O alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), principal componente na formulação de detergentes e outros agentes de limpeza, é despejado constantemente em corpos de água em função da precariedade dos sistemas de tratamento de origem doméstica em países em desenvolvimento, como o Brasil. A principal motivação do presente estudo foi verificar a remoção do sabão em pó com o emprego de diferentes co-substratos em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF). O RALF foi preenchido com areia como material suporte e operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 15 horas durante 247 dias. Substrato sintético simulando esgoto sanitário foi utilizado, cuja composição incluía solução de sais, bicarbonato de sódio, sabão em pó comercial, extrato de levedura e co-substratos como sacarose e/ou etanol. A operação do reator foi dividida em cinco fases: (1) imobilização da biomassa em circuito fechado; (2) etapa I com sacarose e etanol (50/50%), sem adição de sabão em pó e circuito aberto; (3) etapa II com sacarose e etanol (50/50%) e 6,8 ± 2,1 mg/L de LAS em circuito aberto; (4) etapa III com sacarose e etanol (50/50%) e 14,3 ± 1,5 mg/L de LAS em circuito aberto; (5) etapa IV com apenas sacarose como co-substrato e 16,4 ± 2,5 mg/L de LAS em circuito aberto. Para todas as etapas, obteve-se remoção média de DQO superior a 78 ± 8,4%, para 590,2 ± 76,2 mg/L afluente. Houve aumento de eficiência de remoção com acréscimo de sabão em pó em torno de 12% entre a etapa I e as demais etapas; estas juntas apresentaram média de 597,7 ± 83,1 mg/L de DQO afluente. A remoção média de LAS foi de 37,7 ± 13,7% para 12,4 ± 8,4 mg/L afluente. Por meio da análise estatística não foi possível determinar o nível de importância dos co-substratos na remoção de DQO e LAS. Verificou-se remoção de 39,4% de LAS, sendo 30,6% referente à degradação biológica e 8,8% à adsorção. Populações microbianas diferentes foram observadas nas diferentes etapas por meio de análise de DGGE. Microrganismos pertencentes aos filos Proteobacteria (72%), Acidobacteria (3%), Synergistetes (3%), Bacteroidetes (6,3%) e Firmicutes (6,3%) foram identificados no biofilme do material suporte da última etapa. A maioria das seqüências foi relacionada à família Rhodocyclaceae cujos membros são capazes de degradar compostos aromáticos. / Linear alkylbenzene sulphonate (LAS), main component in detergent formulation and others clean products, is constantly released in aquatic environment in face of precarious domestic wastewater treatment facilities presents in developing countries like Brazil. The main reason of this study was to verify the powder soap removal through the use of different co-substrates in anaerobic fluidized bed biological reactor (AFBBR). The AFBBR was filled with sand as support material and operated with 15 hours of hydraulic time retention (HTR) over 247 days. It was utilized synthetic sewage which composition included salt solution, sodium bicarbonate, commercial powder soap, yeast extract and co-substrate as sucrose and/or ethanol. The operation of reactor was divided in following steps: (1) biomass immobilization phase in close circuit; (2) stage I with sucrose and ethanol (50/50%) without powder soap addition in open circuit; (3) stage II with sucrose and ethanol (50/50%) and 6,8 ± 2,1 mg/L of LAS in open circuit; (4) stage III with sucrose and ethanol (50/50%) and 14,3 ± 1,5 mg/L of LAS in open circuit; and (5) stage IV with only sucrose as co-substrate and 16,4 ± 2,5 mg/L of LAS in open circuit. For all stages, it was obtained up 78 ± 8,4% average COD removal with 590,2 ± 76,2 mg/L influent. There was a increase of COD removal around 12% with powder soap addition among stage I and following stages, these last ones, together, had 597,7 ± 83,1 mg/L of average COD influent. The LAS removal was 37,7 ± 13,7% with 12,4 ± 8,4 mg/L of LAS influent. Using statistic analysis, it is not possible to define the level of co-substrates importance in COD and LAS removal. Through mass balance, it was verified 39,4% of LAS removal, with 30,6% from biological degradation and 8,8% from adsorption. Diverse microbial populations were observed from different stages by DGGE analysis. It was identified microorganisms relating to Proteobacteria (72%), Acidobacteria (3%), Synergistetes (3%), Bacteroidetes (6,3%) and Firmicutes (6,3%) phila in biomass support material from last stage. Most of sequences were closed to Rhodocyclaceae family which members are capable to degrade aromatic compounds.

O alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), principal componente na formulação de detergentes e outros agentes de limpeza, é despejado constantemente em corpos de água em função da precariedade dos sistemas de tratamento de origem doméstica em países em desenvolvimento, como o Brasil. A principal motivação do presente estudo foi verificar a remoção do sabão em pó com o emprego de diferentes co-substratos em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF). O RALF foi preenchido com areia como material suporte e operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 15 horas durante 247 dias. Substrato sintético simulando esgoto sanitário foi utilizado, cuja composição incluía solução de sais, bicarbonato de sódio, sabão em pó comercial, extrato de levedura e co-substratos como sacarose e/ou etanol. A operação do reator foi dividida em cinco fases: (1) imobilização da biomassa em circuito fechado; (2) etapa I com sacarose e etanol (50/50%), sem adição de sabão em pó e circuito aberto; (3) etapa II com sacarose e etanol (50/50%) e 6,8 ± 2,1 mg/L de LAS em circuito aberto; (4) etapa III com sacarose e etanol (50/50%) e 14,3 ± 1,5 mg/L de LAS em circuito aberto; (5) etapa IV com apenas sacarose como co-substrato e 16,4 ± 2,5 mg/L de LAS em circuito aberto. Para todas as etapas, obteve-se remoção média de DQO superior a 78 ± 8,4%, para 590,2 ± 76,2 mg/L afluente. Houve aumento de eficiência de remoção com acréscimo de sabão em pó em torno de 12% entre a etapa I e as demais etapas; estas juntas apresentaram média de 597,7 ± 83,1 mg/L de DQO afluente. A remoção média de LAS foi de 37,7 ± 13,7% para 12,4 ± 8,4 mg/L afluente. Por meio da análise estatística não foi possível determinar o nível de importância dos co-substratos na remoção de DQO e LAS. Verificou-se remoção de 39,4% de LAS, sendo 30,6% referente à degradação biológica e 8,8% à adsorção. Populações microbianas diferentes foram observadas nas diferentes etapas por meio de análise de DGGE. Microrganismos pertencentes aos filos Proteobacteria (72%), Acidobacteria (3%), Synergistetes (3%), Bacteroidetes (6,3%) e Firmicutes (6,3%) foram identificados no biofilme do material suporte da última etapa. A maioria das seqüências foi relacionada à família Rhodocyclaceae cujos membros são capazes de degradar compostos aromáticos. / Linear alkylbenzene sulphonate (LAS), main component in detergent formulation and others clean products, is constantly released in aquatic environment in face of precarious domestic wastewater treatment facilities presents in developing countries like Brazil. The main reason of this study was to verify the powder soap removal through the use of different co-substrates in anaerobic fluidized bed biological reactor (AFBBR). The AFBBR was filled with sand as support material and operated with 15 hours of hydraulic time retention (HTR) over 247 days. It was utilized synthetic sewage which composition included salt solution, sodium bicarbonate, commercial powder soap, yeast extract and co-substrate as sucrose and/or ethanol. The operation of reactor was divided in following steps: (1) biomass immobilization phase in close circuit; (2) stage I with sucrose and ethanol (50/50%) without powder soap addition in open circuit; (3) stage II with sucrose and ethanol (50/50%) and 6,8 ± 2,1 mg/L of LAS in open circuit; (4) stage III with sucrose and ethanol (50/50%) and 14,3 ± 1,5 mg/L of LAS in open circuit; and (5) stage IV with only sucrose as co-substrate and 16,4 ± 2,5 mg/L of LAS in open circuit. For all stages, it was obtained up 78 ± 8,4% average COD removal with 590,2 ± 76,2 mg/L influent. There was a increase of COD removal around 12% with powder soap addition among stage I and following stages, these last ones, together, had 597,7 ± 83,1 mg/L of average COD influent. The LAS removal was 37,7 ± 13,7% with 12,4 ± 8,4 mg/L of LAS influent. Using statistic analysis, it is not possible to define the level of co-substrates importance in COD and LAS removal. Through mass balance, it was verified 39,4% of LAS removal, with 30,6% from biological degradation and 8,8% from adsorption. Diverse microbial populations were observed from different stages by DGGE analysis. It was identified microorganisms relating to Proteobacteria (72%), Acidobacteria (3%), Synergistetes (3%), Bacteroidetes (6,3%) and Firmicutes (6,3%) phila in biomass support material from last stage. Most of sequences were closed to Rhodocyclaceae family which members are capable to degrade aromatic compounds.

Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante presente em água residuária de lavanderia. Em virtude da complexidade de sua degradação, o presente estudo envolveu a análise de alguns fatores, destacando-se: diversidade de co-substratos; tempo de detenção hidráulico (TDH); e concentração de co-substratos. Avaliou-se a degradação de LAS com diferentes co-substratos (metanol, etanol e extrato de levedura) em reator UASB, em TDH de 24 h e 14±2 mg/L de LAS. A influência de TDH e concentração de co-substratos foram analisadas em sete reatores UASB, com 12±3 mg/L de LAS; TDH de 6, 35 e 80 h, e diferentes concentrações de co-substratos (etanol, metanol e extrato de levedura), expressada pela carga orgânica específica (COE), entre 0,03 e 0,18 gDQO/gSTV.d. Ao final, avaliou-se a degradação de LAS em água residuária de lavanderia diluída, nessa mesma configuração de reator com TDH de 35 h e 10±5 mg/L de LAS. Em todos os ensaios foi utilizado inóculo granulado proveniente de reator UASB empregado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, mantendo-se intacta a forma granulada. No ensaio variando co-substratos, observou-se maior remoção de LAS (50%) na presença de co-substrato complexo (extrato de levedura) que na presença de metanol e etanol (29-41%). Diferença pouco significativa entre as comunidades do domínio Archaea e Bacteria (cerca de 60 e 40%, respectivamente) foi observada na presença de diferentes co-substratos, mediante análise de hibridação fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization FISH). Verificou-se maior influência da concentração de co-substratos na degradação de LAS, seguida pelo TDH. Aplicando a menor COE (0,03 gDQO/gSTV.d), obteve-se alta degradação de LAS (76%), enquanto nos reatores variando TDH foram observadas eficiências de 18% (6 h), 37-53% (35 h) e 55% (80 h). Nos reatores variando TDH e concentração de co-substratos, observou-se significativa remoção de LAS no separador de fases (20-53%; na manta de lodo observou-se 13-43%), relacionada à baixa concentração de co-substratos e condição anaeróbia facultativa nessa região. Por meio da técnica de PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) nas amostras do ensaio variando TDH e concentração de co-substratos, verificou-se maior coeficiente de similaridade na manta de lodo (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69-83%), devido à estrutura de grânulo do inóculo utilizado. Verificou-se alta degradação de LAS (82%) no reator com água de lavanderia, atribuída à diversidade de co-substratos (12 ácidos orgânicos voláteis detectados) e à concentração baixa desses co-substratos (COE: 0,03 gDQO/gSTV.d). Mediante análise de pirosequenciamento da região do RNAr 16S de amostras do ensaio com água residuária de lavanderia foram encontrados 147 gêneros, dos quais 32 foram relacionados com a degradação de LAS (gêneros capazes de degradar compostos aromáticos, dessulfonação, e -oxidação). Observou-se significativa abundância relativa (>1%) dos seguintes gêneros relacionados com a degradação de LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes e Zoogloea. No separador de fases do reator com água de lavanderia, a alta remoção de LAS (90%) e a abundância relativa dos gêneros aeróbios (23%) e anaeróbios (6%) relacionados com a degradação de LAS corroboraram a relação entre remoção de LAS e condição anaeróbia facultativa / Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is a surfactant present in laundry wastewater. Due to the complexity of its degradation, the present study involved the analysis of some features, highlighting: co-substrates diversity; hydraulic retention time (HRT); and co-substrates concentration. The LAS degradation with different co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract) was evaluated in UASB reactor, at HRT of 24 h and LAS 14±2 mg/L. The influence of HRT and concentration of co-substrates was analyzed in seven UASB reactors, with LAS 12±3 mg/L; the HRT was 6, 35 and 80 h, and different concentration of co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract), as specific organic load rate (SOLR) between 0.03 and 0.18 gCOD/gTVS.d. At the end, the LAS degradation was performed in UASB reactor fed with diluted laundry wastewater, at HRT of 35 h and LAS 10±5 mg/L. In all assays was used a granular inoculum from a UASB reactor employed in treatment of wastewater from poultry slaughterhouse, maintaining the granular form. In the assay varying the co-substrates, it was observed greater LAS removal (50%) in the presence of complex co-substrate (yeast extract) than in the presence of methanol and ethanol (removal: 29-41%). Insignificant difference between the communities from Archaea and Bacteria domain (about 60 and 40%, respectively) was observed in the presence of different co-substrates, according to the fluorescent in situ hybridization (FISH) analysis. It was verified greater influence of cosubstrates concentration than the HRT in the LAS degradation. At the lowest SOLR (0.03 gCOD/gTVS.d), high LAS degradation (76%) was obtained while in the reactors varying the HRT were observed efficiencies of 18% (6 h), 37-53% (35 h) and 55% (80 h). In the reactors varying the HRT and concentration of co-substrates, a significant LAS removal rate (20-53%; in the sludge blanket the rate was 13-43%) was observed in the phase separator, related to the low concentration of co-substrates and the anaerobic facultative condition in this region. By the PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) technique of samples from the assay varying the HRT and concentration of co-substrates, it was verified great similarity coefficient in the sludge blanket (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69- 83%) due to the granule structure of the inoculum used. High LAS degradation (82%) was verified in the reactor with laundry wastewater, which was attributed to the diversity of cosubstrates (12 organic volatile acids detected) and the low concentration of co-substrates (SOLR: 0.03 gCOD/gTVS.d). By pyrosequencing analysis of 16S RNAr genes in the samples from assay with laundry wastewater, it was found 147 genus, which 32 were related to the LAS degradation (genus able to degrade aromatic compounds, desulfonation, and - oxidation). A significant relative abundance (>1%) was observed in the following genus related to the degradation of LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes and Zoogloea. In the phases separator of the reactor with laundry wastewater, the high LAS removal (90%) and the relative abundance of genus aerobic (23%) and anaerobic (6%) related to the degradation of LAS corroborated the relation between LAS removal and the anaerobic facultative condition

A superfície das folhas de árvores (filosfera) oferece uma grande área de habitat para os micro-organismos, mas constitui um ambiente extremo. O desenvolvimento de comunidades microbianas é dependente de fonte de carbono e de certos nutrientes essenciais inorgânicos comumente liberados pela planta para a sua superfície. No entanto, um grupo especial de bactérias, Cyanobacteria, é menos dependente da planta para sua nutrição, pois vários destes organismos são autotróficos para carbono e nitrogênio. Portanto, Cyanobacteria é particularmente interessante para se avaliar neste ambiente. Neste estudo, linhagens de cianobactérias presentes na superfície das folhas secretoras de sal da planta de manguezal Avicennia schaueriana foram isoladas e caracterizadas morfológica, molecular e ultraestruturalmente. O potencial destes isolados para sintetizar moléculas bioativas também foi avaliado. Para isso, folhas de A. schaueriana foram coletadas em um manguezal com histórico de contaminação por petróleo, localizado próximo ao Rio Iriri, em Bertioga-SP. O isolamento das cianobactérias foi realizado usando quatro meios de cultura (BG-11, SWBG-11, BG-11o e SWBG-11o) e dois métodos: a) esfregaço das folhas nos meios sólidos em placas de Petri; e b) submersão das folhas em frascos Erlenmeyer contendo meios líquidos. Após a obtenção de culturas puras, os isolados foram crescidos em meios líquidos, as células foram concentradas e usadas para extração de DNA genômico. O gene de RNAr 16S de cada isolado foi amplificado por PCR usando iniciadores específicos (27F/1494Rc), clonado e sequenciado. As sequências de RNAr 16S foram usadas na construção de árvore filogenética. O potencial dos isolados para sintetizar moléculas bioativas foi acessado pela amplificação de PCR usando iniciadores específicos para sequências gênicas codificadoras de peptídeo sintetase (NRPS), policetídeo sintase (PKS), cianopeptolina, aeruginosina, saxitoxina, anatoxina-a/homoanatoxina-a e microcistina. Como resultado, trinta morfotipos foram isolados em meio líquido e quatro em meio sólido. Estes morfotipos foram identificados como pertencentes a quatro ordens diferentes (12 Nostocales, 9 Pseudanabaenales, 8 Chroococcales e 5 Oscillatoriales). Entre os isolados, alta abundância de linhagens potencialmente fixadoras de N2 foi encontrada, indicando que elas possivelmente são uma importante fonte de nitrogênio neste habitat. As sequências do gene de RNAr 16S de vinte e quatro isolados ficaram distribuídas em onze clados distintos na árvore filogenética e mostraram baixas similaridades com gêneros já descritos. Na análise da ultraestrutura destas linhagens, destacou-se a presença de grânulos de elevado volume em uma cianobactéria unicelular e de um arranjo de tilacoides incomum em uma cianobactéria filamentosa homocitada com morfologia aparentemente simples. Sequências gênicas codificadoras de PKS foram detectadas em dezessete linhagens, de aeruginosina em sete linhagens e de cianopeptolina em dez linhagens. Entretanto, sequências gênicas codificadoras de NRPS e das cianotoxinas microcistina, saxitoxina e anatoxina-a/homoanatoxina-a não foram detectadas. A superfície das folhas de A. schaueriana apresenta elevado número de cianobactérias não descritas, provavelmente um resultado das condições peculiares tanto da filosfera quanto do manguezal estudado. Este é o primeiro relato de isolamento de cianobactérias da superfície de folhas de A. schaueriana / The tree leaf surface (phyllosphere) offer a large habitat area for microorganisms but constitute an extreme environment. The development of microbial communities is dependent of carbon source and certain essential inorganic nutrients commonly released from the plant to its surface. However, a special group of bacteria, Cyanobacteria, is less dependent of the plant for their nutrition since several of these organisms are autotrophic for carbon and nitrogen. Therefore, cyanobacteria are particularly interesting to be evaluated in this environment. In this study, cyanobacterial strains present in the salt-excreting leaf surface of the mangrove Avicennia schaueriana were isolated and morphologically, molecularly and ultrastructurally characterized. The potential of these isolates to synthesize bioactive molecules was also evaluated. To this purpose, A. schaueriana leaves were collected in a mangrove with history of oil contamination located near to the Iriri river in Bertioga-SP. The isolation of cyanobacteria was achieved using four culture media (BG-11, SWBG-11, BG-11o and SWBG-11o) and two methods: a) smearing of leaves into solid media in Petri dishes; and b) submersion of leaves in Erlenmeyer flasks containing liquid media. After obtaining pure cultures, the isolates were grown into liquid media, and the cells were concentrated and used for genomic DNA extraction. The gene of rRNA 16S of each isolate was amplified by PCR using specific primers (27F/1494Rc), cloned and sequenced. The 16S rRNA sequences were used for the construction of a phylogenetic tree. The potential of the isolates to synthesize bioactive molecules was assessed by PCR amplification using primers specific for gene sequences encoding non-ribosomal peptide synthetase (NRPS), polyketide synthase (PKS), cyanopeptolin, aeruginosin, saxitoxin, anatoxin-a/homoanatoxin-a and microcystin. As results, thirty morphotypes were isolated in liquid media and four in solid media. These morphotypes were identified as belonging to four different orders (12 Nostocales, 9 Pseudanabaenales, 8 Chroococcales and 5 Oscillatoriales). Among the isolates, it was found a high abundance of potentially N2-fixing strains, what indicates that they possibly are an important source of nitrogen in this habitat. The 16S rRNA gene sequences of twenty-four isolates were distributed into eleven distinct clades in the phylogenetic tree and showed low similarities with described genera. In the ultrastructural analyses of these strains, the highlight was the presence of granules of high volume in a unicellular cyanobacterium and an unusual thylakoid arrangement in a homocytous filamentous cyanobacterium with apparently simple morphology. Gene sequences encoding for PKS were detected in seventeen strains, for aeruginosine in seven strains and cyanopeptolin in ten strains. Gene sequences encoding for NRPS and for the cyanotoxins microcystin, saxitoxin, and anatoxin-a/homoanatoxin-a were not found. The leaf surface of A. schaueriana presents a high number of undescribed cyanobacteria, probably as a result of the peculiar conditions of the phyllosphere and the studied mangrove. This is the first report of isolation of cyanobacteria from the leaf surface of A. schaueriana

As cianobactérias são microrganismos fotossintetizantes oxigênicos com ampla plasticidade metabólica e estrutural, que apresentam potencial biotecnológico para exploração na biossorção de metais pesados e biodegradação de poluentes orgânicos. Devido as suas fortes interações com cátions e ao contínuo suprimento de biomassa barata,as cianobactérias podem ser candidatas promissoras à biossorventes para remoção de metais e radionuclídeos. Dessa maneira, numa tentativa de encontrar uma cianobactéria com esse perfil para remover 226Ra de uma mina de urânio desativada da Unidade de Tratamento de Minérios (UTM) pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), Caldas, MG, doze linhagens de cianobactérias foram isoladas desse ambiente. Essas linhagens foram morfologicamente caracterizadas como Aphanothece sp. CENA75, Rhabdoderma sp. CENA114, Synechococcus cf. lividus CENA79, Aphanocapsa cf. holsatica CENA80, Geitlerinema acutissimum CENA85, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81, Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76, Leptolyngbya sp. CENA83, Phormidium formosum CENA86, Phormidium violaceum CENA82 e Nostoc sp. CENA87. A análise molecular dos isolados, baseada em seqüências quase completas do gene RNAr 16S (1325 pb), estava de acordo com a análise morfológica, com exceção das linhagens Rhabdoderma sp. CENA114 e Phormidium violaceum CENA82. As seqüências de RNAr 16S dessas duas linhagens mostraram valores baixos de identidades (<92%) com seqüências do GenBank, o que pode representar novas espécies de cianobactérias. Altas percentagens de identidades (>96%) das seqüências do gene de RNAr 16S foram encontradas entre as linhagens restantes e as do GenBank. A árvore filogenética construída usando o método ?Neighbour Joining? mostrou que as linhagens unicelulares das ordens Chroococcales e as filamentosas da Oscillatoriales eram polifiléticas, conforme já relatado. A distribuição e abundância da população de cianobactérias nos efluentes da UTMINB foram investigadas pelo método da contagem de células viáveis (número mais provável, NMP). O NMP mostrou uma população de cianobactérias variando de 4.0 x 100 to ?2.4 x 108 cells?mL-1. Os locais Cava da Mina, com pH médio de 3,88, e o sistema de tratamento da usina, com pH 8,0, mostraram os mais baixos e mais altos valores de NMP, respectivamente. Para identificar os isolados de cianobactérias prejudiciais, um teste imunológico (ELISA) foi realizado para detectar microcistinas, uma hepatotoxina que causa envenenamento em humanos. A produção de microcistinas foi detectada em três isolados, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81 e Leptolyngbya cf tenerrima CENA76. Esse resultado é inédito, pois não há relatos dos gêneros Pseudanabaena e Leptolyngbya como produtores de microcistinas. / Cyanobacteria are oxygenic photosynthetic microorganisms with wide metabolic and structural plasticity, which have biotechnological potential for exploration in metals biosorption and organic pollutants biodegradation. Due to its strong interactions with cations and a reliable supply of cheap biomass, cyanobacteria may be a promising biosorbent candidate for removing metals and radionuclides. In this way, in an attempt to find a cyanobacteria with this profile to remove 226Ra from a deactivated uranium mine effluents of the Ores Treatment Unit (UTM) belonging to the Nuclear Industries of Brazil (INB), Caldas, MG, twelve cyanobacterial strains were isolated from this environment. These strains were characterized morphologically as Aphanothece sp. CENA75, Rhabdoderma sp. CENA114, Synechococcus cf. lividus CENA79, Aphanocapsa cf. holsatica CENA80, Geitlerinema acutissimum CENA85, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81, Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76, Leptolyngbya sp. CENA83, Phormidium formosum CENA86, Phormidium violaceum CENA82 and Nostoc sp. CENA87. The molecular analysis of the isolates, based on the sequences of nearly complete 16S rRNA gene (1325 bp), was in agreement with the morphological analysis, with exception of Rhabdoderma sp. CENA114 and Phormidium violaceum CENA82 strains. The 16S rRNA sequences of these two strains showed low identities scores (<92%) with sequences from GenBank, which may represent novel cyanobacterial species. High percentages of identities (>96%) of 16S rRNA gene sequences were found between the remaining strains and of the GenBank. The phylogenetic tree of 16S rRNA sequences constructed using Neighbour-Joining method showed that unicellular strains of the orders Chroococcales and filamentous Oscillatoriales were polyphyletic, as reported earlier. The distribution and abundance of cyanobacterial population in the effluents of UTMINB were investigated by viable cells counting (most probable number, MPN) method. The MPN showed a cyanobacterial population range from 4.0 x 100 to ?2.4 x 108 cells?mL-1. The locations of the Pit Mine with pH 3.88 and the Plant System Treatment with pH 8.0 showed the lowest and highest MPN values, respectively. To identify harmful cyanobacterial isolates, an immunological test (ELISA) was carried out to detect microcystins, a hepatotoxin which cause human poisoning. Microcystins production was found in three isolates, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81 and Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76. This is a novel result since there is no report for both genera, Pseudanabaena and Leptolyngbya, as microcystin producers. Based on the obtained results, the Aphanothece CENA75 strain found in all UTM-INB effluents sampled, including in the Pit Mine location, which has an acidic pH (average of 3.88) and high level of uranium (5.68 mg?L-1) and radium, was selected for the 226Ra biosorption assays. The experiments performed in pH 3.5 and 5.0 showed that dried biomass of Aphanothece CENA75 behaves as a weakly acid resin. The ratio (final concentration/initial concentration) of 226Ra adsorption after 135 min in pH 3.5 and 5.0 was 0.86 and 0.82, respectively. These results showed that the dried biomass of Aphanothece CENA75 adsorbed low amount of 226Ra in both studied pH values. However, the increase of the radionuclide retention in pH 5.0 suggests that more adsorption may occur in pH above of this value.

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No. of bitstreams: 1 buch_b_dr_sjrp.pdf: 6058711 bytes, checksum: 91a5b502646692883f387f5ae5a634f6 (MD5) Previous issue date: 2018-12-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As cianobactérias são importantes componentes das comunidades aquáticas em diversos ecossistemas, graças a longa história evolutiva do grupo que desenvolveu diversas adaptações fisiológicas e citológicas que permitiram a sua dominância ao redor do globo. As cianobactérias são também os bactérias fotossintetizantes com a morfologia mais diversificada e, embora essa qualidade tenha sido extensivamente utilizada pelos cientistas para a delimitação dos táxons e reconstrução da história evolutiva, vem perdendo cada vez mais espaço para o uso de marcadores moleculares, os quais são capazes de inferir relações filogenéticas mais robustas e que mais proximamente refletem o percurso evolutivo traçado por esses microrganismos. Desse modo, o objetivo da realização deste estudo foi caracterizar taxonomicamente populações de cianobactérias bentônicas de ambientes lênticos da região noroeste do estado de São Paulo, utilizando uma abordagem polifásica, por meio do uso do gene rRNA 16S e da estrutura secundária do ITS 16S-23S, além de considerar aspectos morfológicos e ecológicos. Como resultado deste trabalho, 41 populações de cianobactérias bentônicas foram avaliadas, sendo alocadas em 15 gêneros distribuídos em 11 famílias e cinco ordens. A ordem Oscillatoriales foi a mais representativa entre as populações estudadas (68,3%, 28 populações), seguida pela ordem Synechococcales (19,5%, 8 populações). A análise filogenética do gene RNAr 16S foi capaz de revelar a presença de táxons crípticos, que embora apresentem morfologia correspondente com táxons já descritos, formaram clados separados, indicando se tratarem de táxons ainda não conhecidos, e esse foi o caso de 13 populações aqui estudadas. Parte dos táxons crípticos foi trabalhada em maior profundidade, resultando em três manuscritos apresentados na forma de capítulos que correspondem à descrição dos novos gêneros e espécies Koinonema pervagatum (Capítulo III) e Blennothricopsis periphytica (Capítulo IV), além da descrição de três novas espécies para o gênero Phormidium (Capítulo V), com o registro da primeira espécie bentônica produtora de microcistina para o estado de São Paulo. Embora a prospecção dos genótipos tóxicos, utilizando marcadores específicos para os genes mcyE e sxtA responsáveis pela síntese de microcistinas e saxitoxinas, respectivamente, tenha revelado apenas uma linhagem tóxica, esse resultado é positivo do ponto de vista de impactos relacionados à presença de cianobactérias em corpos d’água para uso público. Entretanto, mostra a importância dos estudos de prospecção de toxinas em cianobactérias bentônicas no Brasil, ainda pouco explorados. / Cyanobacteria are important components of aquatic communities in different ecosystems, thanks to its long evolutionary history that provided several physiological and ecological adaptations, allowing them to spread around the globe. Cyanobacteria are also the most morpological diversified photossintetic bacterial group and, despite many taxonomists have extensively used this character to delimit taxa and to reconstruct their evolutionary history, it has been losing its prominence to molecular markers, which are most suited to infer robust phylogenetic relationships that properly reflect the evolutionary path followed by these organisms. Therefore, the aim of the study was to taxonomically characterize benthic cyanobacterial populations in lentic habitats from the Northwest region of São Paulo state, using a polyphasic approach, through the phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene and the 16S 23S ITS secondary structure, aside from morphological and ecological aspects. As result, 41 benthic cyanobacterial populations were evaluated and assigned to 15 genera distributed in 11 families and five orders. The Oscillatoriales order was the most representative among all (69.3%, 28 populations), followed by the Synechococcales (19.5%, eight populations). The 16S rRNA phylogenetic analysis revealed the presence of cryptotaxa, which, despite morphologically ressembling previously described taxa, formed separated clades, suggesting not yet acknowledged taxa. That was the case of 13 populations studied. Some of these cryptotaxa were deeper evaluated in three manuscripts presented here as chapters and described as the new genera and species Koinonema pervagatum (Chapter III) and Blennothricopsis periphytica (Chapter IV), the description of three new species from the Phormidium genus (Chapter V) and the first record of a benthic microcystin producing cyanobacteria in the São Paulo state. Although the toxic genotypes prospection using specific molecular markers for the mcyE and sxtA genes, responsible for microcystin and saxitoxin production, respectively, revealed only one toxic strain, it demonstrates a positive result regarding the impact caused by toxic cyanobacterial strains in waters for public use worldwide. However, it highlights the importance of studies on potentially toxic benthic cyanobacterial communities, still little explored in Brazil.

Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante presente em água residuária de lavanderia. Em virtude da complexidade de sua degradação, o presente estudo envolveu a análise de alguns fatores, destacando-se: diversidade de co-substratos; tempo de detenção hidráulico (TDH); e concentração de co-substratos. Avaliou-se a degradação de LAS com diferentes co-substratos (metanol, etanol e extrato de levedura) em reator UASB, em TDH de 24 h e 14±2 mg/L de LAS. A influência de TDH e concentração de co-substratos foram analisadas em sete reatores UASB, com 12±3 mg/L de LAS; TDH de 6, 35 e 80 h, e diferentes concentrações de co-substratos (etanol, metanol e extrato de levedura), expressada pela carga orgânica específica (COE), entre 0,03 e 0,18 gDQO/gSTV.d. Ao final, avaliou-se a degradação de LAS em água residuária de lavanderia diluída, nessa mesma configuração de reator com TDH de 35 h e 10±5 mg/L de LAS. Em todos os ensaios foi utilizado inóculo granulado proveniente de reator UASB empregado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, mantendo-se intacta a forma granulada. No ensaio variando co-substratos, observou-se maior remoção de LAS (50%) na presença de co-substrato complexo (extrato de levedura) que na presença de metanol e etanol (29-41%). Diferença pouco significativa entre as comunidades do domínio Archaea e Bacteria (cerca de 60 e 40%, respectivamente) foi observada na presença de diferentes co-substratos, mediante análise de hibridação fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization FISH). Verificou-se maior influência da concentração de co-substratos na degradação de LAS, seguida pelo TDH. Aplicando a menor COE (0,03 gDQO/gSTV.d), obteve-se alta degradação de LAS (76%), enquanto nos reatores variando TDH foram observadas eficiências de 18% (6 h), 37-53% (35 h) e 55% (80 h). Nos reatores variando TDH e concentração de co-substratos, observou-se significativa remoção de LAS no separador de fases (20-53%; na manta de lodo observou-se 13-43%), relacionada à baixa concentração de co-substratos e condição anaeróbia facultativa nessa região. Por meio da técnica de PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) nas amostras do ensaio variando TDH e concentração de co-substratos, verificou-se maior coeficiente de similaridade na manta de lodo (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69-83%), devido à estrutura de grânulo do inóculo utilizado. Verificou-se alta degradação de LAS (82%) no reator com água de lavanderia, atribuída à diversidade de co-substratos (12 ácidos orgânicos voláteis detectados) e à concentração baixa desses co-substratos (COE: 0,03 gDQO/gSTV.d). Mediante análise de pirosequenciamento da região do RNAr 16S de amostras do ensaio com água residuária de lavanderia foram encontrados 147 gêneros, dos quais 32 foram relacionados com a degradação de LAS (gêneros capazes de degradar compostos aromáticos, dessulfonação, e -oxidação). Observou-se significativa abundância relativa (>1%) dos seguintes gêneros relacionados com a degradação de LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes e Zoogloea. No separador de fases do reator com água de lavanderia, a alta remoção de LAS (90%) e a abundância relativa dos gêneros aeróbios (23%) e anaeróbios (6%) relacionados com a degradação de LAS corroboraram a relação entre remoção de LAS e condição anaeróbia facultativa / Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) is a surfactant present in laundry wastewater. Due to the complexity of its degradation, the present study involved the analysis of some features, highlighting: co-substrates diversity; hydraulic retention time (HRT); and co-substrates concentration. The LAS degradation with different co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract) was evaluated in UASB reactor, at HRT of 24 h and LAS 14±2 mg/L. The influence of HRT and concentration of co-substrates was analyzed in seven UASB reactors, with LAS 12±3 mg/L; the HRT was 6, 35 and 80 h, and different concentration of co-substrates (methanol, ethanol and yeast extract), as specific organic load rate (SOLR) between 0.03 and 0.18 gCOD/gTVS.d. At the end, the LAS degradation was performed in UASB reactor fed with diluted laundry wastewater, at HRT of 35 h and LAS 10±5 mg/L. In all assays was used a granular inoculum from a UASB reactor employed in treatment of wastewater from poultry slaughterhouse, maintaining the granular form. In the assay varying the co-substrates, it was observed greater LAS removal (50%) in the presence of complex co-substrate (yeast extract) than in the presence of methanol and ethanol (removal: 29-41%). Insignificant difference between the communities from Archaea and Bacteria domain (about 60 and 40%, respectively) was observed in the presence of different co-substrates, according to the fluorescent in situ hybridization (FISH) analysis. It was verified greater influence of cosubstrates concentration than the HRT in the LAS degradation. At the lowest SOLR (0.03 gCOD/gTVS.d), high LAS degradation (76%) was obtained while in the reactors varying the HRT were observed efficiencies of 18% (6 h), 37-53% (35 h) and 55% (80 h). In the reactors varying the HRT and concentration of co-substrates, a significant LAS removal rate (20-53%; in the sludge blanket the rate was 13-43%) was observed in the phase separator, related to the low concentration of co-substrates and the anaerobic facultative condition in this region. By the PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) technique of samples from the assay varying the HRT and concentration of co-substrates, it was verified great similarity coefficient in the sludge blanket (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69- 83%) due to the granule structure of the inoculum used. High LAS degradation (82%) was verified in the reactor with laundry wastewater, which was attributed to the diversity of cosubstrates (12 organic volatile acids detected) and the low concentration of co-substrates (SOLR: 0.03 gCOD/gTVS.d). By pyrosequencing analysis of 16S RNAr genes in the samples from assay with laundry wastewater, it was found 147 genus, which 32 were related to the LAS degradation (genus able to degrade aromatic compounds, desulfonation, and - oxidation). A significant relative abundance (>1%) was observed in the following genus related to the degradation of LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes and Zoogloea. In the phases separator of the reactor with laundry wastewater, the high LAS removal (90%) and the relative abundance of genus aerobic (23%) and anaerobic (6%) related to the degradation of LAS corroborated the relation between LAS removal and the anaerobic facultative condition

A superfície das folhas de árvores (filosfera) oferece uma grande área de habitat para os micro-organismos, mas constitui um ambiente extremo. O desenvolvimento de comunidades microbianas é dependente de fonte de carbono e de certos nutrientes essenciais inorgânicos comumente liberados pela planta para a sua superfície. No entanto, um grupo especial de bactérias, Cyanobacteria, é menos dependente da planta para sua nutrição, pois vários destes organismos são autotróficos para carbono e nitrogênio. Portanto, Cyanobacteria é particularmente interessante para se avaliar neste ambiente. Neste estudo, linhagens de cianobactérias presentes na superfície das folhas secretoras de sal da planta de manguezal Avicennia schaueriana foram isoladas e caracterizadas morfológica, molecular e ultraestruturalmente. O potencial destes isolados para sintetizar moléculas bioativas também foi avaliado. Para isso, folhas de A. schaueriana foram coletadas em um manguezal com histórico de contaminação por petróleo, localizado próximo ao Rio Iriri, em Bertioga-SP. O isolamento das cianobactérias foi realizado usando quatro meios de cultura (BG-11, SWBG-11, BG-11o e SWBG-11o) e dois métodos: a) esfregaço das folhas nos meios sólidos em placas de Petri; e b) submersão das folhas em frascos Erlenmeyer contendo meios líquidos. Após a obtenção de culturas puras, os isolados foram crescidos em meios líquidos, as células foram concentradas e usadas para extração de DNA genômico. O gene de RNAr 16S de cada isolado foi amplificado por PCR usando iniciadores específicos (27F/1494Rc), clonado e sequenciado. As sequências de RNAr 16S foram usadas na construção de árvore filogenética. O potencial dos isolados para sintetizar moléculas bioativas foi acessado pela amplificação de PCR usando iniciadores específicos para sequências gênicas codificadoras de peptídeo sintetase (NRPS), policetídeo sintase (PKS), cianopeptolina, aeruginosina, saxitoxina, anatoxina-a/homoanatoxina-a e microcistina. Como resultado, trinta morfotipos foram isolados em meio líquido e quatro em meio sólido. Estes morfotipos foram identificados como pertencentes a quatro ordens diferentes (12 Nostocales, 9 Pseudanabaenales, 8 Chroococcales e 5 Oscillatoriales). Entre os isolados, alta abundância de linhagens potencialmente fixadoras de N2 foi encontrada, indicando que elas possivelmente são uma importante fonte de nitrogênio neste habitat. As sequências do gene de RNAr 16S de vinte e quatro isolados ficaram distribuídas em onze clados distintos na árvore filogenética e mostraram baixas similaridades com gêneros já descritos. Na análise da ultraestrutura destas linhagens, destacou-se a presença de grânulos de elevado volume em uma cianobactéria unicelular e de um arranjo de tilacoides incomum em uma cianobactéria filamentosa homocitada com morfologia aparentemente simples. Sequências gênicas codificadoras de PKS foram detectadas em dezessete linhagens, de aeruginosina em sete linhagens e de cianopeptolina em dez linhagens. Entretanto, sequências gênicas codificadoras de NRPS e das cianotoxinas microcistina, saxitoxina e anatoxina-a/homoanatoxina-a não foram detectadas. A superfície das folhas de A. schaueriana apresenta elevado número de cianobactérias não descritas, provavelmente um resultado das condições peculiares tanto da filosfera quanto do manguezal estudado. Este é o primeiro relato de isolamento de cianobactérias da superfície de folhas de A. schaueriana / The tree leaf surface (phyllosphere) offer a large habitat area for microorganisms but constitute an extreme environment. The development of microbial communities is dependent of carbon source and certain essential inorganic nutrients commonly released from the plant to its surface. However, a special group of bacteria, Cyanobacteria, is less dependent of the plant for their nutrition since several of these organisms are autotrophic for carbon and nitrogen. Therefore, cyanobacteria are particularly interesting to be evaluated in this environment. In this study, cyanobacterial strains present in the salt-excreting leaf surface of the mangrove Avicennia schaueriana were isolated and morphologically, molecularly and ultrastructurally characterized. The potential of these isolates to synthesize bioactive molecules was also evaluated. To this purpose, A. schaueriana leaves were collected in a mangrove with history of oil contamination located near to the Iriri river in Bertioga-SP. The isolation of cyanobacteria was achieved using four culture media (BG-11, SWBG-11, BG-11o and SWBG-11o) and two methods: a) smearing of leaves into solid media in Petri dishes; and b) submersion of leaves in Erlenmeyer flasks containing liquid media. After obtaining pure cultures, the isolates were grown into liquid media, and the cells were concentrated and used for genomic DNA extraction. The gene of rRNA 16S of each isolate was amplified by PCR using specific primers (27F/1494Rc), cloned and sequenced. The 16S rRNA sequences were used for the construction of a phylogenetic tree. The potential of the isolates to synthesize bioactive molecules was assessed by PCR amplification using primers specific for gene sequences encoding non-ribosomal peptide synthetase (NRPS), polyketide synthase (PKS), cyanopeptolin, aeruginosin, saxitoxin, anatoxin-a/homoanatoxin-a and microcystin. As results, thirty morphotypes were isolated in liquid media and four in solid media. These morphotypes were identified as belonging to four different orders (12 Nostocales, 9 Pseudanabaenales, 8 Chroococcales and 5 Oscillatoriales). Among the isolates, it was found a high abundance of potentially N2-fixing strains, what indicates that they possibly are an important source of nitrogen in this habitat. The 16S rRNA gene sequences of twenty-four isolates were distributed into eleven distinct clades in the phylogenetic tree and showed low similarities with described genera. In the ultrastructural analyses of these strains, the highlight was the presence of granules of high volume in a unicellular cyanobacterium and an unusual thylakoid arrangement in a homocytous filamentous cyanobacterium with apparently simple morphology. Gene sequences encoding for PKS were detected in seventeen strains, for aeruginosine in seven strains and cyanopeptolin in ten strains. Gene sequences encoding for NRPS and for the cyanotoxins microcystin, saxitoxin, and anatoxin-a/homoanatoxin-a were not found. The leaf surface of A. schaueriana presents a high number of undescribed cyanobacteria, probably as a result of the peculiar conditions of the phyllosphere and the studied mangrove. This is the first report of isolation of cyanobacteria from the leaf surface of A. schaueriana

As cianobactérias são microrganismos fotossintetizantes oxigênicos com ampla plasticidade metabólica e estrutural, que apresentam potencial biotecnológico para exploração na biossorção de metais pesados e biodegradação de poluentes orgânicos. Devido as suas fortes interações com cátions e ao contínuo suprimento de biomassa barata,as cianobactérias podem ser candidatas promissoras à biossorventes para remoção de metais e radionuclídeos. Dessa maneira, numa tentativa de encontrar uma cianobactéria com esse perfil para remover 226Ra de uma mina de urânio desativada da Unidade de Tratamento de Minérios (UTM) pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), Caldas, MG, doze linhagens de cianobactérias foram isoladas desse ambiente. Essas linhagens foram morfologicamente caracterizadas como Aphanothece sp. CENA75, Rhabdoderma sp. CENA114, Synechococcus cf. lividus CENA79, Aphanocapsa cf. holsatica CENA80, Geitlerinema acutissimum CENA85, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81, Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76, Leptolyngbya sp. CENA83, Phormidium formosum CENA86, Phormidium violaceum CENA82 e Nostoc sp. CENA87. A análise molecular dos isolados, baseada em seqüências quase completas do gene RNAr 16S (1325 pb), estava de acordo com a análise morfológica, com exceção das linhagens Rhabdoderma sp. CENA114 e Phormidium violaceum CENA82. As seqüências de RNAr 16S dessas duas linhagens mostraram valores baixos de identidades (<92%) com seqüências do GenBank, o que pode representar novas espécies de cianobactérias. Altas percentagens de identidades (>96%) das seqüências do gene de RNAr 16S foram encontradas entre as linhagens restantes e as do GenBank. A árvore filogenética construída usando o método ?Neighbour Joining? mostrou que as linhagens unicelulares das ordens Chroococcales e as filamentosas da Oscillatoriales eram polifiléticas, conforme já relatado. A distribuição e abundância da população de cianobactérias nos efluentes da UTMINB foram investigadas pelo método da contagem de células viáveis (número mais provável, NMP). O NMP mostrou uma população de cianobactérias variando de 4.0 x 100 to ?2.4 x 108 cells?mL-1. Os locais Cava da Mina, com pH médio de 3,88, e o sistema de tratamento da usina, com pH 8,0, mostraram os mais baixos e mais altos valores de NMP, respectivamente. Para identificar os isolados de cianobactérias prejudiciais, um teste imunológico (ELISA) foi realizado para detectar microcistinas, uma hepatotoxina que causa envenenamento em humanos. A produção de microcistinas foi detectada em três isolados, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81 e Leptolyngbya cf tenerrima CENA76. Esse resultado é inédito, pois não há relatos dos gêneros Pseudanabaena e Leptolyngbya como produtores de microcistinas. / Cyanobacteria are oxygenic photosynthetic microorganisms with wide metabolic and structural plasticity, which have biotechnological potential for exploration in metals biosorption and organic pollutants biodegradation. Due to its strong interactions with cations and a reliable supply of cheap biomass, cyanobacteria may be a promising biosorbent candidate for removing metals and radionuclides. In this way, in an attempt to find a cyanobacteria with this profile to remove 226Ra from a deactivated uranium mine effluents of the Ores Treatment Unit (UTM) belonging to the Nuclear Industries of Brazil (INB), Caldas, MG, twelve cyanobacterial strains were isolated from this environment. These strains were characterized morphologically as Aphanothece sp. CENA75, Rhabdoderma sp. CENA114, Synechococcus cf. lividus CENA79, Aphanocapsa cf. holsatica CENA80, Geitlerinema acutissimum CENA85, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81, Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76, Leptolyngbya sp. CENA83, Phormidium formosum CENA86, Phormidium violaceum CENA82 and Nostoc sp. CENA87. The molecular analysis of the isolates, based on the sequences of nearly complete 16S rRNA gene (1325 bp), was in agreement with the morphological analysis, with exception of Rhabdoderma sp. CENA114 and Phormidium violaceum CENA82 strains. The 16S rRNA sequences of these two strains showed low identities scores (<92%) with sequences from GenBank, which may represent novel cyanobacterial species. High percentages of identities (>96%) of 16S rRNA gene sequences were found between the remaining strains and of the GenBank. The phylogenetic tree of 16S rRNA sequences constructed using Neighbour-Joining method showed that unicellular strains of the orders Chroococcales and filamentous Oscillatoriales were polyphyletic, as reported earlier. The distribution and abundance of cyanobacterial population in the effluents of UTMINB were investigated by viable cells counting (most probable number, MPN) method. The MPN showed a cyanobacterial population range from 4.0 x 100 to ?2.4 x 108 cells?mL-1. The locations of the Pit Mine with pH 3.88 and the Plant System Treatment with pH 8.0 showed the lowest and highest MPN values, respectively. To identify harmful cyanobacterial isolates, an immunological test (ELISA) was carried out to detect microcystins, a hepatotoxin which cause human poisoning. Microcystins production was found in three isolates, Pseudanabaena galeata CENA84, Pseudanabaena sp. CENA81 and Leptolyngbya cf. tenerrima CENA76. This is a novel result since there is no report for both genera, Pseudanabaena and Leptolyngbya, as microcystin producers. Based on the obtained results, the Aphanothece CENA75 strain found in all UTM-INB effluents sampled, including in the Pit Mine location, which has an acidic pH (average of 3.88) and high level of uranium (5.68 mg?L-1) and radium, was selected for the 226Ra biosorption assays. The experiments performed in pH 3.5 and 5.0 showed that dried biomass of Aphanothece CENA75 behaves as a weakly acid resin. The ratio (final concentration/initial concentration) of 226Ra adsorption after 135 min in pH 3.5 and 5.0 was 0.86 and 0.82, respectively. These results showed that the dried biomass of Aphanothece CENA75 adsorbed low amount of 226Ra in both studied pH values. However, the increase of the radionuclide retention in pH 5.0 suggests that more adsorption may occur in pH above of this value.

Na região do Vale do Ribeira, os resíduos de mineração foram dispostos diretamente sobre o solo, nas proximidades da empresa responsável pelo beneficiamento e fundição do minério de chumbo (Pb) (próximo à Vila Operária &#8211; município de Adrianópolis-PR). A escória de fundição enriquecida em metais potencialmente tóxicos (MPT), primeiramente foi disposta na forma de pilha. Em 2006, parte desta escória foi transferida para um aterro de resíduo sólido localizado a 50 m do antigo depósito e parte continuou no antigo local de disposição. As escórias que continuaram no antigo local foram espalhadas e cobertas com um solo residual. Esta cobertura não foi realizada de forma adequada, sendo que em algumas porções da área é possível ver as escórias, estando estas em contato direto com os animais (principalmente, ovinos e bovinos). Visando avaliar a influência da disposição das escórias na contaminação do solo de superfície e basal, foram coletadas amostras em distintas profundidades e em duas linhas de caminhamento principais (NS e EW) na área da antiga disposição. Nestas amostras foram realizadas caracterizações geotécnicas, geoquímicas e microbiológicas. Os ensaios realizados foram: granulometria conjunta, limites de Atterberg, capacidade de troca catiônica (CTC) e superfície específica (SE), matéria orgânica (MO), potencial hidrogeniônico (pH), potencial redox (Eh), condutividade elétrica (CE), delta pH (&Delta;pH), microscopia eletrônica de varredura com espectrômetro de energia dispersiva acoplado (MEV/EDS), mineralogia por difração de raios-x (DRX), fluorescência de raios-x (FRX), determinação da concentração pseudo-total (absorção atômica &#8211; AA; espectrometria de emissão atômica - ICP/AES), solubilização, lixiviação, extração sequencial, avaliação da comunidade microbiana por RCP-EEGD (ou PCR-DGGE) e sequenciamento do gene RNAr 16S via ILLUMINA. A avaliação da contaminação foi realizada considerando índice de geoacumulação (Igeo ), fator de enriquecimento (FE ou EF), Código de Avaliação de Risco (CAR ou RAC) e potencial de risco ecológico (Eir). O pH em H2O observado no depósito foi de 6,5 a 7,6, indicando que o meio é ligeiramente ácido. Já o Eh foi considerado oxidante. A CE foi especialmente elevada nas amostras superficiais (0-20 cm) e nos perfis coletados na linha de caminhamento EW. A CTC média foi de 14,3 cmolc/kg, sendo esta característica da caulinita. Quanto ao teor de matéria orgânica observou-se variação de 0,3 a 5,4 g/kg, sendo o valor médio de 2,14 g/kg. A base do depósito possui média de 68% de finos e índice de plasticidade de 2 a 35%. Para a base do depósito (de 60 a 100 cm) observou-se concentrações pseudo-totais de MPT bem inferiores ao topo. Em relação ao solo superficial observou-se elevada concentração pseudo-total, principalmente de Pb (média de 6.268,85 mg/kg) e Zn (média de 20.261,50 mg/kg). As concentrações de Cd observadas foram acima dos valores de background da área (média de 12,19 mg/kg). A concentração de MPT nas amostras coletadas na linha de caminhamento EW foram superiores às de NS, estando mais elevadas naquelas mais próximas à antiga empresa de beneficiamento. A partir dos ensaios de solubilização, lixiviação e extração sequencial, notou-se que o Pb e o Cd estão mais prontamente solúveis. Verificou-se para o Cd menor concentração pseudo-total, quando comparado com o Pb e Zn, todavia, observou-se para esse metal maior índice de geoacumulação, maior risco ecológico e maior mobilidade. A ordem obtida para os MPT, de acordo com o risco potencial, utilizando as frações mais móveis foi Cd > Pb &#8776; Zn. Obteve-se maior diversidade e riqueza bacteriana nas amostras com maior concentração pseudo-total de metais, maior Igeo e maior Eir . Nas amostras superficiais foram identificadas bactérias tolerantes a presença de MPT, como Rhodoplanes, Kaistobacter, Sphingomonas, Flavobacterium, Cellvibrio, Rheinhermera e Pseudomonas. Assim, conclui-se que a porção superficial do perfil e mais próxima a empresa que beneficiou o minério está mais contaminada e com maior risco que a basal. A partir desses resultados pode-se inferir que a integração de conhecimentos é fundamental na avaliação da contaminação em áreas de mineração. / In the Ribeira Valley region, mining wastes were placed directly on the soil near the company responsible for the processing and smelting of lead ore (Pb) (near of the Vila Operária &#8211; Adrianópolis-PR). The slag enriched in potentially toxic metals (PTM) was initially deposited in piles. In 2006 part of the slag was moved to a solid waste landfill located 50 m from the old deposit and part remained at the former disposal site. The slag that remained in the old deposit were spread out evenly and covered with a residual soil. This coverage was not performed adequately, and in some areas of the deposit the slag is on the soil surface, being in direct contact with animals (mainly sheep and cattle). In order to assess the contamination of slag disposal on soil, samples were collected at various depths and in two main transverse lines (NS and EW) in the area of the old deposit. Geotechnical, geochemical and microbiological characterization were performed in these samples. The assays carried out were: granulometry, Atterberg limits, cation exchange capacity (CEC) and specific surface (SS), organic matter (OM) content, hydrogenation potential (pH), redox potential (Eh), electrical conductivity (EC), delta pH (&Delta;pH), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectrometer (SEM/EDS), mineralogy using X-ray diffraction (XRD), x-ray fluorescence (XRF), determination of pseudo-total concentration (atomic absorption - AA; inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy - ICP/AES), solubilization, leaching, sequential extraction, microbial community evaluation by PCR-DGGE and sequencing of the 16S RNAr gene via ILLUMINA. The evaluation of the contamination was conducted using the geoaccumulation index (Igeo), enrichment factor (EF), Risk Assessment Code (RAC) and potential ecological risk (Eir). The mean pH in H2O observed in the deposit varied from 6.5 to 7.6 (slightly acid) and Eh was considered oxidant. EC was especially high in the surficial samples (0-20 cm) and in the profiles collected in the EW transverse line. The medium CEC was 14.3 cmolc/kg, characteristic of kaolinite. The organic matter content varied from 0.3 to 5.4 g/kg, with a mean value of 2.14 g/kg. The base of the deposit is constituted with a medium of 68% of fines and plasticity index of 2-35%. It was observed that the base of the deposit (60 to 100 cm) has a considerably lower pseudo-total concentration of PTM when compared to the topsoil. In the surficial soil it was observed high pseudo-total concentration, mainly Pb (mean of 6,268.85 mg/kg) and Zn (mean of 20,261.50 mg/kg). The Cd concentrations were above the background values of the area (mean of 12.19 mg/kg). The PTM concentration in samples collected in the EW transverse line were higher than those of NS, being specially higher in the samples closer to the former beneficiation company. According to the results obtained from the solubilization, leaching and sequential extraction assays, it was noted that Pb and Cd are more readily soluble. A lower pseudo-total concentration was observed for Cd, when compared to Pb and Zn, however, a higher geoaccumulation index, greater ecological risk and greater mobility was observed for this metal. The order for PTM, according to the potential risk, using the more mobile fractions was Cd > Pb &#8776; Zn. Greater diversity and bacterial richness were obtained in the samples with higher pseudo-total concentration of metals, higher Igeo and greater Eir. In the surficial samples, bacteria tolerant to the presence of PTM, such as Rhodoplanes, Kaistobacter, Sphingomonas, Flavobacterium, Cellvibrio, Rheinhermera and Pseudomonas were identified. Thus, it is concluded that the surface portion of the profile closer to the former smelting company is more contaminated and with greater risk than the basal portion. From the results it can be inferred that the integration of knowledge is fundamental in the evaluation of the contamination in mining areas.