Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263139.pdf: 2222258 bytes, checksum: 31e0392dff2e9902412b80f064a5e8ef (MD5) / Os efeitos da radiação ultravioleta nos organismos biológicos são relevantes nos comprimentos de onda UV-A (315-400 nm) e UV-B (280-315 nm). Nas algas tornaram-se uma questão importante como um efeito da depleção a camada de ozônio. No entanto, modelos experimentais para investigar esse problema são múltiplos e os organismos estudados são extremamente diversificados. Os organismos estudados incluem desde cianobactérias, diatomáceas, algas marrons, algas verdes e algas vermelhas. Estes estudos envolvem organismos de diferentes habitats: litoral marinho, mar aberto, lagoas, lagos e campos com neve. Kappaphycus alvarezii é uma macroalga vermelha que apresenta várias cores (vermelho, marrom, amarelo e verde). É natural de ambientes recifais do Indo-Pacífico, China, Japão ilhas do sudeste da Ásia, África e Oriente região até Guam. No Brasil foi introduzida na última década na região sudeste e recentemente na região sul. Apresenta interesse econômico, devido principalmente à produção de kappa carragenana. Esta carragenana apresenta grande importância econômica para a alimentação (leite e produtos derivados, sobremesas e produtos enlatados), farmacêutica, têxtil, cosméticos e indústrias por causa de suas propriedades como espessante, emulsificante, estabilizador e gelificante. A presente investigação foi realizada para ampliar o conhecimento dos possíveis efeitos biológicos da radiação UVB, na fisiologia, na bioquímica, na morfologia e na organização celular de K. alvarezii linhagens verde e vermelha. Foram cultivadas duas variantes pigmentares (verde e vermelha) a 24 º C (±2 °C), fotoperíodo de 12h, irradiância fotossinteticamente ativa (PAR) ao dia foi de 704 kJ/m# 2, água do mar enriquecida com 4% de meio von Stosch e salinidade de 34 ups. Para os tratamentos estas variantes foram expostas a RUVB 3h diárias, irradiância de 1,2 kJ/m# 2 por 28 dias. Observou-se a diminuição das taxas de crescimento nos dois segmentos apicais das duas variantes expostos a RUVB. A morfologia também foi alterada, com um enrolamento nas porções distais do talo. Os segmento apicais da variante vermelha apresentaram processo de necrose e despigmentação nas extremidades dos ramos. Os pigmentos fotossintetizantes sofreram alterações nas concentrações após exposição à RUVB, especialmente nas ficobiliproteínas (FE, FC e AFC) onde as mesmas apresentaram diminuições, enquanto a concentração de Cl a aumentou após a exposição à RUVB. As variantes pigmentares, em corte transversal, apresentaram a região cortical com uma camada de células pequenas, a subcortical possuiu células maiores. Estas células grandes apresentaram paredes celulares espessas. A metacromasia com AT-O, nas paredes de todos os tipos celulares indicaram a presença de carboidratos ácidos. Com PAS a reação foi intensa no citoplasma das células corticais e das células subcorticais, marcando os grãos de amido. Entretanto nas células dos segmentos expostos à RUVB foi observada a diminuição no número de grãos de amido. As paredes celulares PAS positivas indicaram a presença de celulose, que tornaram mais evidente nos segmentos expostos à RUVB. Com azul brilhante de Coomassie reagiu com as células corticais marcando o citoplasma e as conexões intercelulares. Com SB-B a reação foi mais intensa na cutícula. A RUVB provocou alterações também na ultra-estrutura nas células corticais, com o aumento da espessura da parede celular e alteração do contorno celular. A desestruturação da organização interna dos cloroplastos das células corticais e das células subcorticais, juntamente com o aumento no número de ribossomos livres e de plastoglóbulos foi observada. Houve redução dos espaços intracelulares e formação de corpos membranosos com vesículas concêntricas no citoplasma e no cloroplasto. Entretanto, as mitocôndrias, os dictiossomos e núcleos das células corticais e das células subcorticais não apresentaram alterações ultraestruturais. The effects of ultraviolet radiation in the biological relevant wavebands of UV-A (315#400 nm) and UV-B (280#315 nm) on algae have become an important issue as a man-made depletion of the protecting ozone layer has been reported. However, experimental designs to investigate this issue are manifold and the target organisms are extremely diverse. Data are included from the prokaryotic cyanobacteria, diatoms, brown algae, green algae and red algae. Including different habitats from marine littoral and open ocean to freshwater ponds, lakes and snow fields. A broad overview on UV effects on algae is given, with a focus on structurally visible changes. Kappaphycus alvarezii is a red macroalgae that presents several colors (red, brown, yellowish and green). It is natural from reef environments of the Indo-Pacific, China, Japan Islands of South East Asia, and East Africa region until Guam. This species was introduced in Brazil in the last decade, in São Paulo and Rio de Janeiro. This specie also currently being cultivated in the southern region of Brazil. It is of economical interest mainly due to the production of kappa carrageenans. This phycocolloids presents a great economical importance for food (milk and derived products, desserts and canned products), pharmaceutical, textile, and cosmetic industries because of its properties as thickener, emulsifier, stabilizer and gelling agent. The present investigation was undertaken to expand the knowledge of possible biological effects of UVBradiation in physiology, morphology and cellular organization of K. alvarezii green and red strains. Two strains (green and red) were grown to 24 °C (± 2 ° C), photoperiod of 12h, photosynthetically active irradiance (PAR) was the day of 704 kJ/m- 2, sea water enriched with edium with 4 % of medium von Stosch and salinity of 34 ups. For the treatments were exposed to these variants RUVB for 3 h daily, irradiance of 1.2 kJ/m- 2 for 28 days. There was a decrease in growth rates in the two apical segments of the two strains exposed to RUVB. The morphology was also changed, with a winding in the distal portions of the stalk. The apical segment of the red variant showed necrosis and depigmentation of the process ends of the branches. The pigments change in concentrations after exposure to RUVB especially phycobiliproteins (FE, FC and AFC) where they showed decreases, while the concentration of Cla increased after exposure to RUVB. The strains in cross section, show the cortical region with a layer of small cells, the cells have more subcortical. These large cells have thick cell walls. The metachromatic with AT-O, on the walls of all cell types indicates the presence of carbohydrates acids. With the PAS reaction was intense in the cytoplasm of the cells of cortical and subcortical cells, marking the grains of starch. Meanwhile in cells exposed to the segments RUVB was a decrease in the number of grains of starch. The PAS positive cell walls indicate the presence of cellulose, which became more evident in the segments exposed to RUVB. CBB reacted cortical cells marking the cytoplasm and intercellular connections. SB with the reaction was more intense in the cuticle. The RUVB also caused changes in ultrastructure in cortical cells, with increasing thickness of the cell wall and change the contour cell. The destruction of the internal organization of the chloroplasts of the cells and cortical cells subcortical, along with the increase in the number of free ribosomes and plastoglobuli was observed. There was a reduction of intracellular spaces and formation of vesicles with concentric membranous bodies in the cytoplasm. However, the mitochondria, the cell nuclei and dictyosomes cortical and subcortical cells showed no ultrastructural alterations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282004.pdf: 28115202 bytes, checksum: cdb3b8557141796e5debbd448b858e56 (MD5) / O aumento na incidência de radiação ultravioleta-B, como consequência da depleção da camada de ozônio, tem ampliado o interesse sobre os efeitos desta faixa do espectro solar sobre as comunidades de macroalgas marinhas. Estudos previamente realizados têm comprovado a sensibilidade dos estágios iniciais do desenvolvimento das algas frente à radiação ultravioleta-B. Gelidium floridanum é uma macroalga vermelha produtora de ágar, encontrada na região do mesolitoral inferior dos costões rochosos e, por isso, frequentemente exposta à radiação UV-B. Com o objetivo de investigar os efeitos da radiação UV-B sobre tetrásporos e plântulas de G. floridanum, foram realizados em laboratório uma série de experimentos onde foram estabelecidos dois grupos: controle (PAR) e tratado (PAR+UV-B). Ambos os grupos foram cultivados sob fotoperíodo de 12h, temperatura de 24°C, irradiância PAR de ±80 ?mol.fótons.m-2.s-1 e salinidade de 35ups. O meio no qual as amostras foram cultivadas foi composto de água do mar esterilizada e filtrada, enriquecida com solução von Stosch (4mL.L-1). Além disto, as amostras tratadas foram submetidas a 0,12 W.m-2 de radiação UV-B artificial, 2h por dia, ao longo de 15 dias. A avaliação das amostras foi realizada a cada 3 dias, após a exposição, visando acompanhar os efeitos da radiação UV-B sobre o processo germinativo. Os parâmetros avaliados tidos como marcadores de efeito da RUV-B, sobre o processo germinativo, foram: a taxa de crescimento, razão comprimento/largura (C/L) e a frequência de tipos morfológicos ao longo do tempo. Os efeitos também foram observados sob microscopia de luz e eletrônica de transmissão visando identificar alterações na organização celular e sub-celular. Comparativamente ao controle, as plântulas irradiadas apresentaram a taxa de crescimento potencialmente reduzida e alteração da razão C/L com nítido atraso do processo germinativo. Com relação às alterações morfológicas, foram observadas torções do talo, perda na pigmentação, formação de várias células apicais, alterações no direcionamento do crescimento do talo e a formação de regiões de expansão da parede celular. As principais alterações ultraestruturais foram especialmente relacionadas ao aparato fotossintético, com danos à estrutura dos tilacóides, aumento no número de plastoglóbulos e formação de vesículas no estroma. Outras alterações como redução do número de corpos de Golgi, espessamento da parede celular, vacuolização citoplasmática e aumento do número de grãos de amido acumulados foram observadas nas amostras irradiadas. Estas observações forneceram evidências experimentais indicando que os estágios iniciais de desenvolvimento de G. floridanum são bastante sensíveis à radiação UV-B, com potenciais danos ao crescimento e à diferenciação do talo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297132.pdf: 1912112 bytes, checksum: c691c9e2fe55b7ead5cc910e948355ab (MD5) / Nas últimas décadas os pesquisadores têm voltado sua atenção para os efeitos da crescente incidência da radiação ultravioleta (UV) nos ecossistemas. A radiação UV pode causar efeitos diferenciados nos organismos, sendo conhecido o papel da radiação ultravioleta-A (UV-A) no processo de fotorreativação celular, recuperando danos causados pela radiação ultravioleta-B (UV-B). O objetivo do presente trabalho foi caracterizar o efeito das radiações UV-A e UVB sobre os embriões do camarão de água doce Macrobrachium olfersi em três idades ao longo do desenvolvimento: idade 1 (E1-E6), idade 2 (E7-E9) e idade 3 (E10-E14). As fêmeas ovígeras foram submetidas aos seguintes procedimentos de irradiação: (1) exposição à radiação UV-A por 60 min.; (2) exposição à radiação UV-B por 30 min.; (3) exposição à radiação UV-B por 30 min., seguida de exposição à radiação UV-A por 60 min. Fêmeas ovígeras não irradiadas foram utilizadas como controle. Após os procedimentos de irradiação, as fêmeas foram mantidas por 4 dias no escuro, para então serem realizadas as analises macro e microscópicas. Nossos resultados mostram um aumento no volume dos ovos e atraso no ritmo do desenvolvimento dos embriões da idade 1 expostos à radiação UV-A, UV-B e UV-B+UV-A. Alterações morfológicas externas foram observadas nos embriões das idades 2 e 3, submetidos a todos os procedimentos de radiação. As análises por imuno-histoquímica mostraram que a expressão das proteínas envolvidas nas vias apoptóticas, como caspase 8, caspase 3, Bak e Bcl2, assim como as proteínas induzidas pelo estresse celular p53 e Hsp70, foram alteradas pela radiação UV-A e UV-B. A expressão da proteína p53 foi aumentada somente nos embriões expostos à radiação UV-A na idade 1. A expressão da caspase 8 foi maior em todas as idades nos embriões irradiados com UV-A e UV-B, contudo 10 nos embriões irradiados com UV-B+UV-A foi observado aumento da expressão de caspase 8 somente na idade 3. Embriões expostos à radiação UV-B+UV-A apresentaram uma diminuição da expressão da Bcl2, p53 e Hsp70 nas idades 2 e 3. As análises por imunohistoquímica mostraram ainda que houve pouca variação na proliferação celular, identificada pela expressão da proteína fosfohistona H3. Em síntese, nossos resultados mostram que (1) os embriões de M. olfersi irradiados nas idades 1, 2 e 3 apresentaram alterações na morfologia externa e na expressão das proteínas analisadas; (2) os embriões expostos às radiações UV-A ou UV-B separamente apresentam importantes alterações morfológicas e comprometimentos na expressão das proteínas p53 e Hsp70; (3) os embriões expostos à radiação UV-B seguida pela radiação UV-A apresentam efeitos mais atenuados, quando comparados aos embriões iradiados com UV-A ou UV-B separadamente. / In recent decades, researchers have been focused their attention in the effects of increasing incidence of ultraviolet (UV) radiation on ecosystems. The UV radiation can cause diverse effects on organisms, being recognized the roles of the ultraviolet-A (UV-A) radiation on the cellular photorreactivation, recovering the damages caused by ultraviolet-B (UV-B). The aim of this study was to characterize the effects of UV-A and UV-B radiation on embryos of the freshwater prawn Macrobrachium olfersi in three ages throughout development: age 1 (from E1 to E6), age 2 (E7-E9) and age 3 (E10-E14). Ovigerous females were submitted to the irradiation procedures: (1) exposure to UV-A radiation for 60 min.; (2) exposure to UV-B radiation for 30 min.; (3) exposure to UV-B radiation for 30 min. followed by the exposure to UV-A radiation for 60 min. Non-irradiated ovigerous females were used as control. After irradiation procedures, ovigerous females were kept for 4 days in the dark, and then were realized the macro- and microscopic analyses. Our results showed an increase in the egg volume and delay in the developmental rythm of the embryos at age 1 which were exposed to UV-A, UV-B and UV-B followed by UV-A. External morphological alterations were observed in embryos of ages 2 and 3, which were submitted to all radiation procedures. Immunohistochemistry analyses showed that the expression of proteins involved on apoptotic pathways, as caspase 8, caspase 3, Bak, as well as, the proteins induced by cellular stress, p53 and Hsp70, were altered by UV-A and UV-B radiation. In embryos irradiated with UV-A on age 3, was observed an increase on expression of every studied protein. The expression of p53 protein was increased only on embryos exposed to UV-A radiation on age 1. The expression of caspase 8 was higher in all ages of the embryos exposed to UV-A and UV-B radiation, however, in embryos exposed to UV-B followed UV-A high expression of caspase 8 occurred only at age 3. Embryos exposed to UV-B followed UV-A radiation showed a decrease of expression of Bcl2, p53 and Hsp70 at ages 2 and 3. Immunohistochemistry analysis also showed slight variation on cell proliferation, identified by the expression of phosphohistone H3 protein. In general, was verified that embryos exposed to UV-B followed UV-A showed few variation on expression of analyzed proteins when compared to embryos exposed to UV-A or UV-B separately. In summary, our results showed that (1) the embryos of M. olfersi exposed at ages 1, 2 and 3 exhibited alterations on external morphology and on expression of the analyzed proteins; (2) the embryos exposed to UV-A and UV-B separately, showed important morphological alterations and impairments on the expression of p53 and Hsp70; (3) embryos exposed to UV-B followed UV-A radiation showed more attenuated effects when compares to embryos irradiated with UV-A or UV-B separately.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310633.pdf: 3391423 bytes, checksum: f9a38ad483d29dfa0babb47673830a6f (MD5) / As mudanças globais têm sido amplamente discutidas, e dentre essas mudanças, destaca-se o aumento da incidência da radiação ultravioleta B, em função da contínua destruição da camada de ozônio. Estudos científicos têm evidenciado os efeitos deletérios da exposição à radiação UV-B sobre as macroalgas, mas poucos estudos têm abordado o impacto dessa radiação sobre a germi-nação de esporos e desenvolvimento de fases juvenis. Nemalion helminthoides é uma alga vermelha amplamente distribuída nas regiões temperadas e subtropicais do planeta. Na única fase ma-croscópica da espécie, N. helminthoides mostra um talo cilíndrico e gelatinoso, e é encontrada fixada às rochas de regiões interti-dais, estando frequentemente exposta à radiação solar. Analisar os efeitos da radiação ultravioleta B sobre o desenvolvimento inicial de Nemalion helminthoides foi o principal objetivo deste trabalho. Para tanto, carpósporos de N. helminthoides foram cul-tivados em laboratório, e foram estabelecidos dois grupos: Con-trole, expostos somente à radiação fotossintéticamente ativa PAR; e tratado, expostos à radiação PAR e UV-B. O grupo tratado foi submetido a 1,6 W.m-2 de radiação UV-B artificial, 2h por dia, ao longo de 12 dias. As amostras foram avaliadas a cada três dias. O grupo controle mostrou crescente proliferação celular, crescente acúmulo de substâncias de reservas e intensa ramificação nos últimos estágios observados, 9 e 12 dias de desenvolvimento. Nas células do grupo controle o cloroplasto ocupou grande espaço na célula, empurrando as demais organelas para a periferia celular. Além disso, o cloroplasto apresentou um característico pirenóide globoso, profusamente atravessado por lamelas de tilacóides. As células mostraram freqüente associação entre mitocôndrias, nú-cleos, corpos de Golgi e retículo endoplasmático rugoso, intera-ção que favorece a intensa atividade metabólica característica de fases iniciais de desenvolvimento. Os tetrasporófitos do grupo tratado apresentaram danos a importantes organelas celulares, tais como: desestruturação do pirenóide, perda da organização do cloroplasto, alteração nas cristas mitocondriais, crescente atro-fia dos corpos de Golgi. Além de alterações nos padrões de de-senvolvimento, como perda da polaridade nas primeiras divisões do carpósporo e ramificação anormal do talo filamentoso. Em relação à autofluorescência do cloroplasto, o grupo controle mostrou crescente aumento na auto-fluorescência ao longo do desenvolvimento. Enquanto no grupo tratado a autofluorescência acompanhou a intensidade do grupo controle para 3 e 6 dias, mas mostrou redução de aproximadamente 50% na autofluores-cência em 9 e 12 dias de desenvolvimento, em relação ao grupo controle. As principais alterações nas células de N. helminthoides aconteceram no cloroplasto. Os dados de quantificação da auto-fluorescência coincidiram com as alterações ultraestrutrais apre-sentadas no cloroplasto das células expostas à radiação ultravio-leta B, sugerindo efeitos nocivos dessa radiação ao aparato fotos-sintético, síntese e acúmulo de substâncias de reserva, como o amido das florídeas, os plastoglóbulos e o pirenóide. Além disso, a radiação alterou o padrão de desenvolvimento dos tetrasporófi-tos. Sugere-se neste estudo que a próxima fase do ciclo de vida da espécie, a formação dos tetrasporângios, onde ocorre a meio-se e formação dos tetrásporos, seria comprometida caso os te-trasporófitos jovens continuassem no regime de exposição à ra-diação ultravioleta, mas somente estudos mais longos podem dizer se esta exposição poderá interferir e/ou interromper o ciclo de vida de N. helminthoides. / Global changes have been widely discussed, and among these changes, there is an increased incidence of ultraviolet B radiation, due to the continuous destruction of the ozone layer. Scientific studies have shown the deleterious effects of exposure to UV-B radiation on macro algae, but few studies have addressed the impact of this radiation on spore germination and development of juvenile stages. Nemalion helminthoides is a red alga widely distributed in temperate and subtropical regions of the planet. In the only macroscopic phase of the species, N. helminthoides shows a cylindrical and gelatinous stem, and is found attached to rocks in intertidal areas, being frequently exposed to solar radia-tion. To analyze the effects of ultraviolet B on the initial develop-ment of Nemalion helminthoides is the main objective of this work. For this new set of carpospores Nemalion helminthoides were cultured in the laboratory, and were arranged in two groups: control, exposed only to photosynthetically active radiation (PAR); and treated, exposed to PAR and UV-B. The treated group was exposed to 1.6 Wm -2 UV-B artificial radiation 2 hours a day over 12 days. Specimens from both groups were evaluated every three days. The control group showed increasing cell proliferation, in-creasing accumulation of reserve substances and intense branch-ing in the latter observed stages of 9 and 12 days of develop-ment. In the cells from the control group the chloroplast occupied much space, pushing the other cell organelles to the periphery. Furthermore, the chloroplast showed a typical globular pyrenoid profusely traversed by thylakoid lamellae. The cells showed fre-quent association between mitochondria, nucleus, Golgi bodies and rough endoplasmic reticulum, interaction that favors the in-tense metabolic activity, characteristic of early stages of devel-opment. The sporelings from the treated group showed damage to significant cell organelles, such as: pyrenoid disruption, loss of organization of chloroplast, changes in mitochondrial cristae, increasing atrophy of the Golgi bodies, in addition to changes in development patterns, such as loss of polarity in the first divisions of carpospore and abnormal filamentous thallus branching. Re-garding the autofluorescence of the chloroplast, the control group showed increasing growth in the photosynthetic response during development. While in the treated group the autofluorescence followed the intensity for the control group for 3 and 6 days but showed approximately a 50% reduction in re-sponse of the photosynthetic apparatus in the stages of 9 and 12 days in relation of the control group. The major damage to the cells of N. helminthoides happened in the chloroplast. The quan-tification of autofluorescence data coincided with the ultra struc-tural changes made in the chloroplast of cells exposed to ultra-violet B radiation, showing the harmful effects of this radiation to the photosynthetic apparatus, synthesis and accumulation of re-serve substances such as floridean starch grains, plastoglobuli and pyrenoid . Furthermore, the radiation changed the develop-ment pattern of the seedling. It is suggested in this study that the next stage of reproduction of the species, the formation of tetrasporangia, where meiosis and formation of the tetraspores occur, would be compromised if the seedlings continued in the regime of exposure to ultraviolet radiation, but only longer term studies can tell whether this exposure may interfere with and / or interrupt the life cycle of N. helminthoides.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299609.pdf: 436171 bytes, checksum: ed76a5d58a2c662e70ae2d2bf827337b (MD5) / Kappaphycus alvarezii é uma macroalga de grande importância econômica, devido a extração de kappa carragenana de suas paredes celulares. Apresenta diversas variantes pigmentares tais como: vermelho escuro, marrom, amarelas e diferentes tonalidades de verde. A radiação ultravioleta-B (RUVB) afeta as macroalgas em diversas maneiras importantes, incluindo a redução nas taxas de crescimento, redução na produtividade primária, e mudanças na biologia celular e na organização ultraestrutural. Portanto, nós examinamos o efeito da RUVB na variante marrom de K. alvarezii durante 28 dias de cultivo sendo 3 h diárias de exposição. As plantas controle apresentaram taxas de crescimento de 7.27% dia-1, enquanto as plantas expostas a RUVB cresceram apenas 4.0% dia-1. Diferenças significativas nas taxas de crescimento e nas concentrações de ficobiliproteínas entre controle e plantas a RUVB foram verificadas. Comparado com as plantas controle, as concentrações das ficobiliproteínas apresentaram redução após a exposição RUVB. Além disso, a concentração da clorofila a diminuiu e mostrou diferenças significativas após a exposição RUVB. A RUVB ocasionou mudanças na ultraestrutura das células corticais e subcorticais, incluindo o aumento da espessura da parede celular e o número de plastoglóbulos, redução nos espaços intracelulares, alterações no contorno das células e destruição de organização interna dos cloroplastos. A reação com azul de Toluidina evidenciou um aumento na espessura da parede celular, e o ácido periódico Schiff mostrou uma diminuição no número de grãos de amido. Pelas mudanças significativas nas taxas de crescimento, nas concentrações dos pigmentos fotossintetizantes, e mudanças ultraestruturais observadas, torna-se evidente que RUVB afeta negativamente as macroalgas intermareais e sua viabilidade econômica / The effects of ultraviolet radiation-B (UVBR) in apical segments of the red macroalgae Gracilaria domingensis (Kützing) Sonder ex Dickie were examined in vitro. Over a period of 21 days, the segments were cultivated and exposed to photosynthetically active radiation (PAR) at 80 µmol photons m-2 s-1 and PAR +UVBR at 1.6 Wm-2 for 3 h per day. The samples were processed for electron microscopy, as well as histochemical analysis, and growth rate, photosynthetic pigment contents and photosynthetic performance were measured. Toluidine Blue reaction showed metachromatic granulations in vacuole and lenticular thickness, while Coomassie Brilliant Blue showed a higher concentration of cytoplasmic organelles, and Periodic Acid Schiff stain showed an increase in the number of floridean starch grains. UVBR also caused changes in the ultrastructure of cortical and subcortical cells, which included an increased number of plastoglobuli, changes in mitochondrial organization, destruction of chloroplast internal organization, and the disappearance of phycobilisomes. The algae cultivated under PAR-only showed growth rates of 6.0% day-1, while algae exposed to PAR +UVBR grew only 2.8% day-1. Compared with algae cultivated with PAR-only, the contents of photosynthetic pigments, including chlorophyll a, phycoerythrin, phycocyanin and allophycocyanin, decreased after exposure to PAR + UVBR, and significant differences were observed. Finally, analysis of these four photosynthetic parameters also showed reduction after exposure to PAR + UVBR: maximum photosynthetic rate, photosynthetic efficiency, photoinhibition and relative electron transport rate. Taken together, these findings strongly suggested that UVBR negatively affects the agarophyte G. domingensis

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298331.pdf: 2245585 bytes, checksum: 63ea90684878d510b9a1a821a06598a9 (MD5) / A distribuição da vegetação mundial vem se alterando ao longo do tempo, mas atualmente as alterações climáticas estão ocorrendo rapidamente devido ao aumento da emissão de gases que causam o "efeito estufa" e o aquecimento global. Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch. (Polypodiopsida, Pteridaceae) é uma pteridófita que cresce tipicamente em ambientes salobres ou salinos que cercam as costas, sendo também encontrada em alguns manguezais da Ilha de Santa Catarina. Considerados ecossistemas costeiros de transição entre os ambientes terrestre e marinho, os manguezais possuem riqueza e importância biológica como grandes "berçários" naturais. Esse ecossistema poderá ser severamente atingido pelas mudanças climáticas. Conhecer a fisiologia de sua vegetação e suas possíveis adaptações é de fundamental importância para sua preservação. Dessa forma o estudo da germinação de A. danaeifolium e de seu desenvolvimento gametofítico está implicado no conhecimento de suas características reprodutivas, visando à conservação e o manejo da espécie. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de variações no pH, temperatura, salinidade e da radiação UV B (RUV B) na porcentagem de germinação de esporos de A. danaeifolium, além de verificar alterações morfofisiológicas e bioquímicas em gametófitos jovens submetidos à RUV B. Frondes férteis da espécie foram coletadas na área de preservação permanente (APP) do manguezal do Itacorubi situado na região centro-oeste da Ilha de Santa Catarina, SC, Brasil. Esporos foram filtrados em papel entretela e armazenados a 7ºC. O teste de germinação foi realizado em sala de cultivo a 25ºC (27 mol m-2s-1). Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na germinação de esporos nos diferentes pHs utilizados (4 a 9). Temperaturas amenas (15-20ºC) inibiram e/ou retardaram a germinação, enquanto que na temperatura de 30ºC encontrou-se a máxima germinação da espécie. Observou-se uma diminuição na porcentagem de germinação com o aumento da salinidade e um retardo na germinação de esporos, com 7 dias de cultivo, submetidos à RUV B. Pode-se observar também redução de crescimento em gametófitos submetidos à RUV B, bem como o surgimento de ramificações anômalas, em imagens capturadas por microscópio confocal de varredura a laser. Alterações ultraestruturais no sistema de membranas dos cloroplastos e maior presença de grãos de amido e plastoglóbulos foram observadas em gametófitos submetidos à RUV B. Não foram observadas diferenças nas curvas rápidas de luz, obtidas pelo fluorímetro PAM, tanto nos gametófitos submetidos à RUV B, quanto no controle. Houve variação na concentração de clorofilas com a diminuição de clorofila a e aumento de clorofila b em gametófitos submetidos à RUV B. Não houve diferença estatisticamente significativa com relação aos carotenóides, mas observou-se aumento de compostos fenólicos em gametófitos cultivados sob RUV B / The distribution of the global vegetation has been changing over time, but now climate change is occurring rapidly due to increased emission of gases causing the "greenhouse effect" and global warming. Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fish. (Polypodiopsida, Pteridaceae) is a fern that typically grows in brackish or saline surrounding the coast being also found in some mangroves of the island of Santa Catarina. Coastal ecosystems considered transitional between terrestrial and marine environments, mangroves have wealth and great biological importance as natural "nurseries". This ecosystem may be severely affected by climate change. Knowing the physiology of its vegetation and its possible adaptations has fundamental importance to its preservation. Thus the study of germination and development of A. danaeifolium gametophyte is implicated in the knowledge of their reproductive characteristics, aiming at the conservation and management of the species. The objective of this study was to evaluate the effects of variations on pH, temperature, salinity and UV B radiation in the germination of spores of A. danaeifolium, correlating them the likely changes caused by climate change, and to identify morphophysiological and biochemical changes in young gametophytes undergo UV B radiation. Fertile fronds of this species were collected in permanent preservation areas (APP) of mangrove Itacorubi located in the central-west of Santa Catarina Island, SC, Brazil. Spores were filtered lens paper and stored at 7 º C. The germination test was conducted in culture room at 25°C (27 mol m-2s-1). There were no statistically significant differences in germination of spores used in the different pHs (4-9). Mild temperatures (15-20 º C) inhibited and / or delayed germination, while the temperature of 30°C was found maximum germination of the species. There was a decrease in germination with increasing salinity and a delay in spore germination, with 7 days of culture, under UV B radiation. One can also observe a reduction of growth in gametophytes subjected to UV B radiation as well as the emergence of anomalous branches in images captured by confocal laser scanning microscopy. Ultrastructural changes in the membrane system of chloroplasts and greater presence of starch grains and plastoglobules were observed in gametophytes subjected to UV B radiation. No differences were observed in the rapid light curves, obtained by the PAM fluorometer, both in gametophytes subjected to UV B radiation and in control. There were variations in chlorophyll concentration, with decreased of chlorophyll a and increase of chlorophyll b. There was no statistically significant difference with respect to carotenoids, but there was an increase of phenolic compounds in gametophytes grown under UV B radiation

[pt] O presente trabalho analisa o impacto do envelhecimento dos materiais compostos (fibra de vidro e resina epóxi) utilizados como elemento estrutural de reforço em dutos (reparo). O estudo envolveu etapas de revisão bibliográfica, desenvolvimento de métodos experimentais de envelhecimento, execução de testes e análise estatística dos resultados. Um procedimento envolvendo testes com amostras que sofreram envelhecimento acelerado foi desenvolvido objetivando encontrar possíveis parâmetros indicativos de envelhecimento estrutural (módulo de elasticidade E, deformação máxima delta e limite de resistência a tração Su) para materiais compostos de fibra de vidro e resina epóxi. Os testes envolveram amostras submetidas a ambientes com radiação UV, de temperatura de 70°C e água a temperatura de 70°C. Para desenvolvimento do estudo, foram utilizados 10 espécimes de tubos de aço com 75 mm de diâmetro e 2 mm de espessura de parede, onde em 9 deles foram usinados rebaixos na superfície externa para simular defeitos longitudinais, representando perdas de espessura por corrosão. Em seguida, os espécimes com defeito foram reparados com 8 camadas de material composto. Foram confeccionados ainda 49 corpos de prova retangulares, a partir de placas de 25cmx25cm, para a realização de ensaios de tração e flexão. Depois de envelhecidos, os espécimes foram submetidos a ensaios de tração (ASTM – 3039), flexão (ASTM D790) e ruptura dos tubos submetidos à pressão interna, objetivando investigar variações dos parâmetros estruturais E, delta e Su, para verificar a possível ocorrência de degradação. Assim, através de observações visuais e da variação das propriedades, pode-se perceber que em nenhum dos resultados, foi possível comprovar de fato o envelhecimento do material. Alguns resultados apresentaram variações no E e Su, porém estas não foram significativas e/ou conclusivas para garantir o comprometimento do uso de tal material. / [en] The findings of a research program on the impact of aging of composite materials used as structural elements for pipe repairs are presented in this paper. The research involved literature review, planning and development of experimental methods for accelerated aging, testing of specimens, and statistical analysis of test results. An accelerated aging process was designed and developed in order to determine the effects of aging on the mechanical properties of glass reinforced epoxy composites subject to environments with UV radiation or air and water temperatures of 70 degrees Celsius. Ten samples of three-inch diameter thin walled pipes were used for testing. Nine of the samples had longitudinal defects machined on their external surface in order to simulate metal loss or thinning caused by localized corrosion. The sample pipes were subsequently repaired with eight layers of composite material. To complement the study, 49 samples with rectangular cross-sections were aged and tested by traction and bending. After the simulated aging process was completed, the specimen samples were subjected to tensile tests (ASTM - 3039), bending, or internal pressure until ruptured in order to assess their possible degradation levels. ISO 24817 standards were used to help with test result analysis. Considering visual observation and measured variation of mechanical properties, it was concluded that aging of the material could not be ascertained from any of the results. Although, some of the results showed variation on the Young Modulus (E) and Rupture Strength (Su), the results were neither significant nor conclusive in order to guarantee that structural deterioration of the material or of the specimens had occurred at non acceptable levels.

[pt] O presente trabalho teve como objetivo estudar o tratamento de efluentes contendo cianeto livre através do sistema H2O2/UV e selecionar as condições operacionais mais adequadas para uma maior eficiência do processo. Para isso, foram empregadas soluções sintéticas de KCN com características de pH e concentração similares às condições de um efluente industrial real. O fotorreator utilizado nos testes de oxidação foi um reator cilíndrico de seção anular, equipado com uma lâmpada de baixa pressão de 28 W concêntrica com emissão em 254 nm, onde a solução ficava diretamente em contato com a mesma. Este fotorreator foi acoplado a um sistema de refrigeração que mantinha a temperatura de operação em 25oC.As variáveis avaliadas foram concentração inicial de cianeto em solução, pH inicial da solução, potência de UV irradiada e razão molar [H2O2]/[CN-]. Para soluções contendo uma concentração inicial de cianeto igual a 100 ppm, foi possível atingir uma eficiência remoção de 99,9 por cento em 25 minutos, em pH igual a 9,5, com uma razão molar [H2O2]:[CN-] igual a 3. Para efluentes contendo uma concentração inicial de cianeto igual a 300 ppm, nas mesmas condições operacionais, alcançou-se a mesma eficiência em 30 minutos. / [en] The present work had the objective of studying the treatment of effluents containing free cyanide through the system H2O2/UV, and of selecting the best operational conditions for best efficiency of the process. For that, it was employed synthetic solutions of KCN with characteristics of pH and concentration similar to those of a real effluent. The photoreactor employed in the oxidation tests was a cylindrical reactor of annular section, equipped with a concentrical low pressure lamp of 28 W with emission in 254 nm, where the solution was in direct contact with the lamp. This photoreactor was coupled with a cooling system which kept the operation temperature at 25oC. The evaluated variables were initial cyanide concentration in solution, initial pH of the solution, power of radiated UV and molar ratio [H2O2]/[CN-]. For solutions containing an initial concentration of cyanide equal to 100 ppm, it was possible to reach a removal efficiency of 99.9 per cent in 25 minutes, in pH equal to 9.5, with a molar ratio of [H2O2]:[CN-] equal to 3. For effluents containing an initial concentration of cyanide equal to 300 ppm, at the same operational conditions, it was possible to achieve the same removal efficiency in 30 minutes.