Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissPICO.pdf: 1390229 bytes, checksum: 6dfd0bd8898ab8895eb69028201e2edf (MD5) Previous issue date: 2005-05-18 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work presents original data about aggregate formation by two diatoms, Aulacoseira granulata and Thalassiosira cf. duostra, isolated from Barra Bonita reservoir (Tietê river/ SP). Experiments were performed using a Couette floculator, a machine that promotes laminar fluid shear rates (G, s-1), in which particles in movement with several velocities will shock. Depending on their stickiness, the particles may or may not form aggregates. It was determined that different fluid shear rates can affect distinctly aggregate formation by the two algal species. At shear rates of 10 s-1, T. cf. duostra formed aggregates more intensively than A. granulata. However, aggregate formation by A. granulata was greater at a lower shear rate (3 s-1). The role of exopolysaccharides (EPS) produced by these species in aggregate formation by their cells/chains was also studied. The results showed that these compounds enhanced aggregation by both species. The addition of A. granulata EPS in Barra Bonita water, leaded to the formation of aggregates with larger relative surfaces (µm2) when compared to aggregates formed in Barra Bonita water in the absence of these compounds. This effect could be related to the hydrofobic characteristics of A. granulata EPS, which is composed of large amounts of terminal deoxy-sugars (fucose and rhamnose). When A. granulata chains were added to Barra Bonita water, the formed aggregates presented also larger relative surfaces. This increment leads to greater sinking rates and can promote important consequences for the cycling of matter in Barra Bonita reservoir. / Foi realizado o estudo inédito no país sobre a formação de agregados por duas espécies de diatomáceas isoladas do Reservatório de Barra Bonita (Rio Tietê/ SP), Aulacoseira granulata e Thalassiosira cf. duostra. Para tanto, utilizou-se um floculador Couette, aparelho constituído por dois cilindros que, quando em rotação, promovem a formação de um gradiente de cisalhamento em que partículas movendo-se com diferentes velocidades de deslocamento irão chocar-se. Tais partículas poderão permanecer aderidas ou não, dependendo de sua adesividade (stickiness). Foram determinados o coeficiente de decaimento do número de partículas em suspensão (part · mL-1) e o número de partículas agregadas ao final do experimento. Determinou-se que diferentes taxas de cisalhamento (G, s-1) afetam distintamente a formação de agregados em espécies diferentes de algas. T. cf. duostra apresentou maior agregação quando submetida a G= 10 s-1, apresentando coeficiente de decaimento e número de partículas agregadas aproximadamente 1,5 vez maiores que a G= 3 s-1. A. granulata agregou aproximadamente 1,5 vez mais partículas quando submetida a G= 3 s-1 do que a G= 10 s-1. Os exopolissacarídeos (EPS) produzidos por T. cf. duostra aumentaram mais de duas vezes o número de partículas agregadas no final da fase exponencial de crescimento em relação ao mesmo processo na ausência desses compostos. O EPS produzido por A. granulata aumentou em mais de uma vez a agregação no final da fase exponencial e no início da fase estacionária A adição de EPS produzido por A. granulata à água do Reservatório de Barra Bonita aumentou área relativa dos agregados em relação aos agregados formados sem a adição desses compostos, o que pode estar relacionado ao caráter hidrofóbico desse EPS. A adição das células dessa diatomácea à água do Reservatório também aumentou a área dos agregados formados. O aumento da área dos agregados provoca aumento das taxas de afundamento dessas partículas e representa importantes implicações na ciclagem de matéria no Reservatório de Barra Bonita.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMJDO.pdf: 1550379 bytes, checksum: 5ca8c2ddbfc8ee491b380e078a951b9f (MD5) Previous issue date: 2006-03-13 / Universidade Federal de Minas Gerais / (Gelatinous aggregates (lake snow) from an eutrophic Brazilian reservoir and their relationships with abundant phytoplanktonic algae). Lake snow and phytoplankton studies were conduced in Barra Bonita Reservoir, in the Tietê River basin, southeastern Brazil. Monthly sampling from April 2002 to January 2004 and two intensive sampling (dry and wet periods) were performed in six depths (0m, 1m, 3m, 5m, 10m and 17m deep), at a sample station localized 3km upstream the reservoir dam. Among the sampled months the highest numbers of aggregates were registered in August 2002 (167 agg.L-1) and September 2002 (230 agg.L-1). The mean numbers of aggregates registered in the intensive samplings was 38 agg.L-1 in June 2003 and 68 agg.L-1 in December 2003. Seasonal occurrence of algal species aggregated to polysaccharidic matrices followed the dynamic of dominant species in the Reservoir. Aulacoseira granulata and free cells of Microcystis sp. were the most frequent taxa in the aggregates (70%) in the majority of samples. Other species, as Pseudanabaena mucicola, Microcystis aeruginosa, Planktothrix tropicalis, Cyclotella menegheniana, Cryptomonas sp, Actinastrum hantzschii, Quadrigula lacustris and Schroederia indica were registered in less frequency (10% to 15%). The monosaccharide composition of the gelatinous aggregated polysaccharides was the same registered in dissolved carbohydrates samples, reinforcing the importance of phytoplankton as the major source, chiefly of polysaccharides and of the gelatinous aggregates in the transport of these sugars through the water column. However, studies concerning gelatinous aggregates in freshwater are recent and more investigation are needed to confirm the patterns showed in our results. / (Estudo dos agregados gelatinosos (lake snow) no reservatório de Barra Bonita e sua relação com as algas fitoplanctônicas abundantes). O estudo dos agregados foi realizado em coletas mensais (abril de 2002 a janeiro de 2004) e intensivas (períodos seco e chuvoso), em seis profundidades na coluna d água (0m, 1m, 3m, 5m, 10m e 17m), em um ponto fixo do reservatório, localizado 3 km a montante da barragem. Nas coletas mensais, o maior número de agregados foi registrado nos meses de agosto/02 (167 agg.L-1) e setembro/02 (230 agg.L-1). Durante as coletas intensivas o número de agregados foi, em média, de 38 agg.L-1 em junho e de 68 agg.L-1 em dezembro. A ocorrência sazonal das espécies algais agregadas às matrizes polissacarídicas, acompanhou a dinâmica das espécies abundantes no reservatório. Aulacoseira granulata e células livres de Microcystis sp, foram os táxons mais freqüentes nos agregados (70%) na maioria das coletas. Outras espécies, como Pseudanabena mucicola, Microcystis aeruginosa, Planktothrix tropicalis, Cyclotella menegheniana, Cryptomonas sp, Actinastrum hantzschii, Quadrigula lacustris e Schroederia indica, foram registradas com menor freqüência (10% a 15%). A composição monossacarídica dos polissacarídeos dos agregados gelatinosos foi a mesma registrada nas amostras de carboidratos dissolvidos, reforçando a importância do fitoplâncton como principal fonte, principalmente de polissacarídeos e dos agregados gelatinosos no transporte destes açúcares através da coluna d água. Porém, os estudos envolvendo os agregados gelatinosos em água doce, são recentes e necessitam de maiores investigações.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVC.pdf: 1088057 bytes, checksum: 9a67e9f55a435c2b6dc52f3f3da3b0cc (MD5) Previous issue date: 2006-06-14 / Release of extracellular polysaccharides can occur from healthy and active cells and has been demonstrated to be an important carbon source for bacteria. In eutrophic environments where large blooms are formed by efficient extracellular polysaccharide producers such as Microcystis aeruginosa and Anabaena spiroides, these organic materials (high molecular weight extracellular polysaccharides) may support planktonic bacterial growth. The aim of this study was to evaluate the extracellular glycolytic enzyme activity during a seasonal cycle and a possible regulation of the corresponding enzymes in response to variation of polysaccharides in Barra Bonita Reservoir. The majority of enzymes exhibited a significant decrease during the dry season (April to September). The content of total dissolved carbohydrates varied from 0.5 to 6.83 mg L-1 and was mainly (92%) constituted by polysaccharides. Phytoplanktonic community showed a marked succession with cyanobacteria typically dominating during the rainy season (Microcystis sp, Microcystis aeruginosa and Anabaena spiroides), whereas diatoms (mostly Aulacoseira granulata) and cryptophytes (Cryptomonas sp) were dominant through the dry season. Four algal blooms were observed during the experimental period, and after each bloom the release of combined carbohydrates was followed by high enzymatic activities, thus the production of extracellular enzymes for microheterotrophic microorganisms was related to the influx of polymeric organic substances. Even the monosaccharides composition of reservoir samples after each bloom roughly revealed the extracellular polysaccharide composition of dominant phytoplanktonic population. Experiments of polysaccharide degradation from Barra Bonita Reservoir and produced by dominant phytoplanktonic organisms (A. granulata e M. aeruginosa) assayed in laboratory conditions had confirmed the interpretation of data measured in field. / A liberação de polissacarídeos extracelulares pode ocorrer a partir de células saudáveis e ativas e tem sido demonstrado ser uma importante fonte de carbono para as bactérias. Em ambientes eutróficos onde grandes florações são formadas por eficientes produtores de polissacarídeos extracelulares como Microcystis aeruginosa e Anabaena spiroides estes substratos orgânicos podem, por exemplo, suportar o crescimento bacteriano planctônico. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade glicolítica extracelular durante o ciclo sazonal e os possíveis ajustes das enzimas correspondentes em resposta a variações dos polissacarídeos do Reservatório de Barra Bonita. A maioria das enzimas exibiu uma diminuição significativa durante a estação seca (abril a setembro). O conteúdo de carboidratos totais dissolvidos variou de 0,5 a 6,83 mg L-1 e foi composto principalmente de polissacarídeos (92%). A comunidade fitoplanctônica mostrou uma sucessão evidente com cianobactérias dominando durante a estação chuvosa (principalmente Microcystis sp, M. aeruginosa e Anabaena spiroides) enquanto que as diatomáceas (principalmente Aulacoseira granulata) e criptofíceas (Cryptomonas sp) estiveram presentes em maiores densidades durante a estação seca. Quatro florações foram verificadas durante o período experimental e, após cada floração a liberação de carboidratos combinados foi seguida por elevadas atividades enzimáticas, dessa forma a produção de enzimas extracelulares pelos microorganismos microheterotróficos esteve relacionada ao influxo de matéria orgânica polimérica. Mesmo a composição dos monossacarídeos das amostras do reservatório após cada floração aproxima-se da composição do polissacarídeo extracelular da população fitoplanctônica dominante. Também foram realizados experimentos de degradação do polissacarídeo proveniente de Barra Bonita e do polissacarídeo extracelular produzido por organismos dominantes do fitoplâncton (A. granulata e M. aeruginosa) em laboratório que confirmaram a interpretação dos dados obtidos em campo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSA.pdf: 1708612 bytes, checksum: 06c2e3fe4b37d4baf50bfedcac06331b (MD5) Previous issue date: 2006-09-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / O presente estudo foi realizado com freqüência mensal, nos períodos de julho /03 a dezembro /03 e de fevereiro a agosto /04. Foi usada a técnica de 14C para quantificar a matéria orgânica dissolvida excretada por populações fitoplanctônicas e também para quantificar a parte da produtividade primária canalizada para a produção de PEC. Para isso, amostras de água coletadas, no ponto, em quatro profundidades (superfície; 1,0; 3,0 e 5,0 m) da zona eufótica, foram incubadas (frascos claros e escuros) in situ por 4 horas com NaH14CO3. O ponto de coletas fica localizado no corpo central da represa, a cerca de 3 km a montante da barragem. As variáveis bióticas e abióticas apresentaram em geral uma distribuição vertical homogênea com variabilidade significativa apenas em escala temporal (sazonal e anual). Os maiores valores de produtividade primária de carbono total assimilado recém fotossintetisado foram obtidos em dezembro /03, fevereiro /04 e março /04, meses que correspondem ao verão (chuvoso). Nesses meses, foram também registrados os maiores valores de radiação PAR (Photosyntetic Available Radiation). Esses altos valores de radiação fotossintética ativa, observados principalmente na superfície, podem ter sido a causa principal que desencadeou os mecanismos de perda de carbono e perda de excreção por fotoinibição que ocorreu na superfície da água. A porcentagem relativa de carbono orgânico particulado recém fotossintetisado representou 93,5 % do carbono total assimilado recém fotossintetisado. De igual modo, a porcentagem relativa de carbono orgânico dissolvido também recém fotossintetisado representou 6,8 % do carbono total assimilado no ponto de coletas. As concentrações mais elevadas de MOD excretada foram registradas no verão (dezembro /03, fevereiro /04 e março /04) enquanto que no inverno as concentrações verificadas foram menores. No verão, as porcentagens relativas de colóides extracelulares totais (COET) representaram entre 1,9 a 51,2 % do Fixtotal recém fotossintetisado, enquanto que no inverno as contribuições relativas representaram entre 1,5 a 10,6 %. Nesse mesmo período (verão), as porcentagens relativas de colóides extracelulares totais (COET) representaram entre 4,6 a 84,9 % da MOD total excretada. No inverno, as porcentagens relativas de COET representaram entre 74,0 a 93,6 % da MOD total excretada. A produção de biomassa fitoplanctônica em forma de clorofila-a e a produtividade primaria acompanharam o padrão geral de excreção de matéria orgânica dissolvida, indicando a existência de uma relação direta (paralelismo) entre essas funções. As concentrações de clorofila-a, a concentração da produtividade primária e a produção de PEC excretados relacionaram-se positivamente e apresentaram uma variabilidade temporal significativa (p 0,05) e uma homogeneidade espacial não significativa (p < 0,05). As condições de equilíbrio (estabilidade da coluna de água, radiação solar, temperatura, TR) e as de distúrbio (precipitação pluviométrica, vazão, vento e TR) favoreceram o surgimento de florescimentos algais de espécies consideradas como grandes produtoras de PEC. Os resultados do presente estudo permitem inferir que o reservatório de Barra Bonita pode ser considerado um ambiente eutrofizado e polimítico, cujo processo de eutrofização vem aumentando ao longo dos anos. Com uma produção de PEC estimada em torno de 15852 ton / ano (0,488 ton / ha / ano) o mesmo reservatório pode ser considerado como de alta produtividade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRMA.pdf: 908463 bytes, checksum: c42683060f5ae81a894892c7c0504c44 (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / The extracellular polysaccharides (EPS) excreted by algae comprise an important fraction of organic matter produced by the phytoplankton in fresh and salt waters. Thus EPS can be considered an important organic carbon source for microorganisms, besides their possible contribution for humic compounds formation. In this context, this study aimed to describe the seasonal variation of dissolved organic matter (DOM) heterotrophy in function of limnological variables of the Barra Bonita reservoir (Brazil, SP) and to quantify the transfers of dissolved organic carbon (DOC) from the EPS to microorganisms, mineralization and humic substances formation. It was verified the rise of mineralization potentials (aerobic and anaerobic) during spring (September to November) and summer (from December to February). It was also verified that in drier and colder months (July and August) the mineralization processes involved more oxygen consumption per carbon mineralized, that is to say, occurred a rise of O/C stoichiometry values. Statistical analyses between heterotrophy potentials and limnological variables revealed that heterotrophy potentials (aerobic and anaerobic) were basically linked to DOC contents in the water. A kinetic model was developed aiming to describe the decomposition of EPS from different algae species and it allowed us to establish a general tendency for the fates of EPS when they are submitted to decomposition in reservoir water. The results showed that about 4.0 % of the DOC from the EPS was transferred to humic substances; 23.0 % was mineralized after formation of microorganisms (by their decomposition) and approximately 73.5 % was mineralized by catabolic processes. / Os polissacarídeos extracelulares (PEC) excretados por algas constituem importante fração da matéria orgânica produzida pelo fitoplâncton em águas doces e salgadas. Assim os PEC podem ser considerados uma importante fonte de carbono orgânico para os microrganismos, além de possivelmente contribuírem para a formação de compostos húmicos. Neste contexto, este estudo visou descrever as variações sazonais dos potenciais de heterotrofia de matéria orgânica dissolvida (MOD) em função de variáveis limnológicas do reservatório de Barra Bonita (SP) e quantificar as transferências de carbono orgânico dissolvido (COD) dos PEC para os microrganismos, mineralização e a formação de substâncias húmicas. Pôde-se verificar que houve elevação dos potenciais de mineralização (aeróbia e anaeróbia) durante a primavera (setembro a novembro) e o verão (dezembro a fevereiro). Verificou-se também que nos meses mais frios e secos (julho e agosto) os processos de mineralização envolveram maior consumo de oxigênio por carbono mineralizado, ou seja, ocorreu elevação de valores estequiométricos O/C. Análises estatísticas entre os potenciais de heterotrofia e as variáveis limnológicas revelaram que tais potenciais (aeróbio e anaeróbio) estiveram ligados, basicamente, às concentrações de COD na água. Um modelo cinético foi desenvolvido tendo em vista descrever a decomposição de PEC de diferentes espécies de algas, o que permitiu estabelecer uma tendência geral para os destinos destes compostos quando submetidos à decomposição em água do reservatório. Os resultados mostraram que cerca de 4,0 % do COD dos PEC foi transferido para substâncias húmicas; 23,0 % foi mineralizado após a formação de microrganismos (pela sua decomposição) e aproximadamente 73,5 % foi mineralizado por processos catabólicos.