, 25 y 31) del crecimiento poblacional. Durante estos cuatro días no se detectaron diferencias que pudieran indicar alguna tendencia o efecto de la concentración de la solución nutritiva sobre la producción de biomasa, ni sobre el contenido de proteínas solubles, hidratos de carbonos, clorofila a, clorofila b y carotenoides, durante el periodo de cultivo. La capacidad antioxidante tampoco se vio afectada por las distintas concentraciones de la solución nutritiva. Sobre la base de los resultados anteriores, se podría sugerir que el mejor momento para cosechar microalgas con fines comerciales correspondería el día 25, el cuál se sitúa hacia el final de la fase de crecimiento exponencial. Durante dicho día el tratamiento con la menor concentración de la solución nutritiva no presentó diferencias en biomasa fresca producida, contenido de proteínas solubles y carotenoides, como tampoco en capacidad antioxidante, en comparación con los otros tratamientos. De acuerdo a los resultados se puede concluir que las cinco concentraciones de la solución nutritiva permiten un adecuado crecimiento en Chlamydomonas, satisfaciendo sus requerimientos nutricionales para producción de biomasa fresca y de biomoléculas de interés comercial. / In this study was evaluated the effect of Hoagland and Arnon II nutrient solution in the production of fresh biomass, biomolecules content and the antioxidant capacity of the microalgae Chlamydomonas, genus that is commonly used as a research model system in cellular biology, however until now this studies didn’t analyses the nutritional or economics point of view. The population growing curves was used to analyze the effect of the nutrient solution in four days (9, 17, 25 and 31). The result didn’t show effects of the nutrients solution application in the biomass production, soluble proteins, carbohydrates, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids and the antioxidant capacity. With this result I suggest the 25 day as the best harvest day of the microalgae with commercial purpose. Finally, all treatment allowed an adequate growth of Chlamydomonas, fulfilled the nutritional requirements to fresh biomass and commercial biomolecules production.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8269_1.pdf: 698382 bytes, checksum: 4926e77ff1d70c1c55c59f5380ae6582 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os Harpacticoida participam de processos importantes do bentos porém suas interações específicas com os produtores primários ainda são pouco conhecidas. Este trabalho verificou a seletividade dos Harpacticoida sobre as microalgas e se a distribuição em microescala dos mesmos é influenciada pela distribuição dessas microalgas. Em laboratório realizou-se um experimento, onde as microalgas e quatro espécies de Harpacticoida (Cletocamptus deitersi; Mesochra sp.; Robertsonia mourei; Metis holothuriae) foram isoladas e cultivadas a partir de amostras de sedimento e de água coletadas em 10/08/2006, durante baixa-mar, no mediolitoral do Canal de Santa Cruz. O tempo de pastagem dos Harpacticoida sobre as microalgas foi de 24hs. No mesmo dia e local, foram coletadas amostras de sedimento, com 25 seringas contíguas (1,3cm2), em um centímetro de profundidade para verificar a relação microespacial in situ. A caracterização da área deu-se pelas variáveis: clorofilaa; feopigmentos; percentual de silte/argila; conteúdo de matéria orgânica e salinidade. Em laboratório, diferenças significativas (Mann-Whitney, p=0,0104) foram observadas para as densidades das microalgas Diploneis bombus e Navicula longa na presença de Mesochra sp. e no controle final. Na presença de R. mourei observou-se diferenças significativas (M-W, p=0,0104), comparando com o controle final, para Navicula sp., Tryblionella coarctata e Tryblionella punctata. Diferenças significativas (M-W, p=0,0104), para Cymbella sp.1, Cymbella sp.2 e Gomphonema sp., foram observadas na presença de C. deitersi e no controle final. M. holothuriae não determinou diferenças significativas para nenhuma espécie de microalga. Mesochra sp., R. mourei, C. deitersi, mostraram seletividade para as microalgas e o tamanho das mesmas parece influenciar esta seleção, assim como outros fatores podem explicar porque algumas microalgas não são ingeridas. Quanto a microdistribuição espacial, tanto o grupo Harpacticoida (rs=0,542; p=0,005) como C. deitersi (rs=0,0572; p=0,003) se correlacionaram significativamente com Gomphonema sp. Apesar dos Harpacticoida selecionarem microalgas, as correlações não demonstram de forma inequívoca a influência espacial desta seletividade. A abundância do alimento, a distribuição vertical no sedimento das microalgas e dos Harpacticoida, a predação de níveis tróficos superiores, entre outros fatores, podem fazer com que simples correlações não determinem claramente a influência das microalgas na distribuição microespacial dos Harpacticoida