Thesis (M.Sc.)--York University, 2008. Graduate Programme in Biology. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 120-136). Also available on the Internet. MODE OF ACCESS via web browser by entering the following URL: http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&res_dat=xri:pqdiss&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft_dat=xri:pqdiss:MR38772

A extensa rede de lagoas presente no litoral do Rio Grande do Sul constitui ecossistemas de grande diversidade ecológica. Esses corpos de água, também se caracterizam por apresentarem pequena profundidade, tornando-os sensíveis às mudanças naturais ou antrópicas. As interferências antrópicas podem acarretar em diversas modificações físicas e químicas, provocando a eutrofização dos corpos de água. Esse processo modifica as variáveis ambientais em diversos aspectos, influenciados principalmente pela concentração de nutrientes inorgânicos, penetração da luz, temperatura e pH da água, bem como a alteração da comunidade fitoplanctônica, especialmente as cianobactérias. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica da comunidade fitoplanctônica e da cianotoxina Microcistina e a relação com parâmetros físico-químicos em três lagoas localizadas no Município de Osório-RS. Os dados foram obtidos por meio de amostragens realizadas sazonalmente em quatro pontos amostrais distribuídos em três lagoas (Marcelino, Peixoto e Pinguela). As amostras foram analisadas quanto aos parâmetros físico-químicos, a densidade fitoplanctônica e a concentração de microcistina. Com base nos dados obtidos foram elaboradas PCA’s considerando os parâmetros fisico-químicos e a relação com o fitoplâncton, bem como avaliada a relação entre as variáveis utilizando-se a correlação de Spearman. Os resultados mostram um processo de eutrofização nas lagoas estudadas, onde 67,6% da variabilidade ambiental total nos pontos amostrais está relacionada diretamente à clorofila-a, DBO5, N-NH4, P-total, condutividade e inversamente à transparência de Secchi. Quanto à dinâmica da comunidade fitoplanctônica conforme os parâmetros físico-químicos, a análise demonstrou efeito antagônico das variáveis com carga positiva (N-NH4, DBO5, P-total, clorofila-a, condutividade, densidade de Cyanophyceae, Chlorophyceae e Bacillariophyceae) versus as de carga negativa (transparência de Secchi). A concentração de microcistina variou de 0,02μg/L a 0,51 μg/L, permanecendo abaixo do limite permitido pela legislação brasileira para água potável. Contudo, a baixa concentração não assegura que os corpos hídricos estudados estejam livres de cianotoxinas, uma vez que não foram analisadas outras toxinas, como cilindrospermopsina, saxitoxina e anatoxina-a, abordadas na legislação vigente e produzidas por espécies pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Com os resultados verifica-se um nítido gradiente de eutrofização entre as lagoas, que se inicia na Marcelino, que é o corpo receptor do efluente doméstico proveniente de Osório, e segue em direção ao norte. Esse gradiente influencia diretamente a comunidade fitoplanctônica e favorece condições e recursos para o crescimento de grupos relacionados a elevada eutrofização, como as classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Bacillariophyceae. Apesar da baixa concentração da cianotoxina microcistina, o elevado número de cianobactérias encontradas durante a amostragem sugere que outras cianotoxinas possam estar presentes em altas concentrações nas lagoas. A elevada densidade de indivíduos do gênero Dolichospermum evidencia a necessidade de um constante monitoramento das lagoas, uma vez que a presença deste grupo taxonômico acarreta a possibilidade da existência de diversas cianotoxinas causadoras de efeitos nocivos à população humana, além de impactar os organismos aquáticos e a vida selvagem de diversas formas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-11-08T10:52:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paulo Henrique Boff.pdf: 10630714 bytes, checksum: fd78c4c0389ab8da31133f0f28a7836e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T10:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paulo Henrique Boff.pdf: 10630714 bytes, checksum: fd78c4c0389ab8da31133f0f28a7836e (MD5) Previous issue date: 2017-11-01 / Petróleo Brasileiro, PETROBRAS

Orientadores: Ricardo Lima Isaac, Marli de Fatima Fiore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agujaro_LiviaFernanda_D.pdf: 8426074 bytes, checksum: 8e36c9f4c6c51501d00f8d43de2d0d37 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Florações de cianobactérias potencialmente tóxicas têm sido detectadas em vários reservatórios no Estado de São Paulo, muitos deles com intenso uso recreacional, como o reservatório Salto Grande (Americana, SP). Poucos estudos no Brasil enfocam aspectos de balneabilidade e saúde pública por exposição a estes organismos em corpos d'água interiores. Planos de monitoramento para a avaliação dos riscos associados são inexistentes. Diante dos potenciais problemas de saúde pública, foi desenvolvido um estudo com o objetivo de: efetuar um levantamento qualitativo e quantitativo das cianobactérias, associar os fatores ambientais condicionantes de sua ocorrência, avaliar o potencial toxicológico destas águas e utilizar abordagens moleculares inéditas para o local estudado e ainda pouco empregadas no País. As coletas foram mensais, no período de abril de 2005 a fevereiro de 2006, nas margens e sempre aos domingos. Realizaram-se a contagem e a identificação de organismos e células de cianobactérias, contagem das principais classes fitoplanctônicas, determinação de clorofila a, avaliação de microcistinas pelo método ELISA e microcistina-LR por CLAE e determinação de parâmetros fisicos e químicos. Paralelamente isolaram-se treze linhagens em culturas uniespecíficas para o aprofundamento dos estudos taxonômicos por meio do seqüenciamento do gene rDNA 16S. Linhagens de cianobactérias e amostras ambientais foram submetidas à detecção do gene mycA por PCR e foi verificada a distribuição dos genes NRPS e PKS nos isolados...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Potentially toxic cyanobacteria blooms have been detected in several water reservoirs' with intense recreational use such as in Salto Grande Reservoir, Sao Paulo State, Brazil. Very few studies in this country focus on the related public health aspects. There are no monitoring plans developed by public authorities to evaluate the associated risks. A qualitative and quantitative cyanobacteria research was carried out at the recreational area of the reservoir, connected to the environmental factors which regulate its occurrence in order to evaluate the toxicological potential of these waters, using molecular approaches that have just recently been used in Brazil. The results obtained led to a Cyanobacteria Monitoring Plan for freshwater ecosystems in Sao Paulo State aiming to allow the safe recreational use of these water bodies. It was taken eleven monthly samples during the wet and dry seasons from April 2005 to February 2006 at Namorados Beach and at Iate Clube de Americana, on Sundays, when intense recreational use occurs. The following environmental variables were analyzed: water temperature, precipitation, water flow into the reservoir, Secchi depth, pH, total phosphorus and nitrogen levels, in addition to 'numbering and identifying organisms and cyanobacteria cells, main phytoplankton Classes, chlorophyll-a, besides microcystins assessment by ELISA method and microcystin-LR by HPLC-MS. Simultaneously, thirteen strains were isolated in uni-specific cultures in order to deepen the taxonomic studies through sequencing of rDNA 16S gene. To evaluate the toxigenic potential, the strains of cyanobacterias and the environmental samples were tested to detect mycA by PCR and it was investigated the distribution of NRPS and PKS genes in the isolated strains ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

A extensa rede de lagoas presente no litoral do Rio Grande do Sul constitui ecossistemas de grande diversidade ecológica. Esses corpos de água, também se caracterizam por apresentarem pequena profundidade, tornando-os sensíveis às mudanças naturais ou antrópicas. As interferências antrópicas podem acarretar em diversas modificações físicas e químicas, provocando a eutrofização dos corpos de água. Esse processo modifica as variáveis ambientais em diversos aspectos, influenciados principalmente pela concentração de nutrientes inorgânicos, penetração da luz, temperatura e pH da água, bem como a alteração da comunidade fitoplanctônica, especialmente as cianobactérias. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica da comunidade fitoplanctônica e da cianotoxina Microcistina e a relação com parâmetros físico-químicos em três lagoas localizadas no Município de Osório-RS. Os dados foram obtidos por meio de amostragens realizadas sazonalmente em quatro pontos amostrais distribuídos em três lagoas (Marcelino, Peixoto e Pinguela). As amostras foram analisadas quanto aos parâmetros físico-químicos, a densidade fitoplanctônica e a concentração de microcistina. Com base nos dados obtidos foram elaboradas PCA’s considerando os parâmetros fisico-químicos e a relação com o fitoplâncton, bem como avaliada a relação entre as variáveis utilizando-se a correlação de Spearman. Os resultados mostram um processo de eutrofização nas lagoas estudadas, onde 67,6% da variabilidade ambiental total nos pontos amostrais está relacionada diretamente à clorofila-a, DBO5, N-NH4, P-total, condutividade e inversamente à transparência de Secchi. Quanto à dinâmica da comunidade fitoplanctônica conforme os parâmetros físico-químicos, a análise demonstrou efeito antagônico das variáveis com carga positiva (N-NH4, DBO5, P-total, clorofila-a, condutividade, densidade de Cyanophyceae, Chlorophyceae e Bacillariophyceae) versus as de carga negativa (transparência de Secchi). A concentração de microcistina variou de 0,02μg/L a 0,51 μg/L, permanecendo abaixo do limite permitido pela legislação brasileira para água potável. Contudo, a baixa concentração não assegura que os corpos hídricos estudados estejam livres de cianotoxinas, uma vez que não foram analisadas outras toxinas, como cilindrospermopsina, saxitoxina e anatoxina-a, abordadas na legislação vigente e produzidas por espécies pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Com os resultados verifica-se um nítido gradiente de eutrofização entre as lagoas, que se inicia na Marcelino, que é o corpo receptor do efluente doméstico proveniente de Osório, e segue em direção ao norte. Esse gradiente influencia diretamente a comunidade fitoplanctônica e favorece condições e recursos para o crescimento de grupos relacionados a elevada eutrofização, como as classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Bacillariophyceae. Apesar da baixa concentração da cianotoxina microcistina, o elevado número de cianobactérias encontradas durante a amostragem sugere que outras cianotoxinas possam estar presentes em altas concentrações nas lagoas. A elevada densidade de indivíduos do gênero Dolichospermum evidencia a necessidade de um constante monitoramento das lagoas, uma vez que a presença deste grupo taxonômico acarreta a possibilidade da existência de diversas cianotoxinas causadoras de efeitos nocivos à população humana, além de impactar os organismos aquáticos e a vida selvagem de diversas formas. / Petróleo Brasileiro, PETROBRAS

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Aparecido dos Reis Coutinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlbuquerqueJunior_EdenCavalcantide_D.pdf: 5506754 bytes, checksum: 149084e24491605061535d97418d544f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As microcistinas, hepatotoxinas, são os principais agentes tóxicos produzidos pelas cianobactérias. Essas toxinas vêm despertando atenções em razão do aumento do número de registros de florações tóxicas de cianobactérias em reservatórios destinados ao abastecimento público; da descoberta de novas toxinas e dos riscos associados a elas e do aumento de intoxicação aguda e crônica, tanto em animais como em seres humanos. A eficiência na remoção destas toxinas de água por carvão ativado depende de algumas características físico-químicas deste adsorvente, além da matéria-prima utilizada na sua obtenção. Neste trabalho, materiais como casca de macadâmia, endocarpo do coco seco e mesocarpo do coco verde da baía, bagaço de cana-de-açúcar e resíduo de madeira de pinus foram selecionados para obtenção de carvões ativados com potencial aplicação na remoção de microcistina de água potável. Os carvões ativados obtidos da madeira de pinus e bagaço de cana-de-açúcar apresentaram melhores estruturas porosas com ASEBET e Vmesoporos de 1586 e 1222 m2/g e 0,39 e 1,05 cm3/g, respectivamente. A partir de uma investigação da cinética e equilíbrio de adsorção da [D-Leucinal]MCYST-LR por estes dois carvões ativados pulverizados foi possível estimar uma remoção desta toxina acima de 98% em 10 minutos de contato, além de ter sido observada adsorção em monocamada desta toxina, com qm e KL de 161 e 200 J.lg/mg e 1,23 e 2,33 L/mg, respectivamente, estimados a partir do modelo linearizado de Langmuir. A adsorção daquela toxina em processo contínuo foi estudada em leitos fixos dos carvões ativados do endocarpo do coco seco e bagaço de canade-açúcar juntamente com dois carvões ativados amostrados de estações de tratamento de água de dois centros de hemodiálise brasileiros. Após a exaustão de cada leito, o que aconteceu entre 132 e 320 min, foi observado adsorção daquela toxina entre 0,05 J.lg/mg e 5,43 J.lg/mg. / Abstract: Microcystins, hepatotoxins, are the main toxic agents produced by cyanobacteria. A sharp increase in the number of cyanobacteria toxic blooms in drinking water reservoirs, the discovery of news variants of microcystins and the risks associated with them, and the increase of acute and chronic poisoning in animaIs and humans, has drew public attention to cyanobacteria toxins. The removal efficient of these toxins from water by activated carbon depends on physical chemical characteristics of this adsorbent and on the starting material used to prepare the activated carbono ln this work, macadamia nut shell, coconut shell, unripe coconut mesocarp, sugar cane bagasse and pinus wood waste were used to prepare activated carbon with potential application for removing microcystins. The activated carbons from pinus wood and sugar cane bagasse had the porous structures with highest Surface area and volume of mesopore of 1586 and 1222 m2/g and 0.39 and 1.05 cm3/g, respectively. These activated carbons were used to remove [D-LeucineJ]MCYSTLR from water. After 10 minutes of contact time, more than 98%of toxin was removed 19y the activated carbons. The microcystin adsorption monolayer, qm, in the activated carbons recovered 200 and 161 flg/mg, with the Langmuir adsorption constant, KL, of 2.33 and 1.23L/mg. Adsorption of [D-LeucineJ]MCYST-LR in continuos process was studied for a fixed-bed activated carbon prepared from coconut shell and sugar cane bagasse and for t~o comercial activated carbons samples from treatment water plants of two Brazilian hemodialysis centers. Saturation of the beds occurred after 132 to 320 min, and the adsorption capacity for that toxin varied from 0.05 flg/mg to 5.43 flg/mg. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Microcistinas (MCs) são heptapeptídeos cíclicos produzidos por cianobactérias e possuem potente hepatotoxicidade e atividade promotora de tumor. Em intoxicações agudas induzidas por MCs ocorre infiltração leucocitária no foco inflamatório. Embora os mecanismos de hepatotoxicidade não são claros, o recrutamento de neutrófilos no fígado pode contribuir ao dano tecidual e desenvolvimento tumoral causados por xenobióticos. O objetivo dessa tese foi investigar os efeitos de três estruturalmente distintas MCs (MC-LA, MC-YR e MC-LR) nas seguintes funções de neutrófilos: síntese e expressão de moléculas de adesão, rolamento, adesão, migração e liberação de citocinas e de ROS. Nos ensaios de migração em bolsa de ar, as três MCs induziram similarmente a migração de leucócitos in vivo em tecido subcutâneo de ratos e diferencialmente a secreção de citocinas pró-inflamatórias (CINC, IL-1β, TNF-α, VEGF-α e MIP) no exsudato. Concentrações elevadas de CINC-2αβ foram encontradas nos exsudatos inflamatórios de animais após injeção de MC-LA, MC-LR ou MC-YR. MIP-2 elevou-se apenas em exsudatos de animais expostos a MC-LR. Não foram observadas alterações em secreção de IL-1β, TNF-α e VEGF-α. Estudos de microscopia intravital mostraram que apenas a aplicação tópica de MC-LR reforçou o rolamento e a adesão de leucócitos no endotélio de vênulas mesentéricas pós-capilares. Esses últimos resultados podem ser dependentes de aumento e expressão da síntese da L-selectina e β2-integrina nos neutrófilos, tal como avaliado por FACS e PCR-RT, respectivamente. Adicionalmente, em ensaios em câmara de Boyden in vitro, as três MCs promoveram locomoção direta de neutrófilos e aumentaram a migração dessas células em resposta ao fMLP, além do aumento de cálcio intracelular observado por microscopia confocal. Os efeitos das MC-LA, MC-YR e MC-LR em neutrófilos humanos e de ratos tiveram o mesmo padrão de resposta. A análise de viabilidade celular, fragmentação de DNA, despolarização de membrana mitocondrial e liberação de ROS intracelulares foram avaliadas pela técnica de FACS. A concentração de ROS extracelular foi medida por quimiluminescência amplificada por lucigenina. A produção de citocinas em células tratadas foram determinadas por ELISA. Observamos aumento da liberação de IL-8, CINC-2α β e da concentração de ROS extracelular por neutrófilos humanos e de ratos pela exposição dessas células com as MCs. Os resultados aqui obtidos mostram o efeito pró-inflamatório direto das MC-LA, MC-YR e MC-LR. A possibilidade de os neutrófilos migrarem e responderem localmente a MCs contribui para a toxicidade destas toxinas. / Microcystins (MCs) are a family of heptapeptide toxins produced by some genera of Cyanobacteria. MCs have potent hepatotoxicity and tumor-promoting activity. Leukocyte infiltration in the liver was observed in MC-induced acute intoxication. Although the mechanisms of hepatotoxicity induced by MCs are still unclear, neutrophil infiltration in the liver may play an important role in triggering toxic injury and tumor development. The purpose of this thesis was to investigate the effects of three structurally distinct MCs (MC-LA, MC-YR and MC-LR) in the neutrophil functions: synthesis and expression of adhesion molecules, rolling, adhesion, migration and release of cytokines and ROS. In migration assays of the air pouch, the three MCs similarly induced the migration of leukocytes in vivo in subcutaneous tissue of rats and differentially the secretion of pro-inflammatory cytokines (CINC-2αβ, IL-1-β, TNF--α, VEGF- α and MIP-2) in exudates. Elevated concentrations of CINC-2αβ were found in the inflamed exudates from animals injected with MC-LA, MC-LR or MC-YR, although MIP-2 was only detected in the exudates from animals injected with MC-LR. There were no changes in the secretion of IL-1-β, TNF-α and VEGF--α. Intravital microscopic studies showed that topical application of MC-LR enhanced the numbers of rolling and adhered leukocytes in the endothelium of postcapillary mesenteric venules. The latter effects may be dependent upon induction of the synthesis and expression of L-selectin and -α2-integrin in neutrophils, as assessed by flow cytometry and RT-PCR, respectively. Conversely, the three toxins promoted direct locomotion of neutrophils and enhanced their migration in response to fMLP, as measured by Boyden chamber assays, and increased intracellular calcium, a messenger in the chemotaxic process. The effects of MC-LA, MC-YR and MC-LR in human neutrophils and mice had the same pattern of response. The analyses of cell viability, DNA fragmentation, mitochondrial membrane depolarization of and release of intracellular ROS were evaluated by the technique of FACS. Extracellular ROS content was measured by lucigenin-amplified chemiluminescence, and cytokines were determined by ELISA. We found that these MCs increased interleukin-8 (IL-8), cytokine-induced neutrophil chemoattractant-2αβ (CINC-2αβ) and extracellular ROS levels in human and rat neutrophils. In conclusion, our results showed that MCs act on specific pathways of neutrophil recruitment, indicating their potential effect on neutrophils activation. This process can significantly contribute to the pathogenesis of hepatic damage due to generation of ROS by neutrophils as well as act on hepatocytes under such conditions and potentially increase injury processes induced by MCs.

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