Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326890.pdf: 1550379 bytes, checksum: 4467973ef072bbc92664ef0a80daa810 (MD5) Previous issue date: 2014 / A depuração de moluscos bivalves é um processo utilizado que resulta na expulsão de patógenos humanos presentes em seus tecidos. Durante a depuração, a etapa de desinfecção da água do mar é de extrema importância, sendo a luz ultravioleta (UV) o principal desinfetante utilizado. Modelos virais são geralmente empregados para substituir vírus fastidiosos em estudos de viabilidade. O adenovírus recombinante que expressa a proteína verde fluorescente (rAdV-GFP) oferece uma potencial aplicação no campo da virologia ambiental. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na desinfecção viral de um tanque de depuração de moluscos com sistema fechado acoplado a um tratamento de luz UV utilizando os modelos rAdV-GFP e norovírus murino (MNV-1). Primeiramente, foi estabelecido o tempo de pós-infecção em que era possível detectar a fluorescência em células infectadas com o adenovírus recombinante. Em seguida, foi avaliado o limite de detecção das técnicas de citometria de fluxo e microscopia de fluorescência e comparados com o ensaio de placa de lise. Para avaliar a eficiência da depuração na água do mar foram utilizados dois tanques, sendo um com tratamento com luz UV (36W) e outro sem tratamento. Para aferir a influência da água do mar na estabilidade viral, a água foi inoculada com rAdV-GFP e MNV-1 e foram feitas amostragens de um litro no tempo inicial (0h) e após 24h e análise por microscopia de fluorescência. Como resultados, o tempo de pós-infecção estabelecido para detecção de células fluorescentes infectadas por rAdV-GFP foi de 24h. A citometria de fluxo mostrou baixa sensibilidade, ao contrário da microscopia de fluorescência, que foi semelhante ao ensaio de placa de lise. Em ambas as técnicas a água do mar não influenciou na detecção da fluorescência de células infectadas por rAdV-GFP. No ensaio de desinfecção da água do mar nos tanques de depuração, o MNV-1 foi completamente inativado após 24h em ambos os tanques. A viabilidade do rAdV-GFP decaiu 99,99% após 24h de depuração com UV e 48h no tanque sem tratamento. Neste trabalho, concluiu-se que o rAdV-GFP se mostrou um eficaz modelo viral para estudos de estabilidade e desinfecção de adenovírus humanos, sendo de fácil cultivo e replicação, de baixo custo, fornecendo resultado rápidos e com alta sensibilidade, principalmente pela técnica de microscopia de fluorescência. Além disso, o processo de depuração foi eficiente para inativação dos vírus estudados na água do mar, com maior eficiência quando aplicado o tratamento com luz UV.<br> / Abstract : Shellfish depuration is a process that results in the elimination of pathogens from their tissues. During purification, the disinfection of the seawater is of utmost importance for the inactivation of human pathogens and ultraviolet (UV) light is the main disinfectant used. Viral models are usually employed as surrogate of fastidious viruses in viability studies. The recombinant adenovirus expressing green fluorescent protein (GFP- rAdV) offers a potential application in environmental virology. This study aimed to evaluate the efficiency of viral disinfection on depuration that used closed system coupled with UV light treatment using rAdV-GFP and murine norovirus (MNV-1) as models. First, the time post infection at which it was possible to detect fluorescence in cells infected with the recombinant adenovirus cells was established. Next, we evaluated the detection limit of flow cytometry and fluorescence microscopy techniques compared with the plaque assay (PFU). To evaluate the efficiency of the seawater purification, two tanks were used, one coupled with UV light (36W) and one without UV light treatment. To assess the influence of seawater in the viral stability, water was inoculated with rAdV-GFP and MNV-1 and one liter sample was analyzed by fluorescence microscopy at the initial time (0h) and after 24h post seeding. The time post-infection established for the detection of infected GFP- fluorescent cells rAdV was 24h. Flow cytometry showed low sensitivity, when compared with fluorescence microscopy, which was similar to plaque assay. In both techniques the sea water matrix did not shown influence on the detection of fluorescence of GFP-rAdV infected cells. In the disinfection tests of sea water in the purification tanks, the MNV-1 was completely inactivated after 24 h in both tanks. rAdV-GFP declined 99.99% after 24 h in the tank coupled with UV and 48h in the tank without UV treatment. We concluded that the rAdV-GFP showed to be a effective viral model for stability studies and disinfection as surrogate for human adenoviruses, being easy to replicate in vitro, at low cost, giving quick results with high sensitivity, especially fluorescence microscopy method. Moreover, depuration process was effective to inactivate viruses in seawater with its efficiency improved when applying UV light for the water treatment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-15T04:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334483.pdf: 1280732 bytes, checksum: 5afacf59241ca14703bff615c0f6abbd (MD5) Previous issue date: 2015 / O aumento da incidência da radiação ultravioleta (UV) na superfície terrestre, decorrente, entre outros, da emissão de compostos poluentes na atmosfera e a existência do buraco na camada de ozônio na região Antártica, tem chamado atenção dos pesquisadores. A radiação UV mais danosa aos seres vivos é a radiação ultravioleta B (UVB). Os ambientes aquáticos, assim como os terrestres, estão sujeitos à incidência dessa radiação, porém poucos trabalhos têm elucidado os efeitos celulares provocados pela radiação UVB nos organismos que habitam estes ambientes. Dentre os muitos efeitos celulares da radiação UVB está a indução à apoptose, que no desenvolvimento embrionário desempenha um papel importante de controle do número celular. O objetivo deste trabalho foi caracterizar espacialmente e temporalmente a expressão de proteínas envolvidas no processo apoptótico induzido pela radiação UVB durante a morfogênese e organogênese iniciais, utilizando embriões do camarão de água doce Macrobrachium olfersi como modelo de estudo (autorização IBAMA - 15294/1). Assim, foi simulado, em laboratório, a irradiação UVB (310 mW/cm2) que os embriões recebem durante a época de reprodução no ambiente natural. Fêmeas ovígeras, com embriões em E6, foram irradiados usando uma lâmpada UVB 6W por 30 min. Após a irradiação, os embriões foram mantidos no escuro por 4 h, 6 h, 8 h, 12 h e 20 h. Embriões em E6 e E7 não irradiados foram utilizados como controle. Os resultados obtidos sugerem que a radiação UVB induz, em embriões de M. olfersi, a ocorrência de apoptose através do recrutamento inicial de proteínas relacionadas às vias intrínsecas, desencadeada por dano ao DNA e também pela ativação de proteína pró-apoptótica Bak, devido a alterações na permeabilidade da membrana mitocondrial. Posteriormente foi observado um aumento da proteína Fas, que atua como receptor de morte na sinalização da via extrínseca. A ocorrência de apoptose não se restringiu a uma região embrionária específica. Este trabalho permitiu caracterizar espacial e temporalmente a expressão de proteínas envolvidas no processo apoptótico em embriões de M. olfersi, contribuindo assim para a compreensão deste processo em células embrionárias de invertebrados e dessa forma contribuir também para o conhecimento atual sobre o impacto da radiação UVB nos organismos aquáticos.<br> / Abstract : The increase of ultraviolet radiation (UV) on Earth?s surface, due to the emissions of pollutant compounds in the atmosphere and the existence of the ozone hole in the Antarctic region, have attracted the attention of researchers. The most harmful spectrum of UV radiation to organisms is ultraviolet B radiation (UVB). The aquatic, as well as, the terrestrial environments are subject to incidence of this radiation, but few studies have elucidated the cellular effects caused by UVB radiation in organisms that inhabit these environments. Among the multiple cellular effects of UVB radiation is the induction to apoptosis that plays an important role in embryonic development on control of the cellular number. The aim of this study was to spatially and temporally characterize the expression of proteins involved in the apoptotic process induced by UVB radiation during early morphogenesis and organogenesis, using embryos of freshwater Macrobrachium olfersi as a model (IBAMA authorization - 15294/1). Thus, the UVB irradiation (310 mW/cm2) that embryos receive during the breeding season in the natural environment was simulate in the laboratory. Ovigerous females with embryos at E6 were irradiated using a UVB lamp 6W for 30 min. After irradiation, the embryos were kept in darkness for 4 h, 6 h, 8 h, 12 h and 20 h. Non-irradiated embryos at E6 and E7 were used as controls. The obtained results suggest that UVB radiation induces in M. olfersi embryos the occurrence of apoptosis, through the initial recruitment of proteins related to intrinsic pathways, triggered by DNA damage and also by the activation of pro-apoptotic protein Bak, due to changes in permeability of mitochondrial membrane. After, was observed a increase in Fas proteins that acts a death receptor in the extrinsic pathway signaling. The occurrence of apoptosis was not restricted to a specific embryonic region. This work allows to characterize spatial and temporally the expression of proteins involved on apoptotic process in M. olfersi embryos, contributing to the understand of this process in embryonic cells of invertebrates, and thereby contribute to the current knowledge about the impact of UVB radiation on aquatic organisms.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-06T04:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334684.pdf: 2305342 bytes, checksum: b9cb002883d6321633171912bd0823eb (MD5) Previous issue date: 2015 / O aumento da radiação ultravioleta (UVB) na superfície terrestre é resultado da diminuição do ozônio estratosférico. A energia desta radiação é capaz de causar diferentes respostas nos organismos terrestres e aquáticos. Macrobrachium olfersi é um camarão de água doce que vive e se reproduz em águas claras e rasas, onde a radiação UVB pode penetrar facilmente. As fêmeas de M. olfersi carregam seus ovos até a eclosão em uma câmara incubadora externa, podendo-se supor que os embriões estão expostos às condições semelhantes de radiação UVB do ambiente, durante todos os estágios embrionários. O objetivo deste estudo foi caracterizar os efeitos da radiação UVB sobre a ultraestrutura, viabilidade celular e dinâmica mitocondrial nas células embrionárias de M. olfersi. A irradiância de 310 mW/cm2 que os embriões estão expostos nos ambientes naturais foi simulada em laboratório. Embriões no 6° dia embrionário (E6), que corresponde às fases de morfogênese e organogênese iniciais, foram irradiados com lâmpada UVB 6W, durante 30 minutos. Após 1, 12, 24 e 48 horas de exposição, os embriões foram analisados. Embriões não irradiados foram usados como controle. A análise ultraestrutural mostrou mudanças no núcleo, como a condensação da heterocromatina próxima ao envelope nuclear, bem como mudanças citoplasmáticas, como a diminuição dos ribossomos associados ao retículo endoplasmático rugoso, formação anômala de membranas, perda das cristas mitocondriais. As alterações mitocondriais foram os efeitos da radiação UVB mais evidentes. Então, a expressão das proteínas Mfn-1 e Drp-1, relacionadas à fusão e fissão mitocondrial, respectivamente, foram quantificadas. Nossos resultados mostraram que a radiação UVB induziu aumento significativo de Drp-1 em todos os tempos analisados e também diminuição significativa de Mfn-1, apenas após 24 e 48 horas de exposição à UVB. Estes resultados indicam que a radiação UVB compromete a dinâmica mitocondrial em células de M. olfersi. Analisando as mudanças observadas nas mitocôndrias, o próximo passo foi investigar a viabilidade celular utilizando um teste baseado na integridade mitocondrial. Uma diminuição significativa da viabilidade celular, em todos os tempos analisados após a radiação de UVB, foi verificada. Em resumo, este estudo revelou diferentes efeitos induzidos pela radiação UVB em embriões de M. olfersi, principalmente relacionados com a estrutura e função mitocondrial.<br> / Abstract : Increased ultraviolet B (UVB) in the Earth's surface is a result of the depletion of stratospheric ozone. The energy of this radiation is able to cause different responses in terrestrial and aquatic organisms. Macrobrachium olfersi is a freshwater prawn that lives and reproduces in clear shallow waters, where UVB radiation can easily penetrate. The females of M. olfersi carry eggs until hatching in external brood pouch, thus is reasonable to assume that the embryos are exposed to similar conditions of environmental UVB radiation during all embryonic stages. The aim of this study was to characterize the effects of UVB radiation on the ultrastructure, cell viability and mitochondrial dynamic in embryonic cells of M. olfersi. Then, the irradiance of UVB (310 mW/cm2) that embryos received in natural environment was simulated in laboratory. Embryos at 6th embryonic day (E6), which corresponds to the early morphogenesis and organogenesis stages, were irradiated with UVB 6W lamp for 30 minutes. After 1, 12, 24 and 48 hours of exposure to UVB radiation, the embryos were examined. Non-irradiated embryos were used as controls. The ultrastructural analysis showed changes in nucleus, as heterochromatin condensation near to the nuclear envelope, as well as, changes in the cytoplasm, as decrease of ribosomes associated to rough endoplasmic reticulum, formation of anomalous membrane, loss of mitochondrial crests, and disruption of mitochondrial membranes. Mitochondrial alterations were the most evident effect of UVB. Thus, the expression of Mfn-1and Drp-1 proteins, related to mitochondrial fusion and fission, respectively, was quantified. Our results showed that UVB radiation induced a significant increase in Drp-1 in all times analyzed and also a significant decrease in Mfn-1, only after 24 and 48 hours of UVB exposure. These results indicate that UVB radiation compromise the mitochondrial dynamic on embryonic cells of M. olfersi. Regarding the changes observed in the mitochondria, the next step was to investigate the cell viability using an assay based on mitochondrial integrity. A significant decrease in viability of cells, in all times analyzed after UVB irradiation, was verified. In summary, this study revealed different effects induced by UVB radiation in embryos of M. olfersi, mainly related to the mitochondrial structure and function.

Orientador: Raimundo Souza Lopes / Coorientador: Adivaldo Henrique da Fonseca / Banca: Regina Kiomi Takahira / Banca: Pedro Paulo Pires / Resumo: A borreliose aviária é uma doença septicêmica aguda, causada pela espiroqueta Borrelia anserina, atualmente apresenta baixa incidência, porém devido ao crescimento das criações orgânicas e rústicas, maior preocupação com o bem estar animal e a diminuição do uso de antibióticos em rações, existe a preocupação com o surgimento de surtos da doença, que poderão causar prejuízos econômicos. Desta maneira, torna-se de fundamental importância a busca por terapias alternativas, entre elas, a terapia fotodinâmica, como a associação da luz ultravioleta (UV) e riboflavina, com o objetivo de controlar a enfermidade. Este estudo objetivou verificar a eficácia do tratamento com luz UV e riboflavina para inativar ou eliminar a B. anserina no soro de galinhas poedeiras, por meio de exames diagnósticos e laboratoriais, e verificar a resposta imunológica do hospedeiro. O experimento foi conduzido em duas etapas, a etapa in vivo foi formada por 42 galinhas, divididas em sete grupos, composto por seis aves: Grupo 1 (saúde); Grupo 2 (doença) inoculadas com soro parasitado por B. anserina; Grupo 3 (imunossupressor) que receberam metilprednisolona; Grupo 4 ( luz UV) que receberam soro parasitado tratado com luz UV; Grupo 5 (riboflavina) que receberam soro parasitado tratado com riboflavina; Grupo 6 (grupo veículo) que receberam soro parasitado tratado com cloreto de sódio 0,9%; Grupo 7 (tratado) que receberam soro positivo para B. anserina tratado com luz ultravioleta associada à riboflavina. A etapa in vitro, foi realizada com placas de cultivo celular, divididas igualmente à etapa in vivo. Foi possível observar que o tratamento não apresentou resultado esperado na inativação ou completa eliminação do agente. No entanto, uma ave do grupo tratado sobreviveu e apresentou recuperação clínica e laboratorial, apresentando espiroquetemia no Momento 11 e qPCR positivo no momento... / Abstract: Avian borreliosis is an acute septicemic disease caused by the spirochete Borrelia anserina, has a low incidence, however due to the growth of organic and rustic creations, greater concern for animal welfare and reducing the use of antibiotics in feed, there is concern about the emergence of disease outbreaks, which may cause economic losses. Thus, it becomes fundamental to search for alternative therapies, including, photodynamic therapy, such as the combination of ultraviolet (UV) light and riboflavin with the aim of controlling the disease. This study aimed to investigate the efficacy of treatment with riboflavin and UV light to inactivate or eliminate B. anserina from serum laying hens by diagnostic and laboratory tests and to check to the host immune response. The experiment was conducted in two stages. The first one was the in vivo step composed of 42 chickens, divided into seven groups of six birds: Group 1 (health); Group 2 (disease) inoculated with the serum parasitized by Borrelia anserina; Group 3 (immunosuppressant) receiving methylprednisolone; Group 4 (UV light) which received parasitized saline treated with UV light; Group 5 (riboflavin) which received parasitized serum treated with riboflavin; Group 6 (solvent group) parasitized receiving saline treated with 0.9% sodium chloride; Group 7 (treated) which received positive serum for B. anserina treated with ultraviolet light associated with riboflavin. The secund one was the in vitro stage performed with cell culture plates, equally divided in vivo step. It was observed that the treatment did not show expected results in the inactivation or complete elimination of the agent. However, one bird from the treated group survived and showed clinical and laboratory recovery, presenting spirochetemia at the time 11 and qPCR positive at the time... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320917.pdf: 1503080 bytes, checksum: c10252040c4aed94efc82e695b51d2bc (MD5) Previous issue date: 2013 / O aumento da radiação UVB que atinge a superfície terrestre está associado à redução da camada de ozônio. A radiação UVB pode penetrar em ambientes aquáticos e atingir adultos, larvas e embriões que nele habitam. Macrobrachium olfersi é um camarão de água doce que vive e se reproduz em águas rasas e transparentes, e seus ovos estão expostos à radiação durante os estágios do desenvolvimento. O objetivo deste estudo foi investigar se a radiação UVB induz danos no DNA e compromete o ciclo celular em embriões de M. olfersi. Assim, foi simulada a irradiação UVB (310 mW/cm2) recebida pelos embriões durante a época de reprodução. Embriões em estágio pós-naupliar inicial (E5) foram irradiados com lâmpada UVB 6W por 30 minutos. Após, os embriões foram mantidos por: (i) uma hora no escuro, (ii) dois dias sob fotoperíodo natural ou (iii) dois dias no escuro. Embriões não irradiados foram utilizados como controle. Danos no DNA, especificamente dímeros de pirimidina, foram observados uma hora após a irradiação, os quais foram similares aos embriões do grupo irradiado-escuro. No entanto, os embriões irradiados que foram mantidos em fotoperíodo natural tiveram diminuição significativa dos dímeros de pirimidina. Além disso, foi observada a diminuição da proliferação de células embrionárias nos grupos irradiados. Não foi observada superexpressão das proteínas p21 e p53. Embriões irradiados com UVB mostraram superexpressão do antígeno PCNA. Observou-se também que nos embriões irradiados aumentou a ocorrência da apoptose. Este estudo mostrou que a UVB altera a proliferação celular em embriões, que pode comprometer os eventos de morfogênese e organogênese. No entanto, os resultados indicam que os embriões M. olfersi foram capazes de reparar danos no DNA quando mantidos em condição de luz visível. <br> / Abstract : The increase of UVB radiation that reaches the Earth surface of the is associated with the reduction of the ozone layer. UVB radiation can penetrate in clear shallow aquatic environments and therefore compromise adults, larvae and embryos. Macrobrachium olfersi is a prawn that lives and reproduces in transparent shallow Waters, and their eggs are exposed to radiation during developmental stages. The aim of this study was to investigate whether UVB radiation induces DNA damage and compromises cell cycle in embryos of M. olfersi. Thus, it was simulated the natural UVB irradiance (310 mW/cm2) that embryos received during the breeding season. Embryos at early post-naupliar stage (E5) were irradiated using a UVB lamp 6W for 30 minutes. After, the embryos were kept for: (i) one hour in the dark, (ii) two days under natural photoperiod or (iii) two days in the dark. Non-irradiated embryos were used as controls. DNA damage, specifically pyrimidine dimers, was observed one hour after irradiation, which are similar to embryos of the irradiated dark group. However, irradiated embryos kept in natural photoperiod had a significant decrease of pyrimidine dimers. In addition, was observed a decrease of proliferation of embryonic cells in the irradiated groups. No overexpression was observed in p21 and p53 proteins. UVB irradiated embryos the overexpressed the antigen PCNA. It was also observed that irradiated embryos showed a increased occurrence of apoptosis. This study indicates that the UVB changes the cell proliferation of embryos, and may compromise the subsequent morphogenesis and organogenesis events. However, the results indicate that M. olfersi embryos were able to repair DNA damage, when exposed to visible light.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:53:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317857.pdf: 676147 bytes, checksum: a5c746ddceb95f8db59341e24e519d56 (MD5) Previous issue date: 2013 / A radiação ultravioleta-B (UV-B) afeta muitos processos importantes nas fases de vida das plantas, incluindo a taxa de redução do crescimento, redução da produtividade primaria e mudanças na ultraestrutura. O arroz (Oryza sativa L.) é um dos muitos cereais cultivados no mundo representando cerca de 50% da produção agrícola. Neste estudo, foi examinado o efeito da exposição de O. sativa em radiação natural denominada amostra ambiente (AMB), plantas cultivadas sob radiação fotossinteticamente ativa denominada PAR e plantas cultivadas sob PAR+UV-B por 2 horas diárias durante 30 dias de cultivo in vitro. As amostras foram processadas para microscopia de luz e eletrônica, análise histoquímica e morfologia foliar (índice foliar, área foliar, área foliar específica, tricomas e papilas), biomassa (massa seca e fresca) e teor de proteínas. Radiação PAR+UV-B causou mudanças na ultraestrutura da folha de O. sativa, células do mesofilo no qual incluem aumento da espessura da parede celular e quantidade de plastoglóbulos, redução dos espaços intracelulares, mudanças na forma celular e alterações na organização interna dos cloroplastos e mitocôndrias. A exposição em radiação PAR+UV-B causou mudanças nos estômatos quanto a forma irregular, células guarda e subsidiárias, também nas papilas. Redução de quantidade de ceras epicuticulares também foi observada na folha. Como uma adaptação fotoprotetora a estratégia da planta contra PAR + danos UV-B, foi observado um aumento de 66,24% nos compostos fenólicos. Além disso, em comparação com as amostras do ambiente e PAR, clorofila a, b e clorofila total, além de carotenóides, observou-se diminuição após PAR + UV-B. Estas mudanças sugerem que a radiação PAR+UV-B afeta negativamente a ultraestrutura, morfologia, pigmentos fotossintéticos e taxas de crescimento de O. sativa e em longo prazo, a produtividade desta planta importante economicamente.<br> / Abstract : Ultraviolet radiation-B (UVBR) affects plants in many important ways, including reduced growth rate, reduction of primary productivity and changes in ultrastructure. The rice (Oryza sativa) is one of the most cultivated cereal in the world along with corn and wheat, representing over 50% of agricultural production. In this study, we examined O. sativa exposed to natural radiation denominated ambient samples (AMB), plants cultivated which photosynthetically active radiation, denominated PAR-only and plants cultivated with PAR + UVBR for 2 h per day during 30 days of cultivation. The samples were processed for light and electron microscopy, histochemistry analysis and in leaf morphology (leaf index, leaf area and specific leaf area, trichomes and papillae), plant biomass (dry and fresh weight) and protein level. PAR + UVBR caused changes in the ultrastructure of leaf of O. sativa, mesophyll cells, which included increased thickness of the cell wall and plastoglobuli, reduced intracellular spaces, changes in the cell contour, and destruction of chloroplast and mitochondria internal organization. The exposure to PAR + UVBR led to changes in guard and subsidiary cells, and the stomata and papillae presented irregular shape. The reduction of epicuticular wax that covered the leaf was observed. Protein and photosynthetic pigments levels were also analyzed. As a photoprotective adaptation strategy against PAR+UVBR damage, an increase of 66.24% in phenolic compounds was observed. Furthermore, compared with ambient samples and PAR-only, chlorophyll a, b and total chlorophyll, in addition to carotenoid contents, were observed to decrease after PAR + UVBR treatment. Taken together, these findings strongly suggested that PAR + UVBR negatively affects the ultrastructure, morphology, photosynthetic pigments and growth rates of leaf of O. sativa and, in the long term, the produtivity of this economically important plant.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341074.pdf: 2018767 bytes, checksum: f2c641455c6865e73d4df3b7a69b9e0a (MD5) Previous issue date: 2016 / A intensidade de radiação ultravioleta (RUV) aumenta a cada ano, afetando os organismos de diversas maneiras. Sabe-se que altos níveis de RUVB podem ser danosos aos organismos, principalmente aqueles sésseis, como as algas, que ficam diretamente expostos à radiação, especialmente em maré baixa. Acanthophora spicifera é uma macroalga vermelha de grande importância econômica, produzindo muitos compostos de interesse farmacêutico, além de ser fonte de agarana. O presente estudo avaliou os efeitos biológicos da PAR e da PAR+UVAB na morfologia e fisiologia de A. spicifera coletada em dois ambientes da Ilha de Santa Catarina (Lagoa da Conceição e Praia de Sambaqui) com condições abióticas distintas. Para tanto, foram feitos experimentos, com as águas de cada ambiente, por 7 dias de aclimatação e 7 dias de exposição à RUV (3 horas por dia), seguidos de análises morfológicas, ultraestruturais e fisiológicas. A água coletada na Lagoa da Conceição possuía concentrações de 1,06 ± 0,27 mM de NH4+ (amônio), 8,47 ± 0,01 mM de NO3- (nitrato), 0,17 ± 0,01 mM de PO4-3 (fosfato), salinidade de 30 ups e pH 7,88. Para a Praia de Sambaqui, esses valores foram de 1,13 ± 0,05 mM de NH4+, 3,73 ± 0,01 mM de NO3-, 0,52 ± 0,01 mM de PO4-3, 37 ups e pH 8,55.Foram avaliadas as alterações morfológicas e fisiológicas através das taxas de crescimento (TC) e das microscopias de luz (ML) e eletrônica de transmissão (MET); das concentrações dos pigmentos fotossintetizantes (clorofila a e ficobiliproteínas); da viabilidade celular; da concentração de oxigênio dissolvido (OD) na água; das alterações nos compostos antioxidantes através do perfil carotenoídico e de micosporinas (MAAs), do conteúdo total de fenólicos e da atividade antioxidante (DPPH); e do conteúdo total de proteínas, açúcares solúveis e amido nos talos de A. spicifera dos ambientes e após as exposições à PAR e à RUVAB.Após 7 dias de exposição à PAR e à PAR+RUVAB a alga da Lagoa da Conceição teve um aumento na TC de 5,65 %.dia-1 e 4,05 %.dia-1, respectivamente, comparado com 3,27 %.dia-1 e 0,40 %.dia-1 respectivamente para a alga da Praia de Sambaqui. Maiores concentrações de nutrientes dissolvidos na água, como na Lagoa da Conceição, podem beneficiar o crescimento e respostas metabólicas de algas. Após o experimento, observou-se que os talos de ambos os locais tratados com PAR ficaram despigmentados, mas com crescimento de novos ramos. Os talos coletados na Lagoa da Conceição tratados com PAR+RUVAB apresentaram despigmentação, porém sem presença deviiinovos ramos. Já os talos coletados na Praia de Sambaqui, para o mesmo tratamento, ficaram sem forma definida, com processo de degeneração e despigmentação. Menores disponibilidades de nutrientes dissolvidos na água coletada na Praia de Sambaqui podem explicar essa resposta. Reduções na clorofila a e nas ficobiliproteínas foram verificadas para os tratamentos com PAR, devido à baixa intensidade de luz em laboratório, quando comparada com o ambiente. Uma maior queda nos pigmentos foi verificada para os tratamentos com RUV. Algas cultivadas no tratamento PAR+UVAB mostraram um descréscimo de 37,4 % e 49,4 % na viabilidade celular quando comparadas com amostras dos seus ambientes para a Lagoa da Conceição e Praia Sambaqui, respectivamente. Reação metacromática foi observada nas paredes celulares de todas as amostras, porém em menor intensidade nas que foram expostas à RUV, indicando uma menor quantidade de agarana. Após a exposição à RUV, as células corticais diminuíram de tamanho citoplasmático e apresentaram espessamento da parede celular com microfibrilas de celulose desorganizadas. Concentrações de carotenoides reduziram nas algas da PAR e da PAR+UVAB, em relação ao ambiente, sugerindo a expressão de mecanismos de defesa associados a esses compostos. As maiores quantidades totais de carotenoides foram vistas nas amostras da Lagoa da Conceição. Quanto mais nutrientes disponíveis, mais as chances de se formarem carotenoides. Após exposição à à PAR+UVAB, o conteúdo total de MAAs diminuiu drasticamente, 61,1 % na amostra da Lagoa da Conceição e de 24 % na da Praia de Sambaqui, quando comparados com os controles. A quantidade de MAAs pode ser influenciada por fatores abióticos, como irradiação e nutrientes. Compostos fenólicos são antioxidantes, protegendo contra exposição direta à RUV. As amostras expostas à RUVAB não apresentaram diferenças de fenólicos entre os tratamentos e os locais. Ação antioxidante da alga exposta à RUV foi medida pelo sequestro do radical livre DPPH. Foi verificada uma maior ação na amostra exposta à PAR da Lagoa da Conceição, e uma menor ação na amostra do ambiente deste mesmo local. Todas as outras amostras não apresentaram diferenças estatísticas. Amostras da Lagoa da Conceição tratadas com RUVAB tiveram um aumento significativo no seu teor de proteínas. Por outro lado, a amostra da Praia de Sambaqui tratada com RUV teve o conteúdo total de proteínas diminuído. O aumento das proteínas na amostra da Lagoa pode estar relacionado com a síntese de enzimas antioxidantes. A concentração de açúcares solúveis totais foi mais elevada na amostra exposta à PAR da Praia de Sambaqui. Os grãos de amido das florídeas diminuíram com exposição à RUV para asixamostras de ambos os locais. Este decréscimo pode estar relacionado com a ativação da via de degradação, em busca de recursos para vias de defesa.Pode-se concluir que a RUV em A. spicifera, coletada nos dois ambientes (Lagoa da Conceição e Praia de Sambaqui), degradou os mecanismos de proteção, causando mudanças metabólicas. Porém, o grau de alterações ocorreu de forma mais prejudicial para as amostras da Praia de Sambaqui, onde o estado inicial da alga era mais desfavorável devido à deficiência de nutrientes na água do mar.<br> / Abstract : The intensity of ultraviolet radiation (UVR) increases every year, affecting organisms in different ways. It is known that high levels of UVBR can be harmful to organisms, especially those sessile such as algae, which are directly exposed to radiation, especially at low tide. Acanthophora spicifera is a red macroalgae of great economic importance, producing many compounds of pharmaceutical interest, besides being a source of agarana. This study evaluated the biological effects of PAR and PAR+UVAB in morphology and physiology of A. spicifera collected in two areas of the island of Santa Catarina (Conceição Lagoon and Sambaqui Beach) with different abiotic conditions. To this end, experiments were made with the water in each ambient for 7 days of acclimatization and 7 days of exposure to UVR (3 hours per day), followed by morphological, ultrastructural and physiological analyzes. The water of Conceição Lagoon had concentrations of 1.06 ± 0.27 mM NH4+ (ammonium), 8.47 ± 0.01 mM NO3- (nitrate), 0.17 ± 0.01 mM PO4-3 (phosphate), salinity 30 sup and pH 7.88. For Sambaqui Beach, these values were 1.13 ± 0.05 mM NH4+, 3.73 ± 0.01 mM NO3-, 0.52 ± 0.01 mM PO4-3, 37 sup and pH 8.55.Morphological changes were evaluated by growth rates (GR), light microscopy (LM) and transmission electron microscopy (TEM); the concentration of photosynthetic pigments (chlorophyll a and phycobiliproteins); cell viability; the concentration of dissolved oxygen (DO) in the water; changes in antioxidant compounds through carotenoidic profile and micosporines (MAAs), the total phenolic content and antioxidant activity (DPPH); and the total content of proteins, soluble sugars and starch in stems of A. spicifera ambients and after exposure to PAR and UVABR.After 7 days of exposure to PAR and PAR+UVABR Conceição Lagoon seaweed had an increase in GR of 1 5.65 %.day-1 and 4.05 %.day-1 respectively, compared to 3.27 %.day-1 and 0.40 %.day-1 respectively for seaweed of Sambaqui Beach. Higher concentration of dissolved nutrients in the water as the Conceição Lagoon, can benefit the growth and metabolic responses of algae. After the experiment, it was observed that the stems of both sites treated with PAR were depigmented, but growth of new branches. The Conceição Lagoon of stalks treated with PAR+UVABR showed depigmentation, but without the presence of new branches. Already the stalks of Sambaqui Beach, for the same treatment, were shapeless, with necrosis process and depigmentation. Reduced availability of nutrients dissolved in water ofxiSambaqui Beach can explain this response. Reductions in chlorophyll a and the phycobiliproteins were observed for the treatments with PAR due to low light intensity in the laboratory when compared with the ambient. A greater drop in pigment was observed for the treatment with UVR. Algae grown in the PAR+UVAB treatment showed a decrease of 37.4 % and 49.4 % in cell viability when compared with samples of their ambients to Conceição Lagoon and Sambaqui Beach, respectively. Metachromatic reaction was observed in the cell wall of all samples, but to a lesser degree on who were exposed to UVR, indicating a lower quantity of agarana. After exposure to UVR, the cortical cells had decreased in size and showed thickness of the cell wall cellulose microfibrils with disorganized. Concentrations of carotenoids in algae reduced in PAR and PAR+UVAB and in relation to the ambient, suggesting the expression of defense mechanisms associated with these compounds. The highest total amounts of carotenoids were seen in samples from the lagoon. The more nutrients available, the more the chances of forming carotenoid. After exposure to PAR and PAR+RUVAB, the total content of MAAs decreased dramatically, 61.1 % in Conceição Lagoon sample and 24 % in the Sambaqui Beach, compared with the ambient. The amount of MAAs can be influenced by abiotic factors, such as irradiation and nutrients. Phenolic compounds are antioxidants, protecting against direct exposure to UVR. The samples exposed to UVABR showed no differences between treatments of phenolic and local. Seaweed antioxidant exposed to UVR was measured by the kidnapping of free radical DPPH. A greater share in the sample exposed to PAR Conceição Lagoon, and a minor action in ambient sample of this same site was verified. All other samples did not show statistical differences. Conceição Lagoon samples treated with UVABR had a significant increase in their protein content. On the other hand, the Sambaqui Beach sample treated with UVR was fully reduced protein content. The increase in protein in the sample of the pond may be related to the synthesis of antioxidant enzymes. The high concentration of soluble sugars in the sample exposed to the PAR Sambaqui Beach is related to the high GR. The floridea of starch grains decreased with exposure to UVR for samples from both locations. This decrease can be related to the activation of the degradation in search of resources for defense pathways. It can be concluded that UVR in A. spicifera, collected in both ambients (Lagoa da Conceição and Sambaqui Beach), degraded the protection mechanisms, causing metabolic changes. However, the degree of change was more harmfulxiiform for samples of Sambaqui Beach, where the initial state of the alga was more unfavorable due to nutrient deficiency in seawater.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-20T10:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197380.pdf: 1647467 bytes, checksum: 0caaa1d834ced29d75dc02065673b25e (MD5) / Este trabalho de pesquisa teve como objetivo avaliar a capacidade de desinfecção da radiação ultravioleta em efluentes domésticos tratados em diferentes sistemas. Foram realizados ensaios com amostras de efluente tratado por lodo ativado (ETE insular), UASB (Morro da Caixa) em Florianópolis. Foram avaliados as remoções de coliformes totais, Escherichia coli, ovos de helmintos e cistos de protozoários. Na realização dos ensaios utilizou-se um colimador UV e um reator UV de lâmpadas emersas. A radiação foi emitida por lâmpadas de baixa pressão de vapor de mercúrio. Com a finalidade de simular um efluente tratado com características físico-químicas variadas, nas amostras da ETE insular (lodo ativado) acrescentou-se efluente do tanque de aeração rico em sólidos em suspensão nas seguintes porcentagens em volume 0,5% , 1% e 2,5%,. Após a aplicação de doses UV que variaram de 10 a 100 mJ/cm2 observou-se que; com uma dose superficial de 40 a 60 mWs/cm2 a radiação ultravioleta alcançou resultados de remoção de coliformes acima de 4 casas logarítmicas. Observou-se que a eficiência de inativação foi insignificante nos ensaios com ovos de helmintos (Ascaris lunbricóides e Trichuris trichiura) utilizando-se doses de até 100 mJ/cm2. Os ensaios de desinfecção realizados com amostras com cistos de protozoários (Giárdia lambia e Cryptosporidium sp) apresentaram resultados semelhantes aos encontrados na bibliografia. O efluente da Estação Insular (lodo ativado), após a desinfecção UV com uma dose de 30mJ/cm2 alcançou uma qualidade microbiológica que permite sua utilização em irrigação irrestrita de acordo com as recomendações da OMS (Organização Mundial da Saúde)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-12-05Bitstream added on 2014-06-13T19:02:04Z : No. of bitstreams: 1 assuncao_hf_dr_botfca.pdf: 2405298 bytes, checksum: 8e84fd2e177909f6f5d16a6bb2bacec6 (MD5) / Neste trabalho é proposto um modelo paramétrico para calcular a irradiância solar ultravioleta global e suas componentes. As transmitâncias referentes à absorção do ozônio, aos espalhamentos de Rayleigh e das nuvens e, à extinção dos aerossóis foram parametrizadas após a integração numérica das fórmulas espectrais, entre 290 a 400 nm. As componentes difusas foram desenvolvidas com base nos trabalhos de Brine e Iqbal (1983), Justus e Paris (1985), Bird e Riordan (1986) e Gueymard (1995). A equação de Van Heuklon (1979) foi incorporada ao modelo, como parâmetro de entrada, para calcular o conteúdo de ozônio e conseqüentemente a transmitância do ozônio à radiação solar direta. Também, foram incorporadas ao sistema a técnica de Pinazo et al. (1995) que permite o cálculo aproximado do índice de turbidez de Ångström, e a técnica de Assunção e Escobedo (2003) que calcula a transmitância média das nuvens, a partir das irradiância global e difusa. O modelo foi estruturado em VBA (Visual Basic for Application) e executado na planilha eletrônica Microsoft® Excel, requerendo, para isso, as variáveis de espaço (latitude, longitude e altitude), as variáveis de tempo (data e hora), e as variáveis meteorológicas (índice de claridade, fração direta, conteúdo de ozônio, umidade relativa e albedo da superfície) adquiridas no local em estudo. As irradiâncias ultravioletas previstas pelo modelo, após a calibração, foram comparadas com os correspondentes valores médios registrados, a cada 5 minutos, na Estação Radiométrica de Botucatu, SP (22° 51' S; 48° 26' W; 876 m), durante o período de janeiro de 2000 a julho de 2003. Os indicadores estatísticos de performance apontaram o modelo paramétrico como uma ferramenta adequada para calcular a irradiância solar ultravioleta. Foram feitas simulações com o modelo paramétrico, levando-se em... . / A parametric model is proposed to calculate ultraviolet solar irradiance components. The transmittances corresponding to ozone absorption, Rayleigh scattering, clouds diffusion and, aerosol extinction have been parameterized after the numeric integration of spectral formulae, from 290 to 400 nm. The diffuse components were developed with base in the works of Brine and Iqbal (1983), Justus and Paris (1985), Bird and Riordan (1986) and Gueymard (1995). Van Heuklon's equation has been joined to the model, as entrance parameter, to calculate ozone content and consequently its transmittance to the direct solar radiation. Also, Pinazo's technique that calculates Ångström's turbidity, and the algorithm of Assunção and Escobedo (2003) that calculates clouds transmittance, based on global and diffuse irradiances, were incorporated to the system. The parametric model was structured in VBA (Visual Basic for Application) to be run on Microsoft® Excel. This model requires as entrance parameters, the space (latitude, longitude and altitude), time (date and hour) and meteorological variables (clearness index, direct fraction, ozone content, relative air humidity and surface albedo) obtained on study place. The calibrated ultraviolet irradiances were compared with mean data of five minutes carried out on the Radiometric Station of Botucatu, SP (22° 51' S; 48° 26' W; 876 m), from January of 2000 to July of 2003. The statistical performance indicators pointed parametric model as tool appropriate to calculate the ultraviolet solar irradiance. Simulations were made with parametric model, taking into account the atmospheric conditions more frequent in Botucatu. Simulation results allowed to explain the effects produced on diffuse, direct and global ultraviolet irradiances by changes on the zenithal angle, on the ozone content, on the Ångström's turbidity and on the cloud optical thickness... (Complete abstract, click electronic address below).

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-19Bitstream added on 2014-08-13T17:59:46Z : No. of bitstreams: 1 000773729.pdf: 3475538 bytes, checksum: 018064f79c4dfcc8527c0ab0dfe5c68d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A exposição à radiação ultravioleta (UV) é um dos principais fatores que contribuem para o desenvolvimento de câncer de pele e fotoenvelhecimento. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de novos filtros solares com capacidade ampliada de proteção contra radiação UVA e UVB associada a propriedades antioxidantes, obtidos através da estratégia de hibridação molecular, entre filtros existentes (avobenzona e metoxicinamato de octila) e produtos naturais (resveratrol e ácido ferúlico). Foram sintetizados, isolados e caracterizados oito compostos inéditos obtidos através de hibridação molecular: (E)-4-hidroxi-N'-(4-hidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula I), (E)-N'-(3,5-diidroxibenzilideno)-4-hidroxibenzidrazida (molécula II), (E)-4-(terc-butil)-N'-(3,5-diidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula III), (E)-4-(terc-butil)-N'-(4-hidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula IV), (E)-4-hidroxi-N'-((E)-3-(4-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula V), (E)-4-(terc-butil)-N'-((E)-3-(4-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VI), (E)-4-hidroxi-N'-((E)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VII) e (E)-4-(terc-butil)-N'-((E)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VIII). O composto VIII apresentou-se como o mais termoestável, decompondo-se acima de 295°C. Na avaliação da atividade antioxidante, os compostos I, IV, VII e VIII apresentaram maior atividade, sendo os compostos VII e VIII semelhantes aos padrões ácido ferúlico, t-resveratrol e ácido ascórbico. Os resultados obtidos no ensaio de atividade fotoprotetora demonstraram capacidade protetora contra radiação UVA para os compostos I, IV, V, VI, VII e VIII, sendo todos comparáveis ao padrão t-resveratrol. O composto VI apresentou-se como o mais ativo quanto à capacidade fotoprotetora UVA sendo, inclusive, superior ao padrão t-resveratrol. Os compostos II e III foram classificados como potenciais filtros UVB e ... / The exposure to ultraviolet radiation is the mainly factor to develop skin cancer and photoaging. This work aimed to obtain new sunscreens with enhance abilities to protect against UVA and UVB radiation associated to antioxidant properties, obtained by molecular hybridization strategy among existing filters (avobenzone and methoxycinnamate) and natural products (resveratrol and ferulic acid). Eight new compounds were synthesized, isolated and characterized by molecular hybridization: (E)-4-hydroxy-N'-(4-hydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula I), (E)-N'-(3,5-dihydroxybenzylidene)-4-hydroxybenzohydrazide (molécula II), (E)-4-(tert-butyl)-N'-(3,5-dihydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula III), (E)-4-(tert-butyl)-N'-(4-hydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula IV), (E)-4-hydroxy-N'-((E)-3-(4-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula V), (E)-4-(tert-butyl)-N'-((E)-3-(4-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VI), (E)-4-hydroxy-N'-((E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VII) and (E)-4-(tert-butyl)-N'-((E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VIII). Compound VIII was presented as the most thermostable, showing decomposition temperature above 295°C. Compounds I, IV, VII and VIII presented more antioxidant activity than the other compounds analysed. The compounds VII and VIII were similar to ferulic acid, t-resveratrol and ascorbic acid. Compounds I, IV, V, VI, VII and VIII had abilities to protect against UVA radiation, and all of these products were similar to t-resveratrol pattern. The VI molecule had the highest photoprotection activity against UVA radiation, and it was more effective than t-resveratrol pattern. The II and III compounds were classified as UVB filters and they were more effectiveness than t-resveratrol. Compounds I, III, V and VII showed inhibitory ability for the enzyme tyrosinase, respectively, ...