As macroalgas marinhas constituem uma importante fonte de produtos naturais, devido à sua composição química, rica em substâncias fenólicas, terpenos e polissacarídeos sulfatados, apresentando potencial biotecnológico como fonte de substâncias com atividade antioxidante, antiviral, antitumoral e antibacteriana. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial de prospecção de macroalgas do litoral do Espírito Santo (ES), mediante estudos dos potenciais antioxidante e bioativo de extratos brutos de quatro espécies de algas pardas (Chnoospora minima, Dictyopteris plagiogramma, Padina gymnospora e Sargassum cymosum) e de uma espécie de alga verde (Codium isthmocladum). A caracterização inicial dos extratos acetato de etila e metanólico das algas pardas, demonstrou a presença de constituintes com características distintas, indicando que pertencem à diferentes classes fenólicas. Os extratos metanólicos e aquosos das cinco espécies apresentaram os maiores rendimentos, sendo utilizados para análise do potencial antioxidante e bioativo. O extrato metanólico de P. gymnospora apresentou o maior potencial antioxidante e o maior teor de substâncias fenólicas totais pelo ensaio Folin-Ciocalteu, indicando o potencial dessa espécie como ingrediente funcional e na busca de substâncias antioxidantes naturais. As espécies analisadas apresentaram potencial bioativo (antiviral e antitumoral), sendo que os extratos aquosos foram mais ativos, quando comparados aos metanólicos. O maior potencial antiviral foi encontrado nos extratos aquosos de P. gymnospora, S. cymosum e C. isthmocladum, e o maior potencial antitumoral nos extratos aquosos de D. plagiogramma e C. isthmocladum. Tanto o potencial antiviral, como antitumoral podem estar relacionados à presença de substâncias fenólicas e polissacarídeos sulfatados nos extratos. Os resultados obtidos demonstram que as espécies estudadas, principalmente D. plagiogramma, P. gymnospora, S. cymosum e C. isthmocladum, apresentam potencial para prospecção de produtos naturais / Marine macroalgae are an important source of natural products, due to their chemical composition, rich in phenolic substances, terpenes and sulphated polysaccharides, presenting biotechnological potential as a source of substances with antioxidant, antiviral, antitumor and antibacterial activity. In this sense, the objective of the present study was to evaluate the potential of macroalgae prospecting on the coast of Espírito Santo (ES), through studies of the antioxidant and bioactive potentials of crude extracts of four species of brown seaweeds (Chnoospora minima, Dictyopteris plagiogramma, Padina gymnospora and Sargassum cymosum) and a species of green seaweed (Codium isthmocladum). The initial characterization of the ethyl acetate and methanolic extracts of the brown seaweeds, showed the presence of constituents with distinct characteristics, indicating that they belong to the different phenolic classes. The methanolic and aqueous extracts of the five species presented the highest yields, being used for analysis of the antioxidant and bioactive potential. The methanolic extract of P. gymnospora presented the highest antioxidant potential and the highest content of total phenolic substances by the Folin-Ciocalteu assay, indicating the potential of this species as a functional ingredient and the search for natural antioxidant substances. The analyzed species presented bioactive potential (antiviral and antitumor), and the aqueous extracts were more active when compared to methanolic. The highest antiviral potential was found in aqueous extracts of P. gymnospora, S. cymosum and C. isthmocladum, and the highest antitumor potential in aqueous extracts of D. plagiogramma and C. isthmocladum. Both antiviral and antitumoral potential may be related to the presence of phenolic substances and sulfated polysaccharides in the extracts. The results showed that the studied species, especially D. plagiogramma, P. gymnospora, S. cymosum and C. isthmocladum, present potential for the prospection of natural products

Descreve-se o desenvolvimento de um método de análise por injeção sequencial para determinação de glifosato em formulações comerciais por voltametria de onda quadrada em eletrodo de gota de mercúrio. O glifosato foi derivatizado em modo estacionário com ácido nitroso para produção de N-nitroso glifosato, que é eletroativo. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram 0,7 e 2,4 mg L-1 (4 e 14 µmol L-1), respectivamente. O método foi aplicado a três formulações, obtendo resultados que diferiram do valor indicado pelo fabricante por -2,6, -0,8 e -28%. Em seguida descreve-se o desenvolvimento de um método de injeção seqüencial para a determinação fluorimétrica de glifosato, Esse método baseou-se em uma primeira etapa de conversão de glifosato a glicina por reação com hipoclorito de calcio, seguida por reação com o-ftaldialdeído na presença de 2-mercaptoetanol (OPA-MCE) em tampão borato (pH> 9) para produzir o composto fluorescente (2\'-hidroxietiltio)-2-N-alkilisoindol (excitação em 340 nm e emissão em 450 nm). O método apresentou resposta linear para concentrações entre 0,25 e 25,0 µmol L-1, com LD e LQ de 0,08 e 0,25 µmol L-1 (14 e 42 µg L-1), respectivamente, e frequência de amostragem de 18 análises por hora. O método foi aplicado para estudar as propriedades de adsorção / dessorção em um solo e em uma amostra de sedimento. Os dados das isotermas de adsorção e dessorção foram tratados pelas equações de Freundlich e Langmuir, que permitiram estimar uma capacidade de adsorção de 1384 ± 26 e 295 ± 30 mg kg-1 para as amostras de solo e sedimento, respectivamente. A determinação de glifosato e AMPA em amostras de água foi realizada por cromatografia por injeção sequencial com detecção fluorimétrica explorando as mesmas reações com hipoclorito e OPA-MCE. A solução transportadora com papel de fase móvel foi composta por mistura metanol: tampão fosfato 10 mmol L-1 (pH 6,8) na proporção 25:75 (v v-1). A frequência de amostragem foi de 6 análises por hora, com LD e LQ de 0,14 e 0,42 µmol L-1 para AMPA e 0,11 e 0,33 µmol L-1 para glifosato, respectivamente. Testes de adição e recuperação em amostras de águas naturais enriquecidas com 0,50 µmol L-1 desses compostos levaram a taxas de recuperação de 82 a 140% para AMPA e de 84 a 96% para glifosato. Investigou-se o efeito do herbicida em cultivos de duas espécies de microalgas marinhas - a Chlorophyta, Tetraselmis gracilis e a diatomácea, Phaeodactilum tricornutum. Para isso adicionou-se diferentes concentrações de glifosato (2 a 1000 mg L-1) a cultivos crescendo em fase exponencial. Doses de 2 e 50 mg L-1 provocaram leve aumento de crescimento algal quando comparados com o cultivo controle sem glifosato. O rendimento quântico da fotossíntese aumentou levemente em alguns dias no cultivo de P. tricornutum em concentrações baixas de glifosato. Na concentração de glifosato de 200 mg L-1 houve declínio do crescimento e acentuada queda do rendimento quântico da fluorescência da fotossíntese. Perfis dos aminoácidos aromáticos, tirosina, triptofano e fenilalanina apresentaram diferenças nas algas. / We describe a development of a voltammetric method for determination of glyphosate in commercial formulations using sequential injection analysis to carry the sample to a flow cell adapted to the capillary of a mercury drop electrode. Glyphosate is batch-derivatized with nitrous acid in hydrochloric acid to produce N-nitroso glyphosate, which is electroactive. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 0.7 and 2.4 mg L-1, respectively. The method was applied to three formulations, obtaining results that differed from the value indicated by the manufacturer by -2.6, -0.8 and -28%. Next, the thesis describes the development of a sequential injection method to automate the fluorimetric determination of glyphosate based on a first step of oxidation to glycine by hypochlorite, followed by reaction with o-phthaldialdehyde in presence of 2-mercaptoethanol (OPA-MCE) in borate buffer (pH>9) to produce a fluorescent 1-(2´-hydroxyethylthio)-2-N-alkylisoindole. The proposed method exhibited a linear response for glyphosate concentrations between 0.25 and 25.0 µmol L-1, with LOD and LOQ of 0.08 and 0.25 µmol L-1, respectively. The sampling rate of the method was 18 samples per hour. The method was applied to study adsorption/desorption properties in a soil and in a sediment sample. Adsorption and desorption isotherms were properly fitted by Freundlich and Langmuir equations, leading to adsorption capacities of 1384 ± 26 and 295 ± 30 mg kg-1 for the soil and sediment samples, respectively. Determination of glyphosate and AMPA in water samples was performed by sequential injection chromatography (SIC) with fluorimetric detection by exploiting the same reactions with hypochlorite and OPA-MCE. The carrier solution plays a role of mobile phase, being composed of 25:75 (v v-1) methanol : 10 mmol L-1 phosphate buffer (pH 6.8). The chromatographic step enhanced the method selectivity. The sampling throughput was 6 analyzes per hour with LOD and LOQ of 0.14 and 0.42 µmol L-1 for AMPA and 0.11 and 0.33 µmol L-1 for glyphosate, respectively. Recovery tests in natural water samples enriched with 0.50 µmol L-1 in the compounds led to recovery rates from 82 to 140% for AMPA and 84 to 96% for glyphosate. We investigated the effect of the herbicide on cultivation of two species of marine microalgae - the Chlorophyta, Tetraselmis gracilis and the diatomaceous Phaeodactilum tricornutum. To achieve this goal, different concentrations of glyphosate (2 to 1000 mg L-1) were added to cultures growing in exponential phase. Doses between 2 and 50 mg L-1 caused a slight increase in algal growth compared to the control culture without glyphosate. The quantum yield of photosynthesis increased slightly in some days in the cultivation of P. tricornutum at low concentrations of glyphosate. The glyphosate concentration of 200 mg L-1 decreases the cell growth and caused a marked decline in the fluorescence quantum yield of photosynthesis. Profiles of aromatic amino acids, tyrosine, tryptophan and phenylalanine differed in the algae

O césio 137 (137Cs) é um radionuclídeo crítico do ponto de vista radioecológico por apresentar meia-vida física longa (30 anos), um alto rendimento de fissão e ser um análogo químico do sódio e potássio, elementos fiíndamentais para os seres vivos, presentes em grandes concentrações em todas as células. Este trabalho teve como objetivo estudar o acúmulo e eliminação do 137pela alga Gracilária caudata e peixe Abudefduf saxatilis, a partir da água do mar contaminada com esse radionuclídeo e obter as constantes de transferência do 137Cs da água para os respectivos organismos. O Fator de Concentração encontrado para o peixe foi de 5,6 ± 0,2 e para a alga de 13,0 ± 0,6. Com 7 e 22 dias, o peixe e a alga, respectivamente eliminaram a metade da quantidade do radionuclídeo acumulado. Para o peixe, também foi verificada a sua eficiência de ingestão para o 137Cs, a partir do alimento contaminado, sendo que o peixe assimilou apenas 47,6% do 137Cs presente no alimento e, com 4 dias já havia eliminado mais da metade da radioatividade ingerida. Foi proposto um modelo tri-compartimental para explicar a distribuição do 137Cs nos compartimentos (água - alga e água - peixe). Os dados obtidos nos experimentos de acúmulo e eliminação do 137Cs foram aplicados no Programa AnaComp, que permite a análise compartimental, quantificando através das constantes de transferência (k) a distribuição do 137Cs da água do mar para os organismos e vice-versa. O Programa AnaComp também permitiu calcular a dose que o homem receberia com o consumo do peixe contaminado com o referido radionuclídeo. Foram verificados os níveis de 137Cs, proveniente do fenômeno fallout, em amostras ambientais, da região de São Sebastião, litoral norte do Estado de São Paulo, onde está localizado o Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo - CEBIMar - USP. / From the ecological point of view, 137Cs is a critical radionuclide because its physical halflife is long (30 years), and it has a high fission yield. Besides, it presents similar characteristics to sodium and potassium, fundamental elements for the living organisms, in great concentration in all cells. This work has as aim to study the 137Cs accumulation and elinunatjon by the alga Gracilaria caudata and by the fish Abudefduf saxatilis as well as to obtain the transfer constants of the 137Cs fi-om the water into the organisms. The concentration factor found for the fish was 5.6 ± 0.2 and for the alga, 13.0 ± Q.6. With 7 and 22 days, the fish and alga respectively had already ehminated naif of ihe accumulated radionuclide. The 137Cs ingestion efficiency by the fish was also studied and it was verified that the fish assimilated only 47.6 % of the cesium content in the food; and within of 4 days it had eliminated more than half of ingested cesium. A compartimental model was proposed to explain the distribution of cesium in the compartiments (water - alga and water - fish). Data obtained fi-om the experiments of 137Cs accumulation and elimination were applied in the AnaComp Program. This program permits the compartimental analysis, and quantifies the cesium distribution from the sea-water to the organisms, and vice versa, through the transfer constants (k). The AnaComp Program also allowed to calculate the dose that one would receive by the consumption of fish contaminated by cesium. Levels of 137Cs fi-om the global fallout in environmental samples, from São Sebastião, northerm coast of São Paulo, (where the \"Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo - CEBIMar - USP\" is located), were verified.

As algas são fontes importantes de matérias-primas e compostos biologicamente ativos utilizados na indústria farmacêutica, cosmética e alimentícia. As macroalgas vermelhas marinhas Gracilaria birdiae e Gracilaria domingensis são abundantemente encontradas no litoral nordeste brasileiro e apresentam alto potencial biológico para o fornecimento de compostos utilizados na indústria. Após o desenvolvimento e padronização da obtenção dos extratos e frações foram avaliadas as suas atividades antioxidante in vitro e in vivo, utilizando-se diferentes técnicas. In vitro, foram avaliadas a atividade sequestrante de radicais DPPH, a atividade sobre o sistema Luminol-HRP- H2O2, o poder redutor e atividade quelante de íons ferro. As frações mais apolares apresentaram-se mais ativas. Os efeitos sobre as funções de macrófagos humanos através de ensaios sobre a atividade de “burst ” repiratório, observando-se um incremento da atividade dos macrófagos na presença da fração metanólica. A atividade antimicrobiana dos extratos foi avaliada através da metodologia de determinação da concentração inibitória mínima sobre 4 espécies de bactérias gram-negativas sendo estas Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Klebsiella pneumonae ATCC 10231, Salmonella typhi ATCC 19430 e 4 microrganismos gram-positivos sendo Staphylococcus aureus ATCC 29213, Streptococcus pneumoniae ATCC 49 619 , Bacillus subtilis ATCC 6633 e Enterococcus faecalis ATCC 29212. Nenhuma das frações nem o extrato aquoso bruto apresentaram capacidade de inibição do crescimento bacteriano nas concentrações testadas (1000, 500, 250, 125, 62,5 e 31,25 µg/mL). O ensaio antifúngico contou com 2 espécies: Candida albicans ATCC 10231, Candida parapsilosis ATCC 29212. Apenas o extrato protéico apresentou atividade de inibição de crescimento das leveduras testadas. / Algae are important sources of raw material and biological active compounds used in pharmaceutical, cosmetic and food industries. Marine Brazilian red macroalge, Gracilaria birdiae e Gracilaria domingensis, are found in the Brazilian northeast coast and have high potential for industries. The aim of this work was to evaluate the antioxidant activity of the extracts by different techniques such as DPPH scavenging activity, ROS generation by the Luminol- HRP-H2O2 system, reducing power determination and metal quelating activity. The most apolar fraction showed highest antioxidant activity. The effects of methanolic fractions on mice macrophages oxidative burst were evaluated by luminol-enhanced chemiluminescence assay and an increment of the respiratory burst was observed. Algae fractions and extracts were tested for antimicrobial assays led by determining the Minimum Inhibitory Concentration - MIC. Gram-negative bacteria tested were Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Klebsiella pneumonae ATCC 10231 and Salmonella typhi ATCC 19430 and four Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus ATCC 29213, Streptococcus pneumoniae ATCC 49 619 , Bacillus subtilis ATCC 6633 and Enterococcus faecalis ATCC 29212. None of the extracts and fractions showed activity against these microorganisms in the concentration of 1000 µg/mL. Two fungi species were tested: Candida albicans ATCC 10231, Candida parapsilosis ATCC 29212. Only the protein extract was effective against the tested fungi species

O crescimento acelerado da aqüicultura no estado de São Paulo, ou seja, a implantação de pesque-pagues e pisciculturas pode estar causando uma série de problemas ambientais. A contribuição para o processo de eutrofização é uma das conseqüências desses empreendimentos, pois tanto os tanques utilizados na piscicultura como os afluentes em torno desses estabelecimentos, estão sendo eutrofizados pelo excesso de nutrientes. Uma das conseqüências da eutrofização é o aparecimento de florações de cianobactérias, e a principal preocupação está nas toxinas liberadas por estas cianobactérias, que se ingeridas pelos seres humanos e animais, podem causar efeitos de intoxicação, como fraqueza, cefaléia, vômito e dependendo da concentração ingerida pode levar à morte. Desta forma é necessário que haja um programa de controle da qualidade da água dos tanques e reservatórios e também dos peixes que ali são criados, pois florações de cianobactérias vêm sendo encontradas em diversos corpos d\'água. Este estudo teve como foco a determinação da cianotoxina microcistina-LR, empregando técnicas como a extração em fase sólida e a cromatografia líquida para a detecção e quantificação da microcistina-LR em amostras de florações de cianobactérias. Os testes feitos com a extração em fase sólida demonstraram que esse procedimento não se faz necessário para todas as amostras, pois houve casos em que não se obteve diferença nos picos interferentes mais próximos ao tempo de retenção do analito de estudo. Como as matrizes desse tipo de amostras são muito complexas e variam muito conforme o meio em que se encontram, recomenda-se que sejam avaliados caso à caso a necessidade de se promover a extração em fase sólida, pois o mesmo é um processo que demanda um tempo maior de análise e conseqüente aumento nos custos. Foi determinado e validado um método cromatográfico considerado capaz de fornecer dados reproduzíveis e confiáveis, por meio de testes de seletividade, limite de detecção e de quantificação, linearidade, precisão, exatidão e recuperação, conforme critérios de aceitação da Resolução n°899 de 2003, da ANVISA. O limite de detecção do método ficou estipulado em 0,1 µg mL-1, e o limite inferior de quantificação em 0,5 µg mL-1, determinados conforme a relação sinal-ruído proposta pelo Guia de Validação de Métodos Bioanalíticos da ANVISA. A quantificação da microcistina-LR foi feita utilizando o método de superposição de matriz, que minimiza e/ou compensa o efeito de matriz ou de possíveis interferentes presentes na amostra, e a curva analítica obtida y = 1,5888+21,849 x, com um coeficiente de correlação de 0,997 mostra uma boa linearidade. Foram analisadas amostras de florações de cianobactérias, coletadas em pesque-pagues e pisciculturas situadas na região do Alto Mogi (subdivisão da bacia do Mogi Guaçu), conforme o método de extração e análise estudado. / The rapid growth of aquaculture in the state of São Paulo may be causing a number of environmental problems. The contribution to the eutrophication process is among the consequences of these undertakings, given that the tanks used in fish farming as well as the changes around these establishments are becoming eutrophic systems due to excessive nutrients. A frequent consequence of eutrophication in waters is the massive development of cyanobacteria.The occurrence of these blooms induces severe problems, as Microcystis aeruginosa, the most widespread distributed cyanobacteria, which can produce microcystin-LR. Toxic effects of MC have been described in liver, lungs, stomach, and intestine. Deaths in wildlife, livestock and human beings were also associated with microcystin exposition, which can occur directly by ingestion, inhalation, contact, intravenous inoculation of contaminated water (hemodialysis) or indirectly, by the consumption of animals, as fish and mollusks, the major ingestors of cyanobacteria and its toxins. Thus we need a program to control the quality of water tanks and reservoirs and also the fish breeded there, as cyanobacteria blooms have been found in various water bodies. This study focused on the determination of the cyanotoxins microcystin-LR, using techniques such as solid phase extraction and liquid chromatography for the detection and quantification of microcystin-LR in samples of cyanobacteria blooms. Tests performed with solid phase extraction showed that this procedure is not necessary for all the samples because there were cases where no difference was obtained in interfering peaks near the retention time of the analyte studied. As the parent of such samples are very complex and vary greatly, because the extracts contained too much coextrated material that interfered in the LC-UV detection, and depending on the way in which it is recommended to be assessed, case by case, the solid phase extraction needs to be promoted, because it is a process that demands a longer period of analysis and consequently an increase in costs. A liquid chromatography method was established and validated, which is deemed capable of providing reproducible and reliable data, by testing for selectivity, limit of detection and quantification, linearity, precision, accuracy and recovery, in accordance with the acceptance criteria of Resolution No. 899 of 2003 of ANVISA. The detection limit of the method was set at 0.1 µg mL-1, and the lower limit of quantification at 0.5 µg mL-1 determined according to the signal to noise ratio proposed by the Validation Guide of Bioanalytical Methods, ANVISA. Quantification of microcystin-LR was performed using the matrix-matched method, which minimizes and/or offsets the effect of possible matrix interference or present in the sample. The analytical curve obtained y = 1.5888 + 21.849 x, with a coefficient of correlation of 0.997 shows a good linearity. Real aquaculture samples were analyzed that were detected and quantified according to the method developed.

Flora de macrófitas marinhas do Arquipélago de Abrolhos e do Recife Sebastião Gomes (BA). Apesar dos avanços crescentes ao conhecimento da flora de macrófitas marinhas (algas e gramas marinhas) da costa brasileira, desde os trabalhos seminais de A. B. Joly a partir da década de 1950, existem ainda regiões que não foram adequadamente amostradas. Este é o caso das formações recifais mais afastadas da costa. Do sul da Bahia ao norte do Espírito Santo, um grande alargamento da plataforma, conhecido como banco de Abrolhos, abriga a maior formação recifal do Atlântico Sul. Duas regiões dessa extensa área foram escolhidas como foco deste trabalho: i. o recife Sebastião Gomes, a 16 km da foz do rio Caravelas, emerso nas marés-baixas e sujeito a uma maior interferência de sedimentos terrígenos e impactos antrópicos de naturezas diversas e ii. o arquipélago de Abrolhos, a 70 km da costa, caracterizado por formações sedimentares soerguidas, rodeadas por sedimento carbonático de origem biogênica e águas com baixa turbidez e pouco afetadas pela ação do homem. Além destes dois ambientes incluímos em nossas amostragens algumas visitas a chapeirões gigantes típicos da região do bordo do parcel de Abrolhos. Complementarmente, sintetizamos o conhecimento taxonômico existente para esta região do litoral baiano. Não foram estudadas as formas calcárias não articuladas. Como resultado de nossa pesquisa identificamos 103 espécies de macrófitas no recife Sebastião Gomes, sendo 48% Rhodophyta, 26% Phaeophyceae, 25% Chlorophyta e 1% Magnoliophyta. Este resultado, somado aos dados da literatura totaliza 110 táxons para esta região. Nossos estudos adicionam 74 táxons para a flora deste recife, sendo 43 Rhodophyta, 13 Phaeophyceae, 18 Chlorophyta. Para o arquipélago de Abrolhos encontramos 149 espécies, sendo 59% Rhodophyta, 22% Phaeophyceae, 18% Chlorophyta e 1% Magnoliophyta. Somados aos dados da literatura chega-se a um total de 164 táxons para o arquipélago. Nossos estudos adicionaram 59 táxons à flora do arquipélago, sendo 33 Rhodophyta, 11 Phaeophyceae, 14 Chlorophyta e 1 Magnoliophyta. A flora marinha do arquipélago de Abrolhos se mostrou mais diversa do que a do recife Sebastião Gomes, possivelmente devido a uma maior diversidade de hábitats e, talvez, por ser uma área menos impactada e com menor turbidez. Em comparação com o conhecimento da flora marinha das principais formações oceânicas da costa brasileira observa-se, em ordem decrescente de riqueza específica: o arquipélago de Fernando de Noronha, o arquipélago de Abrolhos, o recife Sebastião Gomes, o atol das Rocas, a ilha de Trindade e os penedos de São Pedro e São Paulo. O trabalho descreve e ilustra os atributos mais importantes das espécies encontradas. / The Marine Macroflora of the Abrolhos Archipelago and Sebastião Gomes reef (Brazil). Despite the considerable endeavor and advances in the knowledge of the macrophyte flora (seaweeds and seagrasses) on the Brazilian coast since the seminal works of A. B. Joly in the 1950s, there are still areas that have not been adequately sampled. This is the case of the reef formations along the coast. On the southern coast of Bahia there is a pronounced enlargement of the continental shelf known as the Abrolhos bank, which comprises the largest reef formation in the southern Atlantic. We selected two regions within the Abrolhos bank to focus our surveys: i. the Sebastião Gomes reef, 16 km off the mouth of the Caravelas river, and ii. the Abrolhos archipelago, a group of five small islands, 70 km off the coast. Sebastião Gomes reef is subjected to a larger anthropic impact and turbid water due to terrigenous sediments; the Abrolhos archipelago is surrounded by calcareous biogenic sediments, bathed by clear water and protected from human activities. Besides those two nuclear sampling sites we also got samples from some giant chapeirões, a unique reef formation, on the border of the archipelago. The nonarticulated calcareous red algae were not included in our surveys. As a result of our surveys we identified 103 species on Sebastião Gomes reef (48% Rhodophyta, 26% Phaeophyceae, 25% Chlorophyta and 1% Magnoliophyta). This, added to what was already known for this reef totalizes 110 species. Of those, 74 species correspond to first citations for this reef, being 43 Rhodophyta, 13 Phaeophyceae and 18 Chlorophyta. For the archipelago we found 149 spp. (59% Rhodophyta, 22% Phaeophyceae, 18% Chlorophyta and 1% Magnoliophyta). If we include the species that were reported to the archipelago by others, the flora amounts to 164 spp.. Our studies reported, for the first time to the archipelago, 59 taxa: 33 Rhodophyta, 11 Phaeophyceae, 14 Chlorophyta and 1 Magnoliophyta. The higher species diversity at the archipelago may be due to a higher ecological diversity and lower turbidity, but, perhaps also, to a lower human impact, what remains to be investigated. In comparison with other offshore islands and reefs along the Brazilian coast we have the following situation, in a decreasing order of species richness: archipelago Fernando de Noronha, Abrolhos archipelago, Sebastião Gomes reef, Rocas atoll, Trindade island and São Pedro & São Paulo islands. The work describes and illustrates the more relevant aspects of each species studied.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCAS CASSIANO GONCALVES PRUDENTE SILVA.pdf: 751405 bytes, checksum: 3c986fe2096faa277b68c1b41c862aff (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Changes in the aquatic environment with respect to water quality tends to generate an environmental imbalance that influences us dependent beings that environment. This study aims to evaluate and compare 31 streams belonging to the sub-basins of the Meia Ponte, Piracanjuba and Santa Maria the physicochemical characteristics (nitrate, phosphate, conductivity, pH, turbidity, temperature, dissolved oxygen), hydrological (water speed ) and biological components of water (algal biomass) by sub-basin evaluate the relationship between algal biomass, with the concentration of nitrate and phosphate, and finally to evaluate the relationship between the abundance of fish with nitrate, phosphate , conductivity, pH, turbidity, algal biomass, temperature, dissolved oxygen and water velocity, considering all the sampled sub-basins. In each stream was given a 100m stretch where were the measurements of water features using handheld devices, except for nitrate, phosphate and algal biomass (chlorophyll α) whose concentrations were determined in the laboratory from samples water through the spectrophotometry method. The results showed that there are significant differences in the pH (between the sub-basin of the river Santa Maria and this Piracanjuba and the Half Bridge) and turbidity (between sub-basins Santa Maria and Meia Ponte), but was not found no relationship between algal biomass with the physical, chemical and hydrological aspects, however, was shown a relative abundance of fish with pH and conductivity. / Alterações no ambiente aquático no que tange à qualidade da água tende a gerar um desequilíbrio ambiental que influencia nos seres dependentes desse ambiente. Este trabalho objetiva avaliar e comparar em 31 riachos pertencentes às sub-bacias dos rios Meia Ponte, Piracanjuba e Santa Maria as características físicoquímicas (nitrato, fosfato, condutividade, pH, turbidez, temperatura, oxigênio dissolvido), hidrológicas (velocidade da água) e os componentes biológicos da água (biomassa de algas) por sub-bacia, avaliar a relação entre a biomassa das algas, com a concentração de nitrato e fosfato, e por fim avaliar a relação entre a abundância de peixes com o nitrato, fosfato, condutividade, pH, turbidez, biomassa de algas, temperatura, oxigênio dissolvido e velocidade da água, considerando todas as sub-bacias amostradas. Em cada riacho foi determinado um trecho de 100m, onde foram realizadas as medições das características da água utilizando-se equipamentos portáteis, exceto para o nitrato, fosfato e biomassa de algas (clorofila α) cujas concentrações foram determinadas em laboratório a partir de amostras de água através do método de espectrofotometria. Os resultados obtidos mostraram que existem diferenças significativa para o pH (entre a sub-bacia do rio Santa Maria e esta do Piracanjuba e Meia Ponte) e para a turbidez (entre as sub-bacias Santa Maria e Meia Ponte), porém não foi encontrada nenhuma relação entre a biomassa de algas com os aspectos físico-químicos e hidrológico, contudo, foi evidenciado uma relação da abundância de peixes com pH e a condutividade.

O césio 137 (137Cs) é um radionuclídeo crítico do ponto de vista radioecológico por apresentar meia-vida física longa (30 anos), um alto rendimento de fissão e ser um análogo químico do sódio e potássio, elementos fiíndamentais para os seres vivos, presentes em grandes concentrações em todas as células. Este trabalho teve como objetivo estudar o acúmulo e eliminação do 137pela alga Gracilária caudata e peixe Abudefduf saxatilis, a partir da água do mar contaminada com esse radionuclídeo e obter as constantes de transferência do 137Cs da água para os respectivos organismos. O Fator de Concentração encontrado para o peixe foi de 5,6 ± 0,2 e para a alga de 13,0 ± 0,6. Com 7 e 22 dias, o peixe e a alga, respectivamente eliminaram a metade da quantidade do radionuclídeo acumulado. Para o peixe, também foi verificada a sua eficiência de ingestão para o 137Cs, a partir do alimento contaminado, sendo que o peixe assimilou apenas 47,6% do 137Cs presente no alimento e, com 4 dias já havia eliminado mais da metade da radioatividade ingerida. Foi proposto um modelo tri-compartimental para explicar a distribuição do 137Cs nos compartimentos (água - alga e água - peixe). Os dados obtidos nos experimentos de acúmulo e eliminação do 137Cs foram aplicados no Programa AnaComp, que permite a análise compartimental, quantificando através das constantes de transferência (k) a distribuição do 137Cs da água do mar para os organismos e vice-versa. O Programa AnaComp também permitiu calcular a dose que o homem receberia com o consumo do peixe contaminado com o referido radionuclídeo. Foram verificados os níveis de 137Cs, proveniente do fenômeno fallout, em amostras ambientais, da região de São Sebastião, litoral norte do Estado de São Paulo, onde está localizado o Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo - CEBIMar - USP. / From the ecological point of view, 137Cs is a critical radionuclide because its physical halflife is long (30 years), and it has a high fission yield. Besides, it presents similar characteristics to sodium and potassium, fundamental elements for the living organisms, in great concentration in all cells. This work has as aim to study the 137Cs accumulation and elinunatjon by the alga Gracilaria caudata and by the fish Abudefduf saxatilis as well as to obtain the transfer constants of the 137Cs fi-om the water into the organisms. The concentration factor found for the fish was 5.6 ± 0.2 and for the alga, 13.0 ± Q.6. With 7 and 22 days, the fish and alga respectively had already ehminated naif of ihe accumulated radionuclide. The 137Cs ingestion efficiency by the fish was also studied and it was verified that the fish assimilated only 47.6 % of the cesium content in the food; and within of 4 days it had eliminated more than half of ingested cesium. A compartimental model was proposed to explain the distribution of cesium in the compartiments (water - alga and water - fish). Data obtained fi-om the experiments of 137Cs accumulation and elimination were applied in the AnaComp Program. This program permits the compartimental analysis, and quantifies the cesium distribution from the sea-water to the organisms, and vice versa, through the transfer constants (k). The AnaComp Program also allowed to calculate the dose that one would receive by the consumption of fish contaminated by cesium. Levels of 137Cs fi-om the global fallout in environmental samples, from São Sebastião, northerm coast of São Paulo, (where the \"Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo - CEBIMar - USP\" is located), were verified.

No contexto da disponibilidade hídrica comprometida pela poluição de mananciais da Região Metropolitana de São Paulo e da preocupação dos gestores quanto à inadequação desta água para o abastecimento público, este trabalho apresenta a modelagem matemática como uma ferramenta de auxílio na identificação das causas e minimização de impactos negativos sobre proliferação de algas no reservatório Jundiaí. O modelo CE-QUAL-W2, bidimensional na longitudinal e vertical, é aplicado para a representação da hidrodinâmica e da qualidade da água no reservatório, para posterior avaliação de oxigênio dissolvido e clorofila-a. A calibração e a validação do modelo foram realizadas a partir de dados de monitoramento de perfil e superfície no reservatório, permitindo a caracterização do regime de mistura polimítico e das concentrações de algas e oxigênio dissolvido, entre os anos de 2012 e 2017. Notou-se que as discrepâncias entre as concentrações do epilímnio e do hipolímnio não permanecem por longos períodos, devido à frequência de mistura e estratificação instável no reservatório estudado. Evidenciou-se a necessidade de se caracterizarem as populações de algas e cianobactérias presentes no reservatório, por serem as variáveis de maior influência nos índices de algas e oxigênio. Quanto aos fatores externos que interferem na proliferação de algas, destaca-se o aporte difuso de nutrientes diretamente afluente ao reservatório, sendo também relevantes a radiação solar de onda curta, a elevação de temperatura do ar, e nutrientes provenientes dos tributários e da transferência de água do canal de interligação entre os reservatórios Biritiba e Jundiaí. Alternativas para controle de blooms de algas, no caso em estudo, incluem o controle da utilização de fertilizantes e pesticidas, preservação da mata ciliar e a implantação de bacias de retenção ou de alagados (wetlands). / In the context of water availability compromised by the pollution of water resources in the Metropolitan Region of São Paulo and the concern of managers regarding its inadequacy for water supply, this work presents mathematical modeling as a tool for identifying the causes of and minimizing negative impacts on algal blooms in the Jundiaí Reservoir. CE-QUAL-W2, a two-dimensional longitudinal-vertical model, is applied for hydrodynamics and water quality representation of the reservoir, for further evaluation of dissolved oxygen and chlorophyll-a. Model calibration and validation were performed based on profile and surface monitoring data, allowing the characterization of the polymictic regime and the concentrations of algae and dissolved oxygen, between the years 2012 and 2017. It was noted that the discrepancies between the concentrations of epilimnium and hypolimnium do not remain for long periods, due to the frequency of mixing and unstable stratification in the reservoir. It was evidenced the need to characterize populations of algae and cyanobacteria present in the reservoir, since they are the variables that have the greatest influence on algal and oxygen indices. As for the external factors that interfere in algal proliferation, the diffuse contribution of nutrients directly to the reservoir needs special attention, being also relevant short-wave solar radiation, rise of air temperature, nutrients from the tributaries and transfer from interconnection channel between the Biritiba and Jundiaí reservoirs. Alternatives for control of algae blooms in the present case include control of the use of fertilizers and pesticides, preservation of riparian vegetation, retention basins and wetlands.

Neste trabalho, foi estudado o potencial biotecnológico, com ênfase na produção de biodiesel, de 25 espécies de macroalgas marinhas pertencentes às divisões Rhodophyta, Chlorophyta e Heterokontophyta coletadas no litoral brasileiro, avaliando-se a sua composição bioquímica e a sua taxa de fotossíntese. Também foram realizados estudos com 6 espécies de macroalgas coletadas na Baía do Almirantado, na Península Antártica, para comparar os resultados apresentados por esses organismos, que habitam um ambiente de condições extremas e adversas. Para a análise bioquímica, foram quantificados os pigmentos (clorofila a, para todos os grupos de macroalgas, e ficobiliproteínas -aloficocianina, ficocianina e ficoeritrina-, para as algas vermelhas), as proteínas e carboidratos solúveis totais e os lipídeos totais e ácidos graxos. As espécies Dictyota menstrualis e Ulva lactuca apresentaram os maiores valores de fotossíntese máxima. Foram observadas diferenças no conteúdo de clorofila a entre as espécies de macroalgas estudadas, sendo que os valores variaram de 0,20 ± 0,01 mg/g massa seca (Gigartina skottsbergii) a 6,82 ± 0,46 mg/g massa seca (Spatoglossum schroederi). Também houve grande variação no conteúdo de lipídeos, carboidratos e proteínas, sendo que os maiores valores foram encontrados em D. menstrualis (98,8 + 4,9 mg/g massa seca de lipídeos), Gracilaria mammillaris, Laurencia dendroidea e Plocamium cartilagineum (742,0 ± 31,9, 675,3 ± 11,0 e 660,2 ± 27,2 mg/g massa seca de carboidratos, respectivamente) e Palmaria decipiens e Aglaothamnion uruguayense (21,7 ± 1,7 e 18,0 ± 0,4 mg/g massa seca de proteínas, respectivamente). Houve grande variação na concentração e no perfil de ácidos graxos das espécies estudadas, sendo que D. menstrualis e S. schroederi foram as espécies que apresentaram os maiores valores. Além disso, D. menstrualis exibiu a maior proporção de ácidos graxos monoinsaturados. A partir dos resultados obtidos com as algas coletadas em campo, concluímos que D. menstrualis foi a espécie que apresentou as melhores características para ser utilizada como fonte para produção de biodiesel, devido a sua alta taxa fotossintetizante, alto teor de lipídeos e ácidos graxos e alto teor de ácidos graxos monoinsaturados. Dessa forma, D. menstrualis foi utilizada na segunda etapa do trabalho, sendo estabelecido o seu cultivo em laboratório, com uma taxa de crescimento (TC) de 11,1 % d-1. Foram realizados experimentos para avaliar os efeitos do aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2), em condições de limitação e saturação de nitrogênio (na forma de nitrato, NO3-), sobre a TC, a fotossíntese, a atividade das enzimas nitrato redutase (NR), Anidrase Carbonica (AC) e Rubisco e sobre a composição bioquímica de D. menstrualis cultivada em biorreatores e sobre a captação do CO2 por D. menstrualis cultivada em laboratório. A TC, o conteúdo de proteínas e de N total no tecido de D. menstrualis foram maiores nos tratamentos contendo NO3-, independente da adição de CO2. Entretanto, houve um aumento nos valores de fotossíntese máxima, na atividade da Rubisco e NR, e no teor de carboidratos e lipídeos totais quando D. menstrualis foi cultivada em meio com adição de CO2, com saturação de NO3-. Houve pouca variação na atividade da AC entre os diferentes tratamentos testados. O perfil de ácidos graxos de D. menstrualis cultivada nos biorreatores foi caracterizado por um alto conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados, com destaque para os omegas-3. Não houve diferença significativa na taxa de remoção de CO2 entre os tratamentos com e sem adição NO3-. A remoção de CO2 nos meios com e sem adição de CO2 foi alta, variando de 71,5% a 34,8%, respectivamente. Os resultados evidenciam que quando essa espécie foi cultivada em biorreatores, houve um aumento no seu teor de ácidos graxos poliinsaturados e ω-3, o que a torna mais interessante para ser utilizada como nutracêutico do que como matéria-prima para a produção de biodiesel. Apesar disso, a sua aplicação como fonte de biodiesel não deve ser desconsiderada, uma vez que alterações nas condições de cultivo acarretam em modificações no perfil de ácidos graxos. Com base nos resultados obtidos, as perspectivas para a produção de biodiesel a partir de macroalgas marinhas deverão contemplar estudos para encontrar as melhores condições de cultivo para que ocorra o aumento na biossíntese de ácidos graxos monoinsaturados. / The Biotehcnological potential, with biodiesel producing emphasis, on 25 species of marine benthic algae from the phylum Rhodophyta, Chlorophyta and Heterokontophyta collected along the Brazilian coast, were evaluated assessing their biochemical composition and their photosynthetic rate. Studies have also been performed with 6 seaweed species collected in Admiralty Bay, Antarctic Peninsula, to compare the results presented by these organisms inhabiting an environment of extreme and adverse conditions. For biochemical analysis, pigments (chlorophyll a, for all groups of macroalgae, and phycobiliproteins, allophycocyanin, phycocyanin and phycoerythrin, for the red algae), total soluble protein, total soluble carbohydrates and total lipids and fatty acids were quantified. The species Dictyota menstrualis and Ulva lactuca showed the highest values of maximum photosynthesis. There were differences in chlorophyll a content between the seaweeds studied, and the values ranged from 0.20 ± 0.01 mg / g dry mass (Gigartina skottsbergii) to 6.82 ± 0.46 mg / g dry weight (Spatoglossum schroederi). There was also wide variation in the content of lipids, carbohydrates and proteins, and the highest values were found in the species Dictyota menstrualis (98.8 ± 4.9 mg / g dry weight of lipids), Gracilaria mammillaris, Laurencia dendroidea and Plocamium cartilagineum (742, O ± 31.9, 675.3 ± 11.0 and 660.2 ± 27.2 mg / g dry weight of carbohydrates, respectively) and Palmaria decipiens and Aglaothamnion uruguayense (21.7 ± 1.7 and 18.0 ± 0, 4 mg / g dry weight of proteins, respectively). There was a wide variation on fatty acids contents and profile of the species studied; D. menstrualis and Spatoglossum schroederi showed the highest lipids values. In addition, D. menstrualis exhibited the highest proportion of monounsaturated fatty acids. From the results obtained with algae collected in the field, D. menstrualis is the species with the best characteristics to be used as a source for biodiesel production due to their high photosynthetic rate, high content of lipids and fatty acids and a high content of monounsaturated fatty acids. Thus, D. menstrualis was used in the second stage of this study, being established it\'s cultivation in the laboratory, with a growth rate (GR) of 11.1% d-1. Experiments to evaluate the effect of increasing carbon dioxide (CO2) concentration, under nitrogen (NO3-) limiting and saturation conditions, on the GR, photosynthesis, the activity of nitrate reductase (NR), carbonic anhydrase (CA) and Rubisco and on the biochemical composition of D. menstrualis grown in bioreactors and on the CO2 capture by D. menstrualis grown in the laboratory were performed. The GR, protein content and N content in the tissue of D. menstrualis were higher in treatments containing NO3-, regardless of the addition of CO2. However, there was an increase in the values of maximum photosynthesis, of Rubisco and NR activity, and of total soluble carbohydrates and total lipids when D. menstrualis was grown in medium with addition of CO2, with NO3- saturation. There was little variation in the AC activity among different treatments. The fatty acid profile of D. menstrualis cultivated in bioreactors was characterized by a high content of polyunsaturated fatty acids, especially the omegas-3. There was no significant difference in the rate of CO2 removal between treatments with and without NO3-. CO2 removal in medium with and without addition of CO2 was high, ranging from 71.5% to 34.8%, respectively. The results show that when this species was cultivated in bioreactors, there was an increase in its content of polyunsaturated fatty acids and ω-3, which makes it interesting for use as a nutraceutical than as raw material for biodiesel production. Nevertheless, its application as a source of biodiesel can not be disregarded, since changes in culture conditions lead to changes in fatty acid profile. Based on these results, the prospects for the production of biodiesel from marine macroalgae should include studies to find the best growing conditions to occur the increase in the monounsaturated fatty acids biosynthesis.