Orientadores: Clarice Weis Arns, Luciana Konecny Kohn / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T21:48:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bastos_JulianaCristinaSantiago_M.pdf: 1673040 bytes, checksum: 1234828d961406573d21b2476f1f1800 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O vírus da Hepatite C (família Flaviviridae, gênero Hepacivirus) é causador de infecções crônicas em humanos, que podem evoluir para quadros de cirrose hepática e carcinoma hepatocelular. Até o momento, não há vacina disponível contra essa infecção e o tratamento disponível é caro, tem eficácia limitada e gera uma vasta gama de efeitos secundários, o que dificulta a continuidade do tratamento. Como esse vírus não replica eficientemente em cultura de células e em animais, o vírus da diarréia viral bovina é utilizado como modelo substituto para ensaios de avaliação de atividade antiviral e em ensaios de mecanismo de ação. A partir de invertebrados e micro-organismos marinhos, foram preparados extratos e frações, e algumas substâncias foram isoladas para a avaliação da sua possível atividade antiviral. Dos 422 testados, 5% foram considerados promissores e, destes, 20% mostraram-se ativos apresentando uma proteção de mais de 97% às células frente ao vírus. Os melhores resultados foram obtidos dos extratos produzidos a partir das amostras de esponjas Hyrtios sp. (BA07ES-56: PI=99%, IS=25), Aaptos sp. (BA07ES-59: PI=99%, IS=8,25) e de bactérias Bacillus sp. (555: PI=98%, IS>18; 584: PI=98%, IS=27) isoladas da esponja Petromica citrina. Os extratos e compostos promissores foram capazes de atuar em diversas etapas do ciclo replicativo viral (adsorção, penetração, etapas intracelulares do ciclo replicativo e também inativação da partícula viral), levando à sua interrupção quase completa nas condições analisadas. Desse modo, diversas substâncias presentes nesses organismos estudados são ativas e podem levar ao desenvolvimento de fármacos que garantam uma terapia alternativa para o tratamento da hepatite C / Abstract: The Hepatitis C virus (family Flaviviridae, genus Hepacivirus) causes chronic infections in humans, which can develop to liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. This represents a major public health problem worldwide. To this moment, there is no vaccine available against this infection and the treatment available is expensive, has limited efficacy and generates a wide range of side effects, making it difficult to continue the treatment. All this reflects the need to seek new agents with antiviral action against this virus. As this virus does not replicate efficiently in cell culture and in animals, bovine viral diarrhea virus is used as a surrogate model for screening assays of antiviral activity, and mechanism of action assays. From marine invertebrates and micro-organisms isolated from them, extracts and fractions were prepared, and substances were isolated for assessment of their possible antiviral activity. Of the 422 tested, 5% were considered promising, and of these, 20% were active presenting a protection percentage of more than 97%. The best results were obtained from the extracts produced from the samples of sponge Hyrtios sp. (BA07ES-56: IP=99%, SI=25), Aaptos sp. (BA07ES-59: IP=99%, SI=8,25) and bacteria Bacillus sp. (555: IP=98%, SI>18; 584: IP=98%, SI=27) isolated from the sponge Petromica citrina. The promising extracts and compounds acted in several stages of viral replicative cycle (adsorption, penetration, intracellular steps of the replicative cycle and also inactivation of the viral particle). Thus, various substances are active and may lead to the development of drugs which ensure an alternative therapy for the treatment of hepatitis C / Mestrado / Microbiologia / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Solange Cadore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_DaianePlacido_D.pdf: 1567651 bytes, checksum: 12e05a873e79daebed7a38f7d275aec6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A primeira etapa deste trabalho consistiu no desenvolvimento e na validação de um método para a determinação de mercúrio total em peixe e camarão por espectrometria de absorção atômica com decomposição térmica/amalgamação (TDA AAS). O método foi validado segundo legislações nacionais e internacionais, específicas para gêneros alimentícios, e utilizado para a análise de amostras de peixe e camarão, atendendo o Plano Nacional de Controle de Resíduos e Contaminantes (PNCRC), do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Para tanto, foram avaliadas a linearidade, efeitos de matriz/ interferências, limites de detecção e de quantificação, precisão (repetitividade e reprodutibilidade intra-laboratorial), robustez e exatidão (recuperação). Na segunda parte deste trabalho, desenvolvida no período de doutorado sanduíche na Universidade de Aberdeen, na Escócia, buscou-se avaliar as características da exposição de caranguejos a mercúrio inorgânico ou metilmercúrio, com ou sem co-exposição a selenato, através da dieta, com a finalidade de avaliar o efeito do selênio em neutralizar a toxicidade do mercúrio, bem como o efeito da razão molar Hg:Se nas dietas e tecidos dos caranguejos expostos. Para os caranguejos expostos a mercúrio inorgânico, a acumulação do mesmo foi estatisticamente confirmada (p-valor < 0,05 para a comparação dos tecidos dos caranguejos expostos com aqueles dos caranguejos controle) no hepatopâncreas, músculo da carapaça, guelra e coração, ao passo que para o caso da co-exposição a selênio, a acumulação de mercúrio foi significativa somente no coração. Diferentemente, quando se considera a exposição a metilmercúrio, a acumulação de mercúrio foi estatisticamente significativa no músculo da carapaça e das pernas, hepatopâncreas, guelra, coração e testículo/ovário. Entretanto, para a co-exposição a selênio, a acumulação de mercúrio foi somente significativa no músculo da carapaça e guelra. Desta forma, o acúmulo de mercúrio e as interações Hg-Se no hepatopâncreas, coração e músculo dos caranguejos foram altamente significativas para as exposições às espécies de Hg sem co-exposição a Se. Assim, a co-exposição a selênio através da dieta desempenhou um papel importante na redução do impacto da toxicidade das espécies de mercúrio investigadas neste trabalho, mostrando uma mudança nos padrões de absorção e acumulação desses compostos nos tecidos dos caranguejos. / Abstract: In the first step of this work the development and validation of a method for the determination of total mercury in fish and shrimp by thermal decomposition/ amalgamation atomic absorption spectrometry (TDA AAS) was accomplished. This methodology, validated according to national and international foodstuff protocols, has been employed for the analysis of fish and shrimp from the National Residue Control Plan, from the Ministry of Agriculture of Brazil. To comply with the international protocols, linearity, interferences/ matrix effects, detection and quantification limits, precision (repeatability and within-laboratory reproducibility), robustness and accuracy (recovery) of the method have been evaluated. The second step of this work, developed during a period of Sandwich Ph.D. at the University of Aberdeen, Scotland, aimed to evaluate the features between dietary inorganic mercury or methylmercury, with or without selenate co-exposure, in order to examine dietary selenium¿s role in counteracting mercury toxicity as well as the effect of Se:Hg molar ratio in the diets and tissues of exposed crabs. For the crabs exposed to inorganic mercury, the accumulation was statistically confirmed (p-value < 0.05 for the comparison of the tissues from the exposed crabs to those from the control crabs) in the hepatopancreas, muscle from thorax, gill and heart, whereas for the co-exposure to selenium, the accumulation of mercury was significant only in the heart. In contrast, when considering the methylmercury exposure, the Hg accumulation was statistically significant in the muscle from thorax and legs, hepatopancreas, gill, heart and testis/ovarium. However, for the co-exposure to selenium, the Hg accumulation was only significant in the muscle from thorax and gills. Therefore, the accumulation of Hg and the Hg-Se interactions in the hepatopancreas, heart and muscle of the crabs were highly significant for the exposures to Hg species without co-exposure to Se. Thus, the dietary exposure to Se played a very important role reducing the impact of the toxicity of the Hg species investigated in the present work, showing to change their toxicokinetics and toxicodynamics in crabs tissues, and in consequence their uptake and accumulation patterns. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

O consumo de peixes e frutos do mar está associado à manutenção de uma dieta saudável em função da sua proteína de elevado valor biológico, da presença de ácidos graxos poli-insaturados e de importantes nutrientes como selênio, ferro, cálcio e fósforo. No entanto, esses organismos representam uma importante fonte de elementos-traço contaminantes para os seres humanos em função da bioacumulação desses elementos que também podem biomagnificar ao longo da cadeia alimentar. Apesar da ocorrência natural de elementos-traço no meio ambiente, sua concentração nos ecossistemas costeiros tem aumentado drasticamente em função de atividades antropogênicas, fazendo com que os organismos marinhos atuem como um elo da contaminação ambiental à contaminação humana. O presente trabalho avalia a concentração de elementos-traço em diferentes tecidos de organismos marinhos sob dois aspectos: (1) o risco alimentar associado ao consumo das espécies analisadas e (2) a bioacumulação dos elementos em diferentes tecidos. Para isso foram analisadas três espécies de peixes comercializadas na cidade de Santos (SP): Sphyraena guachancho (bicuda), Priacanthus arenatus (olho de cão) e Genidens genidens (bagre) e três espécies coletadas em diferentes pontos do Sistema Estuarino de Santos (SP): Callinectes danae (siri azul), Mytella guyanensis (mexilhão) e Mugil curema (parati). O hábito alimentar foi o principal critério para seleção das espécies. O risco alimentar, calculado pelo Índice Provisório de Risco (PHI) e pelo Índice Provisório de Risco Total (PTHI), apresentou valores elevados para Sphyraena guachancho (espécie piscívora) e para peixes e siris coletados no Sistema Estuarino de Santos. A bioacumulação foi associada à espécie, tecido e tipo de elemento avaliado. A espécie piscívora apresentou elevada concentração de Ba, Hg e Ag no tecido muscular, indicando a potencial biomagnificação desses elementos ao longo da cadeia alimentar. Genidens genidens, espécie detritívora, apresentou elevada concentração de Ba, Cd e Pb na nadadeira, possivelmente associado às estratégias de detoxificação da espécie, por meio da imobilização desses contaminantes no esporão ósseo. / The consumption of fish and seafood is associated with the maintenance of a healthy diet due to its protein of high biological value, the presence of polyunsaturated fatty acids and important nutrients as selenium, iron, calcium and phosphorus. However, these organisms represent an important source of contaminant trace elements for humans due to the bioaccumulation of these elements in tissues that can also biomagnify along the food chain. Despite the natural occurrence of trace elements in the environment, its concentration in coastal ecosystems has increased dramatically as a result of anthropogenic activities, causing marine organisms to act as a link between environmental and human contamination. The present work evaluates the concentration of trace elements in different tissues of marine organisms under two aspects: (1) the food risk associated with the consumption of the species analyzed and (2) the bioaccumulation of the elements in different tissues. Three species of fish commercialized in the city of Santos (SP) were analyzed: Sphyraena guachancho (bicuda), Priacanthus arenatus (dog eye) and Genidens genidens (catfish) and three species collected at different points of the Santos Estuarine System (SP): Callinectes danae (blue crab), Mytella guyanensis (mussel) and Mugil curema (parati). The eating habit was the main criteria for selection of the species. The food risk, calculated by means of the Provisional Hazard Index (PHI) and the Provisional Total Hazard Index (PTHI), presented high values for the piscivorous species Sphyraena guachancho and for fish and crabs collected in Santos Estuarine System. The bioaccumulation was associated with the species, tissue and type of element evaluated. The piscivorous species had a high concentration of Ba, Hg and Ag in muscle tissue, indicating the potential biomagnification of these elements along the food chain. Genidens genidens, a detivorous species, presented a high concentration of Ba, Cd and Pb in the fin, possibly associated with the detoxification strategies of the species, through the immobilization of these contaminants in the bone spur.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-06-04T13:48:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_BiologiaReprodutivaSabellaria.pdf: 2745969 bytes, checksum: 0c3c913bd757fa1c9f88cc70a57b74bd (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-06-04T13:49:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_BiologiaReprodutivaSabellaria.pdf: 2745969 bytes, checksum: 0c3c913bd757fa1c9f88cc70a57b74bd (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-04T13:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_BiologiaReprodutivaSabellaria.pdf: 2745969 bytes, checksum: 0c3c913bd757fa1c9f88cc70a57b74bd (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Polychaeta Sabellaria wilsoni ocorre a partir do Golfo do México até a Argentina, e constrói recifes de areia da zona intertidal até 25 m de profundidade. Esses recifes desempenham um papel importante na estruturação e funcionamento dos ecossistemas de praias arenosas na Costa da Amazônia. Este trabalho estudou a biologia reprodutiva de S. wilsoni na Ilha de Algodoal (PA, Brasil), descrevendo proporção entre os sexos, o processo gametogénicos e o período de reprodução. A amostragem ocorreu mensalmente entre maio de 2008 e abril de 2009. No laboratório 100 indivíduos foram escolhidos aleatoriamente e medidos (comprimento total - a partir do opérculo até o início do funil anal), e destes, 20 foram preparados para estudo histológico. As lâminas foram observadas em microscópio óptico para descrever estruturas reprodutivas, e para determinar o sexo e estágio de maturação. O tamanho dos organismos variou de 4,5 ± 1,89 milímetros para 11,5 ± 2,83 mm, com as fêmeas maiores e mais numerosas do que os machos (razão sexual 0.6:1 - M: F). Os gametas femininos se desenvolvem nas projeções dos vasos sanguíneos e são posteriormente liberadas no celoma. Nos machos a espermatogênese é associada aos septos intersegmentares, e o esperma é liberado no celoma. Gametas são liberados no meio externo por meio de nefrídios e a fecundação é externa. A reprodução ocorre durante todo o ano com picos em setembro-novembro e março-abril. Mas o principal fator para reprodução, é um aumento na hidrodinâmica em agosto, como uma adaptação do Polychaeta para a destruição de recifes futuro, que ocorre entre outubro e novembro, e um aumento de espaço disponível para a colonização, depois da destruição de recifes. / The Polychaeta Sabellaria wilsoni occurs from the Gulf of Mexico to Argentina, building sandy reefs from the intertidal zone to 25 m depth. These reefs play an important role in structuring and functioning of sandy beach ecosystems in the Amazon Coast. This work studied the reproductive biology of S. wilsoni in Algodoal Island (PA, Brazil), describing sex ratio, gametogenic process and breeding period. Sampling occurred monthly between May 2008 and April 2009. In the laboratory 100 individuals were randomly chosen and measured (total length – from the operculum to the beginning of the anal funnel); and from these, 20 specimens were prepared for histological studies. Slides were observed under optical microscope to describe reproductive structures, and to determine sex and maturation stage (based on a four grade scale). The size of organisms ranged from 4.5 ± 1.89 mm to 11.5 ± 2.83 mm, with females larger and more numerous than males (sex ratio 0.6:1 - M:F). Female gametes develop on projection of blood vessels and are subsequently released into the coelom. In males spermatogenesis is associated with intersegmental septa wall, and sperm is released into the coelom. Gametes are released to the environment through nephridia and fertilization is external. Reproduction occurs all year round with peaks on September-November and March-April. The main cues to reproduction are an increase in hydrodynamics on August, as an adaptation of the Polychaeta to the future reef destruction, which occurs between October and November; and an increase of space available for colonization, after the reef destruction.

Orientadora: Cassiana Seimi Nomura. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2010.

Orientadores: Clarice Weis Arns, Luciana Konecny Kohn / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T17:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sakata_SoniaTatsumi_M.pdf: 14113239 bytes, checksum: 26dfdfbc0c87c2a3a37c6143072df6c6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Produtos naturais isolados a partir de invertebrados e organismos marinhos tem sido objeto de pesquisas contínuas ao longo dos últimos cinquenta anos, principalmente devido à sua complexidade estrutural e potentes atividades biológicas. O presente trabalho teve como proposta ampliar e aprofundar a investigação de substâncias bioativas em extratos de organismos marinhos, junto ao IQSC-USP/Projeto temático, realizando bioensaios de atividade antiviral no laboratório de virologia da Unicamp. Com o objetivo de realizar uma triagem para pesquisar substâncias com ação antiviral, foram eleitas duas espécies de vírus de destaque na avicultura, o Metapneumovirus aviário (aMPV) e o vírus da Doença de Newcastle (NDV), representantes da família Paramyxoviridae. As propriedades em comum dos vírus dentro das respectivas subfamílias, como a organização genômica, sequências das proteínas e suas atividades biológicas, permitem a utilização do aMPV como modelo de estudo para importantes agentes infecciosos da subfamília Pneumovirinae, e o NDV da subfamília Paramyxovirinae. Para a triagem de compostos antivirais foi realizada a avaliação in vitro na linhagem celular Chicken Embryo Related (CER) para a propagação dos vírus e analisar os resultados de inibição viral frente a diferentes extratos e substâncias. Dos cento e vinte e cinco extratos testados frente ao aMPV, sete demonstraram ser ativos, e seis com alto potencial antiviral. Inicialmente, cento e quarenta e sete extratos foram testados frente ao NDV, porém, o resultado foi inconclusivo devido a problema com o título da amostra viral. Assim, os sete extratos ativos e os seis com alto potencial antiviral contra o aMPV foram testados quanto à capacidade de inibição do NDV. Apesar das similaridades dos vírus da família Paramyxoviridae, os extratos não tiveram atividade contra o NDV, como ocorreu frente ao aMPV. As amostras ativas foram estudadas em três tipos de tratamento a fim de determinar os possíveis mecanismos de ação dos extratos: Pré-tratamento, fases de adsorção e/ou penetração do vírus na célula; Pós-tratamento, etapas intracelulares de replicação do vírus; e Inativação Viral. Pela análise visual do efeito citopático, os sete extratos ativos contra aMPV, quatro interrompem as etapas intracelulares de replicação do vírus, dois agem nas fases de adsorção e/ou penetração do vírus à célula, e um não tinha quantidade suficiente para realizar o teste. Com a finalidade de avaliar os possíveis mecanismos de ação com maior objetividade, menor risco de contaminação e alta especificidade, testou-se a metodologia de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. Utilizando um composto puro (pirocina A) frente ao aMPV em CER, a metodologia se demonstrou eficiente. Esse dado foi confirmando pela diminuição de RNA viral quando ocorre a atividade antiviral, dando indícios de atuação do composto em etapas intracelulares de replicação do aMPV. A detecção de extratos com atividade antiviral nas situações testadas neste trabalho corrobora o valor da biodiversidade marinha como fonte de produtos promissores na terapêutica de enfermidades virais. Portanto, a necessidade de estudos sobre esses vírus e do desenvolvimento de novos insumos a serem utilizados nos seus controles é de grande importância ponderado a crescente projeção da indústria avícola brasileira no comércio mundial / Abstract: Natural products isolated from invertebrates and marine organisms have been studied over the past fifty years, mainly due to their structural complexity and potent biological activities. This project was proposed to broaden and deepen the research of bioactive substances in extracts of marine organisms, with the IQSC-USP group, performing bioassays antiviral activity in the laboratory of virology at Unicamp. In order to perform a screening to search antiviral substances were elected two species prominent in poultry, the avian Metapneumovirus (aMPV) and Newcastle disease virus (NDV), representatives of the family Paramyxoviridae. The common properties of the virus within their respective subfamilies, such as genomic organization, sequences of proteins and their biological activities, allow the use of aMPV as a study model for important infectious agents of Pneumovirinae subfamily, and NDV Paramyxovirinae subfamily. For antiviral screening, compounds were tested in vitro using Chicken Embryo Related (CER) cell lineage for the propagation of the virus and analyze the results of viral inhibition against various substances. Among one hundred twenty five extracts tested against aMPV, seven were actives and six have been shown high antiviral potential against the virus. Initially, one hundred fourty seven extracts were tested against NDV. However, the result was inconclusive due to problems with the titer of the viral sample. Thus, the seven active extracts and six extracts with high antiviral potential against the aMPV were tested for the ability to inhibit NDV. Despite the similarities of viruses of the family Paramyxoviridae, the extracts had no activity against NDV, as occurred against aMPV. The active samples were studied in three types of treatment in order to determine the possible mechanisms of action of the extracts: Pre-treatment, stages of adsorption and / or penetration of the virus into the cell; Post-treatment, intracellular steps of virus replication; and Viral Inactivation. At visual analysis of cytopathic effect, from all 7 extracts active against aMPV, 4 disrupt intracellular steps of virus replication, 2 acts on adsorption and / or penetration stages of the virus into the cell, and 1 was not enough to perform the test. In order to assess the possible mechanisms of action more objectively, lower contamination risk and high specificity, the polymerase chain reaction (PCR) in real time methodology was tested. Using a pure compound (pirocina A) against aMPV in CER cell lineage, the methodology is demonstrated efficient. This was confirmed by the decrease of viral RNA when occurs antiviral activity, an evidence of compound's action on intracellular steps of aMPV replication. The detection of extracts with antiviral activity in this study confirms the value of marine biodiversity as a source of promising products in the viral diseases therapeutic. Therefore, the primordiality for more studies and the development of new inputs to control these viruses is extremely important to increasing of Brazilian poultry industry in world trade / Mestrado / Microbiologia / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Com as limitações para cultivar os micro-organismos, tornou-se necessário caracterizar molecularmente os recursos genéticos microbianos. Entretanto, como estes estudos são realizados através do DNA, podemos encontrar distintos resultados dependendo da metodologia de extração de DNA utilizada. Assim, essa pesquisa buscou aperfeiçoar uma técnica para extrair DNA de água do e para demonstrar a importância dos métodos de extração de DNA no estudo dos micro-organismos por métodos independentes de cultivo, foi caracterizada, através da técnica de DGGE, a diversidade de uma comunidade bacteriana marinha usando diferentes métodos de extração de DNA. O aperfeiçoamento da metodologia de extração de DNA de água do mar resultou em um protocolo com a qualidade do DNA similar à do protocolo original, com rendimento melhor e aproximadamente quatro vezes mais rápido. Em relação à caracterização, verificamos, pelo DGGE, distintos perfis da comunidade microbiana marinha, tanto em relação à presença e ausência das bandas de DNA, como em relação à sua intensidade. / With the limitations of microorganisms culture techniques, it has become necessary to use molecular techniques to characterize microbial genetic resources. However, these studies are done using extracted environmental DNA, therefore we can find different results depending on the methodology chosen for the DNA extraction. Thus, this study aimed to improve a technique for extracting DNA from seawater and to demonstrate the importance of the DNA extraction methods in the study of microorganisms by cultivation-independent methods, it was characterized, by DGGE technique, the diversity of a marine bacterial community using different methods of DNA extraction. The improved methodology of DNA extraction from seawater resulted in a protocol similar in DNA quality, with better yield and approximately four times faster than the protocol initially described. Regarding the characterization by different DNA extraction protocols, we found distinct marine microbial community profiles, in relation the absence and presence of DNA bands and their relative intensity.

O presente estudo visou investigar os efeitos da ressuspensão do sedimento e enriquecimento orgânico por diferentes microalgas na estrutura das comunidades microbianas do sedimento. Para tanto dois experimentos laboratoriais separados foram realizados (Nov-Dez/2009 e Abr-Maio/2011) com o intuito de simular as condições de ressuspensão e pulsos de produtividade primária observadas em campo e assim observar como a comunidade microbiana do sedimento é influenciada por esses eventos. Ambos os experimentos foram mantidos por um total de 30 dias após o tratamento, durante os quais amostras para análises sedimentares, densidade de procariotos e composição da comunidade bacteriana foram tomadas em seis períodos diferentes. A camada superficial do sedimento foi estudada mais detalhadamente e mostrou que tanto a chegada de material algal quanto a ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na densidade, metabolismo e composição da comunidade bacteriana do sedimento. Ainda, a chegada de diferentes tipos de algas ao sedimento (fitoflagelados e diatomáceas) levou a diferentes repostas tanto na densidade quanto na diversidade dos micro-organismos sedimentares. A estrutura vertical dos micro-organismos na coluna sedimentar também foi estudada. A chegada de material algal no sedimento não levou a grandes mudanças na estrutura da comunidade mais profundas da coluna sedimentar. A estabilidade criada pelo ambiente experimental parece ter levado a um aumento tanto da densidade quanto da diversidade microbiana na camada intermediária do sedimento, em ambos os tratamentos e no controle. Já a ressuspensão parece influenciar de forma mais efetiva a distribuição dos micro-organismos na coluna sedimentar, devido a mistura da coluna sedimentar e mudanças nas condições redox das camadas sedimentares. Concluindo, tanto a chegada de alimento no sedimento, como eventos de ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na comunidade microbiana dos sedimentos costeiros. / The present study aimed to investigate the effects of sediment resuspension and organic enrichment by different microalgae on the sedimentary microbial community structure. We run two separate laboratory experiments (Nov-Dec/2009 and Apr-May/2011) to simulate resuspension conditions and pulses of primary productivity observed in the field, and analyze how these events affect the microbial community. Both experiments were maintained for a total of 30 days following treatment when samples were taken for sedimentary analysis, prokaryotic density and bacterial community analyses at six different sampling times. The sediment surface layer was studied in more detail, and showed that both the input of algal material and resuspension are responsible for significant changes in density, metabolism and bacterial community composition. Also, the arrival of different types of algae to the sediment (phytoflagellates and diatoms) led to different responses in both density and diversity of sedimentary microorganisms. The vertical structure of microorganisms in the sediment column was also studied. The arrival of algal material in the sediment did not show important changes in community structure of the deeper sedimentary layers. The stability created by the experimental environment seems to increase both the density and diversity of microbes in the middle layer of sediment in both treatments and control. On the other hand resuspension seems to influence more effectively the distribution of microorganisms in the sedimentary column due to sediment mixing and changes in redox conditions of different layers. In conclusion, both the arrival of food on the sediment and resuspension events is responsible for important changes in the coastal sediment microbial communities.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Oceano Austral é a região oceânica de maior extensão em que os macronutrientes necessários à produção primária permanecem em níveis elevados por todo ano. Essa condição é conhecida como High Nutrient Low Clorophyll (HNLC) e é determinada, em grande parte, pela relativa escassez de micronutrientes, particularmente o ferro. Diversos experimentos comprovaram que a entrada de ferro neste sistema intensifica a produção biológica, aumentando a fixação do carbono e, eventualmente, sua exportação para águas profundas. Este fenômeno recebeu muita atenção nos últimos 20 anos devido a sua possível influencia no clima, via ciclo do carbono. A relação inversa entre concentração de CO2 na atmosfera e o fluxo de poeira mineral observados em registros glaciais da Antártica Central sugere que a deposição atmosférica pode ser uma importante via para o aporte de micronutrientes. Porém, a contribuição da deposição de poeira mineral para a produção primária nesta região permanece para ser demonstrada e seu possível papel no sistema climático ainda não é conclusivo. No caso do setor Atlântico do Oceano Austral, que recebe influência da Patagônia, os baixos fluxos modernos de poeira mineral e a baixa solubilidade do ferro associado à estrutura dos alumíniossilicato levam muitos autores a postular que fontes oceânicas de micronutrientes sejam mais determinantes. Faltam, no entanto, evidências experimentais. Neste trabalho, abordamos o estudo da fertilização do setor Atlântico do Oceano Austral pela poeira da Patagônia utilizando duas ferramentas: (1) o sensoriamento remoto orbital de aerossóis minerais e clorofila-a em escala interanual; e (2) um experimento de fertilização, com poeira da Patagônia, realizado na Passagem de Drake, considerando fluxos estimados para a era moderna e para o último glacial. Após doze dias de bioensaio, os tratamentos de adição de poeira mostraram a elevação da clorofila-a e da abundância de células em níveis acima dos controles. Níveis intermediários e maiores de adição não diferiram entre si na intensidade de resposta biológica, separando-se apenas da menor adição. Esses resultados indicam que a poeira da Patagônia, mesmo nos fluxos atuais, é capaz de prover os micronutrientes escassos na coluna dágua, com potencial para deflagrar aumentos significativos de biomassa. Através da análise por sensoriamento remoto, identificamos uma região de alta correlação entre poeira e clorofila-a, que está localizada entre a Frente Subtropical e a Frente Polar, se estendendo da Argentina ao sul da África. Esta região difere das águas ao sul da Frente Polar pela menor profundidade da camada de mistura, menor concentração de silicatos, baixa biomassa de diatomáceas e, estima-se, maior estresse fisiológico devido à escassez de ferro e menor aporte oceânico deste nutriente. Em conjunto, essas características parecem criar condições que tornam a resposta biológica mais sensível à deposição de poeira mineral. Estes resultados lançam nova luz sobre o controle atual da produção primária na região e sobre a hipótese da regulação climática pelo fitoplâncton no Oceano Austral, mediado pela deposição de poeira da Patagônia. / The Southern Ocean is the larger ocean region where the macronutrients needed for primary production remain in high levels through the year. This condition is known as High Nutrient Low Chlorophyll (HNLC) and is conditioned, largely, by the relative shortage of micronutrients, particularly iron. Several experiments proved that the supply of iron to this system enhances biological production, increasing carbon fixation and, eventually, its exportation to deep waters. This phenomenon received much attention in the last 20 years due to its possible influence in the climate, through carbon cycle. The inverse relationship between the atmospheric CO2 concentration and the mineral dust flux observed on the Central Antarctic glacial records suggest that atmospheric deposition may be an important source for the supply of micronutrients. However, the contribution of mineral dust deposition for the primary production in this region remains to be demonstrated and its possible hole in the climate system its not yet conclusive. In the case of Atlantic Southern Ocean, thats influenced by Patagonia, the low modern flows of mineral dust and the low iron solubility associated with aluminum-silicate structure led many authors to state that oceanic sources of micronutrients are more determinants. However, experimental evidence are lacking. In the present work, we approach the study of fertilization of Atlantic Southern Ocean by Patagonian dust employing two different tools: (1) orbital remote sensing of mineral aerosols and chlorophyll-a on inter-annual scale; and (2) a fertilization experiment with Patagonian dust, carried through in Drake Passage, considering estimated flux for the modern era and for the last glacial. After twelve days of bioassay, the dust addition treatments showed increase on chlorophyll-a and cell abundance beyond controls levels. Intermediary and higher levels of addition didnt differ between each other regarding the intensity of biological response, separating only of the lower addition treatment. These results indicate that even modern Patagonia dust flux is capable of providing micronutrients that are scarce in the water column, with potential to deflagrate a bloom. Through remote sensing analysis we have identified a region with high correlation between dust and chlorophyll-a, thats located between the Subtropical Front and the Polar Front, extending from Argentina to south of Africa. This region differs from waters south of the Polar Front by means of a deeper mixed layer, lower silicate concentrations, low diatom biomass and, is estimated, greater iron physiological stress and lower iron oceanic supply. Together, these properties seem to create conditions to which biological response would be more sensible to dust deposition. These results cast new light over controls on modern primary production in the region and over the phytoplankton climatic regulation in the Southern Ocean, mediated by Patagonian dust deposition.

O presente estudo visou investigar os efeitos da ressuspensão do sedimento e enriquecimento orgânico por diferentes microalgas na estrutura das comunidades microbianas do sedimento. Para tanto dois experimentos laboratoriais separados foram realizados (Nov-Dez/2009 e Abr-Maio/2011) com o intuito de simular as condições de ressuspensão e pulsos de produtividade primária observadas em campo e assim observar como a comunidade microbiana do sedimento é influenciada por esses eventos. Ambos os experimentos foram mantidos por um total de 30 dias após o tratamento, durante os quais amostras para análises sedimentares, densidade de procariotos e composição da comunidade bacteriana foram tomadas em seis períodos diferentes. A camada superficial do sedimento foi estudada mais detalhadamente e mostrou que tanto a chegada de material algal quanto a ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na densidade, metabolismo e composição da comunidade bacteriana do sedimento. Ainda, a chegada de diferentes tipos de algas ao sedimento (fitoflagelados e diatomáceas) levou a diferentes repostas tanto na densidade quanto na diversidade dos micro-organismos sedimentares. A estrutura vertical dos micro-organismos na coluna sedimentar também foi estudada. A chegada de material algal no sedimento não levou a grandes mudanças na estrutura da comunidade mais profundas da coluna sedimentar. A estabilidade criada pelo ambiente experimental parece ter levado a um aumento tanto da densidade quanto da diversidade microbiana na camada intermediária do sedimento, em ambos os tratamentos e no controle. Já a ressuspensão parece influenciar de forma mais efetiva a distribuição dos micro-organismos na coluna sedimentar, devido a mistura da coluna sedimentar e mudanças nas condições redox das camadas sedimentares. Concluindo, tanto a chegada de alimento no sedimento, como eventos de ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na comunidade microbiana dos sedimentos costeiros. / The present study aimed to investigate the effects of sediment resuspension and organic enrichment by different microalgae on the sedimentary microbial community structure. We run two separate laboratory experiments (Nov-Dec/2009 and Apr-May/2011) to simulate resuspension conditions and pulses of primary productivity observed in the field, and analyze how these events affect the microbial community. Both experiments were maintained for a total of 30 days following treatment when samples were taken for sedimentary analysis, prokaryotic density and bacterial community analyses at six different sampling times. The sediment surface layer was studied in more detail, and showed that both the input of algal material and resuspension are responsible for significant changes in density, metabolism and bacterial community composition. Also, the arrival of different types of algae to the sediment (phytoflagellates and diatoms) led to different responses in both density and diversity of sedimentary microorganisms. The vertical structure of microorganisms in the sediment column was also studied. The arrival of algal material in the sediment did not show important changes in community structure of the deeper sedimentary layers. The stability created by the experimental environment seems to increase both the density and diversity of microbes in the middle layer of sediment in both treatments and control. On the other hand resuspension seems to influence more effectively the distribution of microorganisms in the sedimentary column due to sediment mixing and changes in redox conditions of different layers. In conclusion, both the arrival of food on the sediment and resuspension events is responsible for important changes in the coastal sediment microbial communities.