ABREU, Ticiana Monteiro. Lectina da alga marinha vermelha Solieria filiformis (Kützing) P.W. Gabrielson: caracterização parcial e efeito antidepressivo em modelos experimentais de depressão. 2016. 132 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-08-04T17:40:46Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmabreu.pdf: 5468418 bytes, checksum: 6bc3e1f1372dd268934eff62728dcfcd (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-04T19:50:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmabreu.pdf: 5468418 bytes, checksum: 6bc3e1f1372dd268934eff62728dcfcd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T19:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_tmabreu.pdf: 5468418 bytes, checksum: 6bc3e1f1372dd268934eff62728dcfcd (MD5) Previous issue date: 2016 / Lectins are proteins that bind to specific mono or oligosaccharides. This interaction with carbohydrates makes of the lectins valuable tools for biotechnological applicattions. The aim of this study was, therefore, to partially characterize the red alga marine Solieria filiformis lectin (SfL) and investigate its effect in depression experimental models. The SfL was isolated by extraction with Tris-HCl buffer 25 mM (pH 7,5), precipitation with ammonium sulfate (70%) and chromatographies in DEAE-cellulose and Sephadex G-100 matrices. Subsequently, was characterized by circular dichroism (CD) spectroscopy, followed by evaluation of its effect in the central nervous system, using behavioral tests for screening of anxiolytic and antidepressant agents, such as the open field, elevated plus maze, hole-board, tail suspension and forced swimming tests. For these tests, male Swiss mice (n = 6-10) were pretreated with SfL (1, 3 or 9 mg/kg; iv.). Since the SfL showed significant antidepressant effect, it was evaluated the monoaminergic system involvement in this effect, and, for this, forced swimming tests were performed, using specific antagonists. Posteriorly, it was analyzed the SfL effect (9 mg/kg; iv.) in depression model induced by administration of the Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS – 0,5 mg/kg; i.p.), through prevention and reversion protocols. Finally, the SfL antioxidant capacity was evaluated, through lipid peroxidation, reduced glutathione (GSH) and nitrite dosages in the prefrontal cortex, hippocampus and striatum of the mice. As experiments positive controls, imipramine (10 or 30 mg/kg; ip.), bupropion (30 mg/kg) and fluoxetine (35 mg/kg) were used. As result, the CD analysis revealed that the SfL is composed, predominantly, by β-sheet, and the behavioral screening showed that the SfL has antidepressant-like effect, without psychostimulant and anxiolytic effects. Its action mechanism in the depression seems to involve the dopaminergic system and its ability to contain the oxidative stress in the analyzed brain areas. Additionally, the SfL was able to prevent and reverse the behavioral and neurochemical changes induced by LPS, confirming, thus, its potential antidepressant. Like this, this study suggests that, in depression experimental models, the SfL has antidepressant-like effect, and may, therefore, to represent a potential therapeutic agent for the depression treatment. / Lectinas são proteínas que se ligam a mono ou oligossacarídeos específicos. Essa interação com carboidratos faz das lectinas valiosas ferramentas para aplicações biotecnológicas. O objetivo desse trabalho foi, portanto, caracterizar parcialmente a lectina da alga marinha vermelha Solieria filiformis (LSf) e investigar o seu efeito em modelos experimentais de depressão. A LSf foi isolada por extração com tampão Tris-HCl 25mM, pH 7,5, precipitação com sulfato de amônio (70%) e cromatografias sequenciais em matrizes de DEAE-celulose e Sephadex G-100. Posteriormente, foi caracterizada por espectroscopia de dicroísmo circular (DC), seguida da avaliação de seu efeito no sistema nervoso central, utilizando testes comportamentais para a triagem de agentes ansiolíticos e antidepressivos, tais como os testes do campo aberto, do labirinto em cruz elevado, da placa perfurada, de suspensão de cauda e do nado forçado. Para esses testes, camundongos Swiss machos (n = 6-10) foram pré-tratados com a LSf (1, 3 ou 9 mg/kg; iv.). Uma vez que a LSf apresentou efeito antidepressivo relevante, avaliou-se o envolvimento do sistema monoaminérgico nesse efeito, e, para isso, foram realizados testes do nado forçado, utilizando antagonistas específicos. Posteriormente, analisou-se o efeito da LSf (9 mg/kg; iv.) em modelo de depressão induzida pela administração do lipopolissacarídeo de Escherichia coli (LPS – 0,5 mg/kg; ip.), através de protocolos de prevenção e reversão. Por fim, a capacidade antioxidante da LSf foi avaliada através das dosagens de peroxidação lipídica, glutationa reduzida (GSH) e nitrito no córtex pré-frontal, hipocampo e corpo estriado dos camundongos. Como controles positivos dos experimentos, foram utilizados imipramina (10 ou 30 mg/kg; ip.), bupropiona (30 mg/kg; ip.) e fluoxetina (35 mg/kg; ip.). Como resultados, a análise por DC revelou que a LSf é composta, predominantemente, por folhas-β, e a triagem comportamental mostrou que LSf possui efeito antidepressivo-símile, sem efeitos psicoestimulante e ansiolítico. Seu mecanismo de ação na depressão parece envolver o sistema dopaminérgico e a sua capacidade de conter o estresse oxidativo nas áreas cerebrais analisadas. Adicionalmente, a LSf foi capaz de prevenir e reverter as alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas pelo LPS, confirmando, assim, o seu potencial antidepressivo. Assim, o presente trabalho sugere que, em modelos experimentais de depressão, a LSf possui efeito antidepressivo-símile, podendo, portanto, representar um potencial agente terapêutico para o tratamento da depressão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325242.pdf: 3637864 bytes, checksum: 0ee3a47dd4cef3e28e4e38a685b72625 (MD5) Previous issue date: 2013 / As algas calcárias não articuladas compreendem cerca de 600 espécies e estão amplamente distribuídas em todos os oceanos, desde regiões tropicais até regiões polares e encontram-se da zona entre marés até 268m de profundidade. Muitas espécies são reconhecidas por ter uma ampla distribuição. Contudo, o uso de epítetos para espécimes morfologicamente semelhantes provenientes de localidades distantes, deve ser utilizado com cautela. Barreiras impostas à dispersão pela distância e condições ecofisiológicas, ou ainda, morfologias semelhantes como resultante de convergência evolutiva podem ter levado ao surgimento de espécies crípticas entre as Hapalidiaceae. No presente estudo, uma nova espécie de Mesophyllum é descrita para a província tropical brasileira e duas novas espécies de Lithothamnion para o estado do Espírito Santo, com base em dados morfológicos e moleculares. M. cf. incisum e M. cf. engelhartii também foram identificadas. Contudo, as divergências encontradas para os marcadores psbA e rbcL, quando comparadas a sequências disponíveis no GenBank, sugere a existência de espécies distintas sob o mesmo epíteto. Os espécimes brasileiros, incluindo a localidade tipo de M. erubescens, foram caracterizados morfologicamente e molecularmente. Após exaustiva comparação morfoanatômica, não foram observadas características diagnósticas de eventuais diferenças intra ou interespecíficas. Por outro lado, os dados de DNA plastidial indicam que as características morfológicas utilizadas na delimitação de M. erubescens não refletem a diversidade do taxa, este que deverá ser subdividido em pelo menos 12 novas espécies. Dessa forma, o uso da técnica de DNA Barcoding como uma ferramenta é fundamental na determinação de espécies e, eventualmente, de representantes deste complexo em outras regiões do planeta.<br> / Abstract : Non-geniculate coralline algae comprise about 600 species and are widely distributed in all oceans, from the tropics to the polar regions and are found from the intertidal zone to 268m depth. Many species are recognized to have a wide distribution. However, using epithets to morphologically similar specimens from distant localities should be used with caution. Barriers imposed to dispersal by distance and ecophysiological conditions, or even similar morphologies as the result of convergent evolution may have led to the emergence of cryptic species among Hapalidiaceae. In the present study, a new species of Mesophyllum is described for the Tropical Brazilian Province and two new species of Lithothamnion for the Espírito Santo state based on morphological and molecular data. Mesophyllum cf. incisum and Mesophyllum cf. engelhartii were also identified. However, the differences found for the markers psbA and rbcL compared to sequences available in GenBank, suggesting the existence of distinct species under the same epithet. Brazilian specimens, including the type locality of M. erubescens, were characterized morphologically and molecularly. After exhaustive morphological and anatomical comparison, diagnostic features were not found of any intra or interspecific differences. Plastidial DNA data indicate that morphological characteristics used in the delimitation of M. erubescens do not reflect the diversity of the taxa, which must be subdivided into at least 12 new species. In so doing, the use of DNA Barcoding is critical in determining species and eventually representatives of this complex in other regions of the world.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326779.pdf: 1787051 bytes, checksum: 926eed1903bca995c994a1e3492c86b1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Algas vermelhas do complexo Laurencia são encontradas em todo o mundo e produzem uma enorme diversidade de metabólitos secundários, incluindo sesquiterpenos (halogenados ou não), diterpenos, triterpenos, e acetogeninas. Muitos desses metabólitos são biologicamente ativos, apresentando atividade antibacteriana, antifúngica, antiviral, anti-inflamatória, citotóxica, entre outras. A espécie Laurencia catarinensis (Lc) foi encontrada originalmente na costa de Santa Catarina e as primeiras investigações fitoquímicas levaram ao isolamento de sesquiterpenos halogenados. Laurencia dendroidea (Ld) é encontrada na costa brasileira e estudos fitoquímicos demostraram como componente majoritário o sesquiterpeno elatol. Considerando os resultados obtidos nas investigações químicas destas espécies de Laurencia envolvendo pesquisadores do grupo de pesquisas da UFSC, o presente trabalho teve como objetivo dar continuidade à investigação química dos extratos destas duas espécies. As amostras foram coletadas Ilha do Xavier (Lc) e na praia da Sepultura (Ld); foram secas sob ar frio e submetidas à maceração com diclorometano/metanol na proporção 2:1. Os extratos obtidos foram fracionados por sucessivos procedimentos cromatográficos sobre gel de sílica e a purificação final de vários metabólitos foi obtida por cromatografia líquida de alta eficiência em coluna de sílica. Dos compostos isolados foram obtidos espectros de RMN de hidrogênio, carbono e, em alguns casos, também espectros bidimensionais (Brucker AC200 e Brucker DRX400) De Laurencia catarinensis foram isolados nove compostos: sete compostos pertencem à classe dos sesquiterpenos halogenados e dois são acetogeninas. Quatro compostos isolados (pacifenol, johnstonol, prepacifenol epóxido e isomaneoneno B) estão sendo reportados pela primeira vez para a espécie; os espectros obtidos para dois outros compostos (um sesquiterpeno e uma acetogenina) sugerem tratar-se de compostos inéditos, mas sua elucidação estrutural ainda está sendo finalizada. Os metabólitos majoritários isolados neste trabalho são diferentes dos majoritários reportados anteriormente de Lc coletada na Ilha do Arvoredo, inclusive apresentam esqueletos diferenciados. Os compostos isolados serão avaliados quanto à atividade biológica por colaboradores da UFSC e de outros centros. De Laurencia dendroidea foram reisolados dois sesquiterpenos: elatol e isoobtusol, que serão submetidos a reações de derivatização, através de colaboração com outros grupos, visando a melhoria da citotoxicidade e das propriedades físico-químicas. Observações nos locais de coleta sugerem que fatores ambientais estariam contribuindo para a diferenciação morfológica de ambas as espécies, e que esta adaptação, pelo menos no caso de Lc é acompanhada pela diferença de composição química. Os resultados obtidos confirmam a capacidade da espécie Laurencia catarinensis de produzir uma grande variedade de metabólitos halogenados com potencial atividade biológica. Dado o elevado grau de endemismo e o grande interesse científico por seus metabólitos secundários, considera-se altamente promissora a continuidade do estudo com esta espécie, incrementando experimentos de cultivo e monitoramento sazonal, bem como outros estudos que contribuam para sua preservação nos seus habitats naturais.<br> / Abstract : Red algae belonging to the Laurencia complex are known to produce an amazing diversity of secondary metabolites, including sesquiterpenes, diterpenes, triterpenes, and acetogenins. Many of these molecules are biologically active, exhibiting antibacterial, antifungal, antiviral, anti-inflammatory, and cytotoxic activity. Laurencia catarinensis (Lc) was first described for the coast of Santa Catarina state and has afforded several halogenated sesquiterpenes. Laurencia dendroidea (Ld) is found on the Brazilian coast and phytochemical studies showed that it is major compound is the sesquiterpene elatol. Considering the results from the chemical investigations of these Laurencia species, the aim of this study was to continue the chemical investigation of extracts from L. catarinensis and L. dendroidea. The samples were collected at Xavier Island (Lc) and Sepultura Beach (Ld); algae were dried under cold air and the crude extract was obtained by soaking with dichoromethane/methanol 2:1. The extract was fractionated by successive chromatographic separations with silica gel and the final purification of most compounds was performed by HPLC using a normal phase column. The structure elucidation of the compounds was possible through 1H NMR, 13C NMR and in some cases also bidimensional spectra (Brucker AC200 and Brucker DRX400). The chemical investigation of L. catarinensis led to the isolation of nine compounds: seven halogenated sesquiterpenes and two acetogenins. One compound from each group seems to be new, but their structures are still to be established. Four compounds (pacifenol, johnstonol, prepacifenol epoxide and isomaneonene B) are reported for the first time for this species. The major compounds from L. catarinensis of Xavier Island are different from the major compounds obtained from the same species collected in Arvoredo Island. The isolated compounds will be evaluated for biological activity by partners groups of UFSC and other universities. The chemical investigation of L. dendroidea led to reisolation of elatol and isoobtusol; these sesquiterpenes will be submitted to derivatization aiming to improve cytotoxicity and physicochemical properties. Observations in the collection places suggest that environmental factors are contributing to the morphological differentiation of both species; for Lc this adaptation process seems to include differentiation in chemical composition. The results confirm that L. catarinensis produces a wide variety of halogenated metabolites with potential biological activity. Due to the high degree of endemism and scientific interest for the secondary metabolites, it is considered highly promising to go deeper in the studies with this species, increasing cultivation experiments, seasonal monitoring as well other studies that might contribute to preserve the species in its natural habitat.

FONTES, B. P. Galactana sulfatada da alga vermelha Acanthophora muscoides: potencial anticoagulante e antitrombótico. 2012. 87 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-21T22:58:59Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-20T12:19:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-20T12:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_bpfontes.pdf: 1723477 bytes, checksum: 264a682d56f044c7cadc82bad3dbe797 (MD5) Previous issue date: 2012 / Currently available anticoagulants have significant limitations, which demonstrate the necessity of alternative agents. Sulfated polysaccharides from marine algae with anticoagulant and/or antithrombotic activities open new perspectives in the treatment of thromboembolic disorders. In the present study, we analyzed the anticoagulant and the antithrombotic activities of a sulfated galactan from the marine red alga Acanthophora muscoides (AmII). The anticoagulant activity was analyzed using the aPTT, the aPTT ex vivo and the recalcification time assays. In addition, specific proteases (IIa or Xa) and coagulation inhibitors (AT or HCII) were used to further investigate the anticoagulant activity. Experimental models of venous and arterial thrombosis were used to investigate the antithrombotic potential of the sulfated galactan. The factor XII activation assay was also performed. The AmII-antithrombin interaction was analyzed by measures of fluorescence emissions. Furthermore, AmII was used in ADP or collagen-induced platelet aggregation assays. The sulfated galactan from A. muscoides presented a lower anticoagulant activity on aPTT, the aPTT ex vivo and the recalcification time assays when compared with heparin. The sulfated galactan only enhanced the thrombin inhibition mediated by AT or HCII at high concentrations. In contrast, when factor Xa was used as the target protease, the sulfated galactan from A. muscoides presented a potent anticoagulant effect, similar to heparin. In addition, the sulfated galactan was shown to be a very potent antithrombotic agent in low doses (up to 0.5 mg/kg body weight), on venous thrombosis model, but these effects were reduced in higher doses. In the arterial experimental thrombosis, the sulfated galactan had antithrombotic effect similar to heparin at all doses tested. In contrast with heparin, the sulfated galactan activated factor XII, but the sulfated galactan did not present hemorrhagic effect in rats. In addition, AmII had no effect on platelet aggregation, and AmII together with antithrombin did not alter the fluorescence emission, indicating that this interaction might occur by a different mechanism than heparin-antithrombin interaction. The sulfated galactan from alga Acanthophora muscoides presented low anticoagulant potential and potent antithrombotic effect. These results suggest that this sulfated galactan opens new perspectives for a possible development of new antithrombotic drugs. / Anticoagulantes atualmente disponíveis apresentam limitações significativas, o que demonstra a necessidade de agentes alternativos. Os polissacarídeos sulfatados de algas marinhas com atividade anticoagulante e/ou antitrombótica abrem novas perspectivas no tratamento de distúrbios tromboembólicos. No presente estudo, analisamos a atividade anticoagulante e antitrombótica da galactana sulfatada alga marinha vermelha Acanthophora muscoides (AmII). A atividade anticoagulante foi analisada através dos ensaios de TTPa, TTPa ex vivo e do tempo de recalcificação. Além disso, as proteases (IIa ou Xa) e inibidores da coagulação (AT ou HCII) foram utilizados para melhor avaliar a atividade anticoagulante. Modelos experimentais de trombose venosa e arterial foram utilizados para investigar o potencial antitrombótico da galactana sulfatada. O teste de ativação do fator XII também foi realizado. A investigação da interação AmII-antitrombina foi realizada através da medida de emissão de fluorescência. Além disso, AmII foi utilizada em ensaios de agregação plaquetária induzida por ADP ou por colágeno. A galactana sulfatada de A. muscoides apresentou baixo potencial anticoagulante no TTPa, TTPa ex vivo e no tempo de recalcificação quando comparada à heparina. A galactana sulfatada, somente em altas concentrações, apresentou um aumento na inibição da trombina mediada por AT ou HCII. Em contraste, quando o fator Xa foi utilizado como a protease alvo, a galactana apresentou efeito anticoagulante semelhante à heparina. Além disso, a galactana sulfatada mostrou-se um antitrombótico potente em doses baixas (até 0,5 mg/kg de peso corporal), em modelo trombose venosa, no entanto em doses elevadas, seu efeito antitrombótico foi reduzido. Na avaliação da trombose arterial, a galactana sulfatada apresentou efeito antitrombótico semelhante à heparina em todas as doses testadas. Em contraste com a heparina, a galactana sulfatada ativou fator XII e não apresentou tendência hemorrágica. Além disso, AmII não apresentou nenhum efeito sobre a agregação plaquetária e, em associação com antitrombina, não alterou a emissão de fluorescência, indicando que esta interação pode ocorrer por um mecanismo diferente da interação heparina-antitrombina. A galactana sulfatada da alga A. muscoides apresentou baixo potencial anticoagulante e elevado potencial antitrombótico. Esses resultados sugerem que esta galactana abre novas perspectivas para um possível desenvolvimento de novos fármacos antitrombóticos.

título de Biólogo con mención en Medio Ambiente / El quimerismo ocurre cuando dos individuos genéticamente distintos y conspecíficos se fusionan o coalescen generando una única entidad genéticamente heterogénea conocida como quimera. Este aumento en la variabilidad genética intraorganismo supondría un aumento en la variabilidad fenotípica del mismo, lo que conferiría a estas entidades una mayor tolerancia ante cambios ambientales en comparación a individuos genéticamente homogéneos o no quiméricos, posiblemente debido a efectos sinérgicos entre las distintas líneas celulares. El beneficio de ser quimera ha sido estudiado en distintos grupos de algas, particularmente en especies de algas rojas (Gracilaria y Mazzaella), las cuales muestran una correlación positiva entre coalescencia y tolerancia al estrés. A pesar de ello, en macroalgas pardas los estudios han sido mayoritariamente descriptivos, evidenciado los procesos de formación de entidades quiméricas, así como la frecuencia del quimerismo en poblaciones naturales de Lessonia spicata. Sin embargo, se desconoce aún si en esta especie los organismos con quimerismo muestran mayor tolerancia al estrés que aquellos genéticamente homogéneos y si existe un efecto en la adecuación biológica de la quimera de acuerdo al número de individuos fusionados así como el nivel de parentesco de los individuos que se fusionan para formar la quimera (e.g. fusión entre hermanos, medios hermanos, vecinos, poblaciones distintas). Basado en lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar la tolerancia a estrés por temperatura de plántulas quiméricas y unitarias de L. spicata cultivadas en condiciones contrastantes de temperatura, distinto número de individuos fusionados y nivel de parentesco. Para ello, primero se desarrolló un protocolo para la generación masiva de plántulas con variabilidad genética intraorganismo de L. spicata en laboratorio. Segundo, se evaluó la tolerancia al estrés en términos de la tasa de crecimiento en condiciones contrastantes de temperatura (12±2°C vs 18±2°C) de plántulas quiméricas con distinto número de individuos fusionados versus unitarias. Tercero, se evaluó el efecto del parentesco sobre la quimera y el estrés térmico, comparando crecimiento entre unitarias, quimeras conformadas por cepas locales y quimeras conformadas por cepas de distintas poblaciones. Los resultados indicaron que plántulas quiméricas provenientes de la fusión de 5 esporofitos poseen una mayor tasa de crecimiento que las plántulas unitarias en condiciones normales de temperatura (12°C). Mientras que a estrés 10 térmico (18ªC) plántulas quiméricas también poseen una mayor tasa de crecimiento, pero la significancia de la respuesta depende de la densidad y parentesco de las entidades que forman la quimera. En términos de parentesco, los resultados sugieren que las quimeras provenientes de la fusión de esporofitos de plantas no emparentadas poseen una tasa de crecimiento mayor que quimeras formadas con medios hermanos. A la luz de estos resultados es posible concluir que el quimerismo en la macroalga parda Lessonia spicata le conferiría una ventaja a dichos organismos frente a los continuos cambios ambientales. Este hecho adquiere relevancia si se sabe que la especie está constantemente expuesta a cambios de la temperatura producto del Niño, así como el aumento de la temperatura del océano causado por cambio climático. / Chimerism occurs when two genetically distinct and conspecific individuals fuse or coalesce, generating a single entity genetically heterogeneous known as chimera. This condition increase the intraorganismal genetic variability, that could increase in the phenotypic variability and provide higher tolerance to environmental changes compared to genetically homogeneous or non-chimeric individuals. These can be produced due to synergistic effects between the genetically different cell lines that coexist into the chimera. The benefit of chimeric condition has been studied in different groups of macroalgae, particularly in the red species (Gracilaria and Mazzaella). They show a positive correlation between coalescence and stress tolerance. Despite of this, in the brown macroalgae the studies have been poorly described, most of them are descriptive, evidencing the formation processes of chimeric entities, as well as the frequency of chimerism in natural Lessonia spicata populations. However, it is still unknown whether the chimerism in Lessonia species shows greater stress tolerance than those genetically homogeneous. As well as whether there the fitness is affected by to the number of individuals fused, and/or the level of kinship among the individuals that composed the chimera (e.g. fusion between siblings, half siblings, neighbors, different populations). In this context, the main objective of this study was evaluate the thermal stress tolerance of chimeric and unitary organism in the brown macroalgae L. spicata, which were cultivated under contrasting temperature conditions, different number of fused individuals and level of kinship. To this, firstly in this study generated a protocol for massive generation of plantlets with intraorganismal genetic variability of L. spicata in laboratory. Secondly, the stress tolerance was evaluated in terms of specific growth rate under contrasting temperature conditions (12 ± 2 °C vs 18 ± 2 °C) of chimeric plantlets with different numbers of individuals fused versus unitary ones. Thirdly, the effect of kinship on the chimera and thermal stress was evaluated by comparing growth rate between unitary individuals versus chimeras formed by local strains, and from different populations. The results indicate that chimeric plantlets resulting from the fusion of 5 sporophytes have a higher growth rate than the unitary plantlets under normal conditions (12°C). While under thermal stress (18°C) the chimeras have the higher growth rate. However, the significant differences depended on the density and kinship of the entities that made up the chimera and the culture temperature. In terms of 12 kinship, the results suggest that chimeras resulting from the fusion of sporophytes of unrelated plants have a higher growth rate than chimeras formed by half-sib brothers. Follow these results, it is possible to conclude that chimerism in the brown macroalga Lessonia spicata would confer an advantage to these organisms in face to continuous environmental changes. This fact acquires relevance if it is known that this species is constantly exposed to temperature changes produced by ENSO events, as well as the increase in the ocean temperature caused by climate change.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal / Made available in DSpace on 2013-03-04T17:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305157.pdf: 943356 bytes, checksum: 6c5f0c33d5538ed2210c9e6df94896ad (MD5) / O efeito sinérgico dos fatores temperatura e impactos da urbanização foram testados in vitro em uma espécie de macroalga vermelha de importância econômica para extração de kappa carragenana, Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux. Múltiplos ensaios de 96 hs foram realizados expondo a alga a extremos de temperaturas e a águas de ambientes urbanos considerando regiões com e sem saneamento básico, para verificação dos danos fisiológicos e morfológicos causados. Utilizou-se a fluorometria de pulso modulado (PAM), Oxigênio dissolvido, taxa de crescimento vegetativo, concentração de pigmentos, microscopia confocal e de luz para a caracterização e avaliação dos efeitos dos fatores em análise combinados e isoladamente sobre o desempenho fisiológico da planta. Os resultados indicam que houve estresse fisiológico em Hypnea musciformis com fotoinibição principalmente quando combinados temperaturas extremas e ambientes urbanos não saneados. Os danos maiores causados foram os relacionados aos tratamentos da temperatura extrema de 35°C sobre os parâmetros fotossintéticos (Fmax,Fv/Fm,?,?) os quais sofreram drásticas reduções quando comparados aos tratamentos de 25°C. O mesmo padrão de resultados foi observado para o oxigênio, onde os menores valores de oxigênio dissolvido para H.musciformis ocorreu na temperatura de 35°C e maiores para incubações de H.musciformis com máximo obtido 5,12 mg.L-1. Considerando a análise de componentes principais (PCA), o fator temperatura representou o eixo II explicativo responsável pelo entendimento de 19% da distribuição dos dados. O eixo I representou 65,03% da variação do conjunto de dados correlacionados, representado pelos nutrientes (nitrato, fosfato e nitrogênio amoniacal). A exposição aos tratamentos provocou o aumento da espessura da parede celular, redução do amido das florídeas e o aumento de algas endofíticas após o rompimento da mucilagem. As concentrações dos pigmentos fotossintetizantes, carotenóides e ficobiliproteínas tiveram estimulas a sua síntese, sofrendo reduções somente a 35°C em relação ao controle. A clorofila a manteve suas concentrações constantes em relação ao controle com redução na temperatura mais elevada para os tratamentos, principalmente na área urbana não saneada. Conclui-se que os impactos derivados da urbanização em áreas não saneadas e temperaturas extremas afetaram negativamente o desempenho fisiológico e a organização celular de H.musciformis. / The synergistic effect of temperature factors and impacts of urbanization were tested in vitro with a species of red seaweed of economic importance for the extraction of kappa carrageenan Hypnea musciformis. Multiple assays were performed 96 hours exposing the algae to extreme temperatures and water environments considering urban regions with and without basic sanitation, for verification of the physiological and morphological damage caused. We used a pulsemodulated fluorometry (PAM),dissolved oxygen, its growth rate, pigment concentration, and Light Confocal Microscopy for the characterization and assessment of the effects of factors combined and analyzed separately on the physiological performance of the plant. The results indicate that there were physiological stress in Hypnea musciformis photoinhibition especially when combined with extreme temperatures in urban environments and not sanitized. The damage caused were more related to the treatment of extreme temperature of 35°C on the photosynthetic parameters (Fmax, Fv / Fm, â, á) who suffered drastic reduction when compared to treatments of 25°C. The same pattern of results was seen for the oxygen dissolved, where the lowest values for the H.musciformis to occur at a temperature of 35°C and values were higher for incubations H.musciformis obtained with a maximum 5,12 mg L-1. Considering the principal component analysis (PCA), the temperature factor represented axis II explanatory responsible for understanding 19% of the data distribution. Axis I represented 65.03% of the variation of the set of correlated data, represented by the nutrients (nitrate and ammonium phosphate). The exposure treatment caused an increase of the cell wall thickness, starch reduction, blooms of endophytic algae after the breaking of wall. The concentrations of photosynthetic pigments, carotenoids and phycobiliproteins were stimulus their synthesis, suffering only cuts at 35°C compared to control. The chlorophyll a concentrations remained constant in their relation to the control with a reduction in the higher temperature for treatments, mainly in urban areas was wiped out. We concludes that the impacts arising from urbanization in areas and extreme temperatures affected negatively the performance of physiological and cellular organization H.musciformis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315204.pdf: 3762352 bytes, checksum: 2e50a1c177ecfeca603e388d031c121b (MD5) / As células tronco mesenquimais (CTMs) apresentam características como a multipotencialidade, auto-renovação e rápida expansão in vitro que as colocam numa posição estratégica e promissora para o uso em terapias celulares e na medicina regenerativa. A pele representa uma fonte de CTMs abundante, acessível e menos suscetível a questionamentos éticos. Atualmente, as células tronco mesenquimais da derme humana (CTMDH) tem sido pesquisadas quanto a sua habilidade em agir na cura, regeneração e reparo do tecido lesionado. O comportamento celular está intimamente associado ao complexo microambiente tridimensional presente no tecido nativo. Nesse sentido, scaffolds, feitos de polímeros naturais ou sintéticos, biocompatíveis e biodegradáveis vem sendo desenvolvidos. O hidrogel de carragenana tem atraído grande interesse devido a sua estrutura 3D e biocompatibilidade, conseguindo assim, mimetizar o microambiente encontrado pelas células in vivo. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo para o cultivo de CTMDH, baseado na utilização do hidrogel produzido a partir de carragenana extraída da alga vermelha Kappaphycus alvarezii, cultivada no litoral do estado de Santa Catarina. Para isto, isolamos CTMDH a partir de fragmentos oriundos de cirurgias de lifting facial. Estas células foram cultivadas sob dois modelos: (1) CTMDH foram cultivadas sobre o hidrogel de carragenana; (2) CTMDH foram cultivadas encapsuladas em hidrogéis de carragenanas nativa e comercial (Sigma®). Os resultados do cultivo das CTMDH sobre o hidrogel de carragenana mostraram que nesta condição as células formaram dermo-esferas, as quais permaneceram em suspensão e num estado quiescente, com baixa taxa proliferativa. Devido a este comportamento atípico, as dermo-esferas foram transplantadas para placas de plástico. Nesta condição verificamos que as dermo-esferas conseguiram aderir e proliferar em superfície plástica. Elas também apresentaram marcação positiva para os marcadores de pluripotencialidade e para marcadores de CTMs diferenciadas. Além disso, estas células mantiveram a expressão dos antígenos característicos de CTMs e capacidade de diferenciação nos fenótipos adipogênico e osteogênico. Por outro lado, quando as CTMDH foram encapsuladas nos hidrogéis de carragenanas observou-se que as células apresentaram morfologia arredondada, apresentando pouca interação com gel. O ensaio de viabilidade por MTS e Qtracker demonstrou que no sétimo e oitavo dia há um aumento no número de células viáveis, porém no décimo quarto dia a viabilidade celular decai consideravelmente. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que a microestrutura dos hidrogéis de carragenanas é composta por uma estrutura altamente porosa. Desta forma, concluímos que o modelo de cultivo sobre o hidrogel de carragenana não apresentou desempenho satisfatório para sustentar a adesão, proliferação e sobrevida das CTMDH. Por outro lado, verificamos que foi possível desenvolver um bom modelo 3D com a técnica de encapsulamento das CTMDH em hidrogéis de carragenanas nativa e comercial.<br> / Abstract : Mesenchymal stem cells (MSCs) exhibit features such as multipotentiality, self-renewal and rapid expansion in vitro that place them in a promising and strategic position for use in cell therapy and regenerative medicine. The skin represents an abundant source of MSCs, readily accessible and less susceptible to ethical questions. Currently, mesenchymal stem cells from human dermis (MSCHD) are being researched for its ability to act in healing, regeneration and injured tissue repair. The unique cell behavior is closely related to the complex three-dimensional microenvironment present in native tissue. Thus, scaffolds made of natural or synthetic polymers, biocompatible and biodegradable are being developed. Carrageenan hydrogel has attracted great interest due to its 3D structure and biocompatibility. This study aimed to develop a model for growing MSCHD based on the use of a hydrogel made from carrageenan, a polysaccharide extracted from red seaweed Kappaphycus alvarezii grown on the cost of the state of Santa Catarina. MSCHD were obtained from fragments originated from facial-lifting. These cells were cultured in two models: (1) MSCHD were cultured on carrageenan hydrogel; (2) MSCHD were cultured encapsulated in native and commercial (Sigma®) carrageenan hydrogels. The results revealed that MSCHD cultured on carrageenan hydrogel formed dermo-spheres, which remained in suspension and in a quiescent state, with low proliferative rate. Due to its unusual behavior the dermo-spheres were transplanted to plastic dishes. In this condition we found that the dermo-spheres were able to adhere and proliferate on the plastic surface. Furthermore, dermo-spheres showed positive staining for markers of pluripotency and MSC differentiation. In addition, these cells maintained the expression of characteristic antigens of MSC and the ability to differentiate into osteogenic and adipogenic phenotypes. On the other hand, when MSCHD were encapsulated in native and commercial carrageenan hydrogels, they exhibited a rounded morphology displaying little interaction with the gels. The viability test by MTS and Qtracker demonstrated that in the seventh and eighth day there was an increase in the number of viable cells. However, in the fourteenth day cell viability decreases considerably. Scanning electron microscopic (SEM) revealed that carrageenan hydrogels microstructure is composed of a highly porous structure. Thus, we conclude that the culture of MSCHD on carrageenan hydrogel had not provided satisfactory performance to support adhesion, proliferation and cell survival. On the other hand, we were able to develop a good 3D model using encapsulation technique of MSCHD in native and commercial carrageenan hydrogels.

En esta memoria de título, se presentan los fundamentos del proyecto “Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Algas” (CIDTA), ubicado en la ciudad de Coquimbo IV región, cuyo objetivo busca articular áreas de investigación, estimular y desarrollar el capital humano avanzado para el desarrollo científico del recurso algal en Chile. La elección de la temática se basa en el interés de abordar una problemática de relevancia nacional, surgiendo la posibilidad de involucrarse en la investigación y desarrollo tecnológico del recurso algal, por medio de una propuesta arquitectónica, que aporte en su desarrollo social, económico y ecológico. Es así, como se presenta la oportunidad de una investigación arquitectónica, que busca explorar los límites difusos del paisaje anfibio o inter-marial, donde la tierra y el mar se complementan para generar el hábitat requerido para el cultivo, crecimiento e investigación de las algas marinas. Surge la iniciativa de involucrar el proyecto de título con los procesos de investigación y desarrollo tecnológico propios de los recursos marinos, al alero del CIDTA, como la iniciativa más avanzada en términos de investigación, desarrollo y transferencia tecnológica orientada al estudio de las algas.

Los alginatos son estabilizantes extraídos de las algas pardas situadas en las costas chilenas, estos estabilizantes se utilizan en diversas industrias a nivel mundial. Los diferentes usos que se les da a los alginatos están en constante crecimiento debido a sus numerosas propiedades químicas, las cuales están reaccionando positivamente en los nuevos descubrimientos. En las costas chilenas se sitúan la mayor cantidad de algas pardas, las cuales son el insumo principal para la extracción del alginato. Estas algas en su totalidad están siendo exportadas a diferentes países que luego extraen el alginato, por estos motivos surge la idea de instalar una planta de extracción de alginato en territorio chileno. La industria del alginato está creciendo por lo que las oportunidades de entrar son tentadoras. A nivel nacional existe solo una empresa productora la cual es de capitales japoneses. En términos de retorno de capital invertido el ratio es muy conveniente, principalmente por la baja rivalidad existente. El poder de negociación de los consumidores es bajo asegurando una relativa certeza del precio a cobrar, solo viéndose amenazado por los proveedores de algas. La empresa puede soslayar las barreras a la entrada, pues tiene el conocimiento específico del tratamiento del alga. Basándose en la segmentación de mercado se definió como mercado objetivo a dos grupos; el primero son los actuales consumidores nacionales de alginato, y el segundo son los consumidores internacionales pertenecientes a la industria farmacéutica. La empresa se posicionará con una calidad ligeramente superior al promedio pero tendrá un énfasis especial en la accesibilidad que otorgará a los principales potenciales consumidores. La calidadse refiere a la baja variabilidad del producto final en sus propiedades químicas y la accesibilidada la información, a las facilidades de pago y a la disponibilidad en la distribución del producto. Los productos que se venderán son principalmente alginato de sodio y ácido algínico. También se producirá, solo a pedido, alginato de potasio y alginato de calcio. El precio se estipula en base a una relación contractual proveedor-cliente en el cual se tomara como referencia el 95% del precio internacional. La empresa se ubicara estratégicamente en Coquimbo, IV región. La ubicación de la planta fue escogida para minimizar los costos de entrada de las materias primas (algas), las cuales se compraran a las plantas de secado locales, además de la cercanía del puerto para enviar el producto al destinatario final. La estrategia competitiva tomara el “enfoque en diferenciación”, principalmente por que el precio no es una variable extremadamente significativa para los consumidores pues el consumo de alginato para el producto final es menos del 1%, de esta forma se tendrá la oportunidad de ofrecer una calidad igual que los competidores europeos, a un precio menor y Así disfrutar con un mayor margen que el promedio de las industrias internacionales. El proceso productivo consiste en la transformación de la materia prima, el alga, hasta la obtención de alginato en sus distintas formas. La capacidad máxima de producción de la planta será de 11.58 toneladas mensuales de alginato, la cual se pretende alcanzar en el octavo año. Los costos representan un 47.5% de los ingresos por venta. La inversión total necesaria para la puesta en marcha de la planta es de aproximadamente 247 millones de pesos, la cual será financiada con un 60% de deuda y el 40% restante con aporte de inversionistas. Para calcular el VAN del proyecto se tomaron tres tasas 15%, 20% y 25%, respectivamente las cifras que se obtuvieron fueron $97.280.311, $31.028.204 y -$18.224.657. La tasa de retorno del proyecto es de 23% lo que quiere decir que la inversión se recuperaría después del cuarto año. En resumen, toda la información entregada a continuación reafirma las excelentes ventajas que Chile tiene en la industria del alginato, esta industria no ha sido explotada por capitales chilenos y representa una oportunidad de crecimiento para el país ya que se está fomentando la industria nacional, nuevos puestos de trabajo y por supuesto excelentes retornos para los inversionistas, además de entregar grandes beneficios a través de nuevos usos a las distintas industrias que utilizan y utilizarán el alginato en sus procesos productivos.

O presente trabalho tem como objetivos efetuar o estudo taxonômico da família Eunotiaceae e averiguar a distribuição das espécies nas áreas da Lagoa do Casamento e dos Butiazais de Tapes, na Planície Costeira do Rio Grande do Sul. O estudo baseou-se em amostragens efetuadas em 21 estações georreferenciadas, abrangendo diferentes ambientes (lagoas isoladas, lagoas interligadas, banhados, açude e canal), nas zonas pelágica e litorânea. As coletas foram efetuadas na estação de outono (maio e junho de 2003) e de primavera (outubro a dezembro de 2003). Como resultado, a família esteve representada por 42 espécies (sendo nove ainda não identificadas) e cinco variedades pertencentes ao gênero Eunotia e uma espécie de Actinella. Eunotia bilunaris, E. schwabei, E. tridentula var. tridentula, E. vumbae, E. yberai e E. zygodon são citadas pela primeira vez para a Região Litoral, enquanto que E. batavica, E. genuflexa, E. herzogii, E. pileus, E. pirla, E. subarcuatoides, E. deficiens, E. hepaticola, E. mucophila, E. pseudosudetica, E. transfuga e E. yanomami são registradas pela primeira vez no estado do Rio Grande do Sul. Cerca de 2% das espécies foram consideradas constantes, 14,8% freqüentes, 34% comuns e 48,9% raras, sendo que a única espécie constante, E. flexuosa, teve grande representatividade na área da Lagoa do Casamento, ocorrendo em 100% dos ambientes amostrados. Nas duas áreas a riqueza de espécies foi alta com número de espécies aproximado, 34 encontradas na área da Lagoa do Casamento e 36 na área dos Butiazais de Tapes. O banhado entre a lagoa do Capivari e lagoa do Casamento e o banhado com Sphagnum foram os ambientes que apresentaram maior riqueza, com 25 e 19 espécies, respectivamente, por apresentarem condições favoráveis ao desenvolvimento dos organismos desta família, quais sejam águas ácidas e vegetação aquática abundante. / The present study aimed to taxonomically analyze the family Eunotiaceae and investigate the distribution of the species in Lake Casamento and Butiazais de Tapes, in the Coastal Plains of Rio Grande do Sul. The study was based on samples from 21 georeferred stations, covering different environments (isolated lakes, interconnected lakes, swamps, ponds, and canals), in pelagic zones and shoreline. The samples were taken in the fall (May and June 2003) and spring (October to December 2003). As a result, the family was represented by 42 species (where nine are still not identified) and five varieties pertaining to the genus Eunotia and one to the species Actinella. Eunotia bilunaris, E. schwabei, E. tridentula var. tridentula, E. vumbae, E. yberai, and E. zygodon are cited for the first time in the Coastal Region; while E. batavica, E. genuflexa, E. herzogii, E. pileus, E. pirla, E. subarcuatoides, E. deficiens, E. hepaticola, E. mucophila, E. pseudosudetica, E. transfuga and E. yanomami are reported for the first time in Rio Grande do Sul. 2% of the species were considered constant, 14,8% frequent, 34% common, and 48,9% rare, where within the constant, E. flexuosa were highly representative in Lake Casamento, being found in 100% of the sampled areas. In both areas, the species richness was high, where 34 species were found in Lake Casamento and 36 in Butiazais de Tapes. The swamp between Lake Capivari and Lake Casamento and the swamp with Sphagnum were the environments that presented the highest richness, with 25 and 19 species, respectively, by presenting favorable conditions for the development of organisms from this family, which are acidic waters and abundant aquatic vegetation.