A mina do Sossego, localizada em Canaã dos Carajás - Pará, principal mina de cobre do país, atualmente possui uma lagoa de rejeitos com baixas concentrações de cobre. Este é um cenário de impacto ambiental, que pode ser diminuído através de processos de biorremediação, usando a microbiota local. Neste contexto, este trabalho avalia a capacidade de biossorção de cobre (Cu++) por linhagens bacterianas isoladas de amostras ambientais da mina, bem como as melhores condições para o processo. Dentre as linhagens isoladas de amostras ambientais (água e sedimento), duas delas foram exploradas nesse trabalho quanto à resistência e capacidade de biossorção de cobre, uma vez que mostraramse representativas da microbiota e tolerantes à concentrações de até 400 mg.L-1 de Cu++. Estas linhagens foram identificadas como Enterobacter cloacae e Rhodococcus erythropolis por espectrometria de massas (MALDI-TOF) e sequenciamento do gene 16S rRNA, apresentando capacidades máximas de biossorção de Cu++ de aproximadamente 122,0 mg.g- 1 e 370,0 mg.g-1 para R. erythropolis e E. cloacae, respectivamente, nas condições estudadas. Os parâmetros cinéticos de isotermas de biossorção foram obtidos através do modelo de Langmuir. As melhores condições para o processo de biossorção de Cu++ encontradas foram de 28°C, 180 rpm e 0,1g.L-1 de biomassa para, pH de 5 e 6, respectivamente para R.erythropolis e E.cloacae. Dados de bioacumulação também foram observados, sugerindo um mecanismo de efluxo celular para ambos os isolados, apresentando dados de captação máxima de Cu++ de 210 mg.g-1, para R. erythropolis e 20 mg.g-1, para E. cloacae. Também foram avaliadas diferentes condições de cultivo para maior obtenção de biomassa bacteriana, conseguindo um aumento de rendimento celular de até 7 vezes para R. erythropolis e 3 vezes para E.cloacae. / The Sossego mine, located in Canaã dos Carajás - Pará, currently has a tailings pond with low concentration of copper. This is an environmental impact scenario, which can be decreased by bioremediation processes using the local microbiota. In this context, this work evaluates the copper biosorption capacity (Cu++) from bacterial strains isolated from environmental samples of the mine, as well as the best conditions for the process. Among the isolated strains of environmental samples (water and sediment), two of them were explored in this work regarding the resistance and capacity of copper biosorption, because they were abundant and tolerant to concentrations up to 400 mg.L-1 Cu++. These strains were identified as Enterobacter cloacae and Rhodococcus erythropolis by MALDI-TOF and 16S gene sequencing, and showed maximum copper biosorption capacities of approximately 122.0 mg.g-1 and 370.0 mg.g-1 for R. erythropolis and E. cloacae, respectively, in the better conditions studied, according to kinetic parameters of biosorption isotherms, through the Langmuir model. The best conditions for the copper biosorption process were 28 °C, 180 rpm and 0.1g.L-1 of biomass for both, and pH of 5 and 6, respectively, for R .erythropolis and E. cloacae. Bioaccumulation data were also observed, suggesting a mechanism of cellular efflux for both bacteria and presenting data of maximum copper uptake of 210 mg.g-1, for R. erythropolis and 20 mg.g-1, for E. cloacae. Different cultivation conditions were also evaluated to obtain a higher bacterial biomass, achieving a cellular yield increase of up to 7 times for R. erythropolis and 3 times for E. cloacae.

O presente estudo avaliou a exposição, os efeitos e a bioacumulação de xenobióticos em mexilhões Perna perna coletados na Praia da Cocanha (Caraguatatuba - referência) e transplantados para: Engenho d\'Água (Ilhabela), Terminal Almirante Barroso - TEBAR (São Sebastião), Ilha das Palmas e Itaipu (Baía de Santos). Após 3 meses de exposição em cada estação do ano, os mexilhões foram analisados quanto à bioacumulação de metais, HPAs, LABs e a biomarcadores de exposição e efeito. Os organismos fixados na Ilhabela apresentaram concentrações mais elevadas de Cd, Hg, alterações significativas nas atividades de Glutationa Peroxidase (GPx) e Glutationa-S-Transferase (GST), no tempo de retenção do vermelho neutro (TRVN) e no desenvolvimento embriolarval (DE); no TEBAR apresentaram bioacumulação de HPAs, Fe, Co, Cd, alteração na atividade de CYP 450 (DBF), nos danos em DNA, lipoperoxidação e no TRVN; na Ilha das Palmas apresentaram bioacumulação de Co, Fe, Cr, Hg, Pb, LABs e alterações nas atividades de DBF, Catalase, GPx, Glutationa Redutase (GR), TRVN e DE; enquanto que os organismos transplantados para Itaipu acumularam Fe, Co, Cd, Hg, Pb e apresentaram alterações nas atividades de DBF, GPX, GR, GST, danos em DNA, TRVN e DE. A integração dos resultados de biomarcadores e bioacumulação propiciou um melhor entendimento da biodisponibilidade e dos efeitos de contaminantes para a espécie estudada no litoral de São Paulo. / The present study aimed to assess the exposure, effects and bioaccumulation ofxenobiotics in the mussel Perna perna transplanted from a clean site (Cocanha Beach, Caraguatatuba) to different sites (Engenho D\'Água Beach - Ilhabela; TEBAR oil terminal - São Sebastião; Palmas Island and Itaipu - Santos Bay). In each season, after 3 months of exposure, the mussels were recollected and their tissues were evaluated for bioaccumulation of metals, PAHs, LABs and biomarkers of exposure and effect. Organisms transplanted to Ilhabela accumulated Cd, Hg and exhibited significant alterations on Glutathione Peroxidase (GPx), Glutathione -S-Transferase (GST), Neutral Red retention time (NRRT) and embryonic development (ED); organisms transplanted to TEBAR accumulated PAHs, Fe, Co, Cd and showed significant differences on CYP 450 (DBF), DNA damage, lipidic peroxidation, NRRT and ED; organisms transplanted to Palmas accumulated Co, Fe, Cr, Hg, Pb, LABs and showed alterations on DBF, Catalase, GPx, Glutathione Reductase (GR), NRRT and ED; whereas organisms transplanted to Itaipu accumulated Fe, Co, Cd, Hg, Pb and exhibited alterations on DBF, GPX, GR and GST activities, DNA damages, NRRT and ED. This integrated assessment of biomarkers and bioaccumulation provided a better comprehension on the bioavailability and effects of contaminants for the studied species in São Paulo shore.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Química, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Doutor Rui Alfredo da Rocha Boaventura

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4168210 bytes, checksum: a11f3130727a4c7d1cce532dea7a0d13 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to determine the fish diversity and the bioaccumulation of heavy metals in the trophic chain of River Gramame in the hydrographic basin of River Gramame, Paraíba. The fish composition was determined by collecting fish from 10 specific areas along the River Gramame, utilizing diversified fishery techniques, during the dry and rainy seasons of 2010 to 2011. The fish collected was transported to the Laboratory of Aquatic Ecology (DSE/CCEN/UFPB), where biometry of fish was carried out (total weight and standard length), to determine the type of growth and condition factor, with a view to compare these parameters in contaminated fish. The food habits of the fish were determined by analyzing the stomach contents using the frequency of occurrence method. This was useful to understand the food chain which served as a base for the study of bioaccumulation of heavy metals in fish. The ecological diversity was determined from the indices of diversity (Shannon-Wiener), equitability (Simpson), similarity (Jaccard) and species richness. The concentrations of heavy metals (Pb, Zn, Cd, Cu) in the fish muscle were quantified by square wave voltammetry (VOQ) in a potentiostat/galvanostat in the Laboratory of Environmental Chemical Studies (DQ/CCEN/UFPB), and total mercury (Hg) by atomic absorption spectrometry with cold vapor (CV AAS) in IPEN/USP/SP. The fish composition of the upstream area showed lower taxa than the downstream area (16 to 26 genera and 17 to 27 species, respectively). The abundant species were, Cichla ocellaris (55.39%±28.96), Metynnis lippincottiannus (20.34%±13.4), Prochilodus brevis (16.63%±11.36) and Hoplias malabaricus (13.33%±7.57), during both seasons of the year. The indices of diversity showed differences between the rainy and dry seasons and the upstream and the downstream areas of the reservoir (H =1.3075; H =1.538), (H =1.6497; H =1.3553), with richness represented (17 to 26 and 18 to 22 species respectively) and a heterogeneous distribution of species (J =0.52269 and J =0.38618 respectively), due to the dominance of C. ocellaris in upstream and of M. lippincottianus in downstream of the reservoir. The growth rate of most of the species analyzed showed young individuals, indicating negative allometric growth. The diet of the species showed little difference, indicating mostly generalist food habits of fish along River Gramame. The principal component analysis (PCA) expressed a tendency in upstream and downstream areas of the reservoir to differ in terms of heavy metal accumulation in the trophic chain. A major contamination of total mercury was registered in the upstream area, while there was lead and zinc contamination in the downstream area of the reservoir. It could be concluded that along River Gramame there is major dominance of exotic species with a low diversity of native species. The feeding habits of the fish species showed a generalist tendency, with more omnivores. High heavy metal concentration was registered in the omnivores, indicating biomagnifications of toxic elements among the studied species. / O presente trabalho teve por objetivo, determinar a diversidade da ictiofauna e a bioacumulação de metais pesados na cadeia trófica do Rio Gramame, Bacia do Rio Gramame, Paraíba. Para isso foi realizada análise da ictiofauna presente, com coletas dos espécimes realizadas em 10 pontos ao longo do Rio Gramame, utilizando diversas artes de pesca, durante as estações de chuva e estiagem de 2010 a 2011. O material coletado foi transportado para o Laboratório de Ecologia Aquática (DSE/CCEN/UFPB), onde foram feitas as análises biométricas dos indivíduos (peso total e comprimento padrão), para determinar o tipo de crescimento e o fator de condição, objetivando a comparação desses parâmetros com a contaminação dos peixes. A dieta alimentar das espécies foi conhecida a partir de análises do conteúdo estomacal pelo método de freqüência de ocorrência, com finalidade de conhecer a teia alimentar, que serviu de base para o estudo da biomagnificação dos metais pesados na ictiofauna. Posteriormente, a diversidade ecológica foi determinada a partir dos índices de diversidade (Shannon-Wiener), Equitabilidade (Simpson), similaridade (Jaccard) e riqueza de espécies. As concentrações dos metais pesados (Pb, Zn, Cd, Cu) no tecido muscular das espécies foram quantificados por voltametria de onda quadrada (VOQ) em um potenciostato/galvanostato no Laboratório de Estudos Químicos Ambientais (DQ/CCEN/UFPB), e o mercúrio total (Hg) por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CV AAS) no IPEN/USP/SP. A composição da ictiofauna a montante apresentou um número de taxa menor do que a jusante do reservatório (16 e 26 gêneros e 17 e 27 espécies, respectivamente), sendo as espécies mais abundantes, Cichla ocellaris (55,39%±28,96), Metynnis lippincottiannus (20,34%±13,4), Prochilodus brevis (16,63%±11,36) e Hoplias malabaricus (13,33%±7,57), em ambas as estações do ano. Os índices de diversidade apresentaram diferenças entre as estações de chuva e estiagem e as áreas a montante e a jusante do reservatório (H =1,3075; H =1,538), (H =1,6497; H =1,3553), como uma riqueza representada (17 e 26 e 18 e 22 espécies respectivamente) e uma distribuição heterogênea das espécies (J =0,52269 e J =0,38618 respectivamente), devido à dominância de C. ocellaris a montante e de M. lippincottianus a jusante do reservatório. A estrutura de crescimento da maioria das espécies analisadas foi representada por indivíduos jovens, revelando um crescimento do tipo alométrico negativo na população. A dieta alimentar das espécies apresentou-se pouco diferenciada, levando a uma maior incidência de hábitos alimentares generalistas ao longo do Rio Gramame. A análise de componentes principais (PCA) expressou uma tendência das áreas a montante e a jusante do reservatório diferir quanto à acumulação por metais pesados na cadeia trófica. A maior contaminação por mercúrio total foi registrada a montante, enquanto que, chumbo e zinco a jusante do reservatório. Concluí-se que, ao longo do Rio Gramame a ictiofauna apresentou uma maior dominância de espécies exóticas, levando a uma menor representação na diversidade das espécies nativas. A dieta alimentar das espécies revelou hábitos alimentares generalistas, com a categoria trófica onívora mais abundante. As maiores concentrações dos metais pesados foram registradas entre espécies de hábitos onívoros, indicando uma biomagnificação dos elementos tóxicos entre as espécies estudadas.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4168210 bytes, checksum: a11f3130727a4c7d1cce532dea7a0d13 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to determine the fish diversity and the bioaccumulation of heavy metals in the trophic chain of River Gramame in the hydrographic basin of River Gramame, Paraíba. The fish composition was determined by collecting fish from 10 specific areas along the River Gramame, utilizing diversified fishery techniques, during the dry and rainy seasons of 2010 to 2011. The fish collected was transported to the Laboratory of Aquatic Ecology (DSE/CCEN/UFPB), where biometry of fish was carried out (total weight and standard length), to determine the type of growth and condition factor, with a view to compare these parameters in contaminated fish. The food habits of the fish were determined by analyzing the stomach contents using the frequency of occurrence method. This was useful to understand the food chain which served as a base for the study of bioaccumulation of heavy metals in fish. The ecological diversity was determined from the indices of diversity (Shannon-Wiener), equitability (Simpson), similarity (Jaccard) and species richness. The concentrations of heavy metals (Pb, Zn, Cd, Cu) in the fish muscle were quantified by square wave voltammetry (VOQ) in a potentiostat/galvanostat in the Laboratory of Environmental Chemical Studies (DQ/CCEN/UFPB), and total mercury (Hg) by atomic absorption spectrometry with cold vapor (CV AAS) in IPEN/USP/SP. The fish composition of the upstream area showed lower taxa than the downstream area (16 to 26 genera and 17 to 27 species, respectively). The abundant species were, Cichla ocellaris (55.39%±28.96), Metynnis lippincottiannus (20.34%±13.4), Prochilodus brevis (16.63%±11.36) and Hoplias malabaricus (13.33%±7.57), during both seasons of the year. The indices of diversity showed differences between the rainy and dry seasons and the upstream and the downstream areas of the reservoir (H =1.3075; H =1.538), (H =1.6497; H =1.3553), with richness represented (17 to 26 and 18 to 22 species respectively) and a heterogeneous distribution of species (J =0.52269 and J =0.38618 respectively), due to the dominance of C. ocellaris in upstream and of M. lippincottianus in downstream of the reservoir. The growth rate of most of the species analyzed showed young individuals, indicating negative allometric growth. The diet of the species showed little difference, indicating mostly generalist food habits of fish along River Gramame. The principal component analysis (PCA) expressed a tendency in upstream and downstream areas of the reservoir to differ in terms of heavy metal accumulation in the trophic chain. A major contamination of total mercury was registered in the upstream area, while there was lead and zinc contamination in the downstream area of the reservoir. It could be concluded that along River Gramame there is major dominance of exotic species with a low diversity of native species. The feeding habits of the fish species showed a generalist tendency, with more omnivores. High heavy metal concentration was registered in the omnivores, indicating biomagnifications of toxic elements among the studied species. / O presente trabalho teve por objetivo, determinar a diversidade da ictiofauna e a bioacumulação de metais pesados na cadeia trófica do Rio Gramame, Bacia do Rio Gramame, Paraíba. Para isso foi realizada análise da ictiofauna presente, com coletas dos espécimes realizadas em 10 pontos ao longo do Rio Gramame, utilizando diversas artes de pesca, durante as estações de chuva e estiagem de 2010 a 2011. O material coletado foi transportado para o Laboratório de Ecologia Aquática (DSE/CCEN/UFPB), onde foram feitas as análises biométricas dos indivíduos (peso total e comprimento padrão), para determinar o tipo de crescimento e o fator de condição, objetivando a comparação desses parâmetros com a contaminação dos peixes. A dieta alimentar das espécies foi conhecida a partir de análises do conteúdo estomacal pelo método de freqüência de ocorrência, com finalidade de conhecer a teia alimentar, que serviu de base para o estudo da biomagnificação dos metais pesados na ictiofauna. Posteriormente, a diversidade ecológica foi determinada a partir dos índices de diversidade (Shannon-Wiener), Equitabilidade (Simpson), similaridade (Jaccard) e riqueza de espécies. As concentrações dos metais pesados (Pb, Zn, Cd, Cu) no tecido muscular das espécies foram quantificados por voltametria de onda quadrada (VOQ) em um potenciostato/galvanostato no Laboratório de Estudos Químicos Ambientais (DQ/CCEN/UFPB), e o mercúrio total (Hg) por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CV AAS) no IPEN/USP/SP. A composição da ictiofauna a montante apresentou um número de taxa menor do que a jusante do reservatório (16 e 26 gêneros e 17 e 27 espécies, respectivamente), sendo as espécies mais abundantes, Cichla ocellaris (55,39%±28,96), Metynnis lippincottiannus (20,34%±13,4), Prochilodus brevis (16,63%±11,36) e Hoplias malabaricus (13,33%±7,57), em ambas as estações do ano. Os índices de diversidade apresentaram diferenças entre as estações de chuva e estiagem e as áreas a montante e a jusante do reservatório (H =1,3075; H =1,538), (H =1,6497; H =1,3553), como uma riqueza representada (17 e 26 e 18 e 22 espécies respectivamente) e uma distribuição heterogênea das espécies (J =0,52269 e J =0,38618 respectivamente), devido à dominância de C. ocellaris a montante e de M. lippincottianus a jusante do reservatório. A estrutura de crescimento da maioria das espécies analisadas foi representada por indivíduos jovens, revelando um crescimento do tipo alométrico negativo na população. A dieta alimentar das espécies apresentou-se pouco diferenciada, levando a uma maior incidência de hábitos alimentares generalistas ao longo do Rio Gramame. A análise de componentes principais (PCA) expressou uma tendência das áreas a montante e a jusante do reservatório diferir quanto à acumulação por metais pesados na cadeia trófica. A maior contaminação por mercúrio total foi registrada a montante, enquanto que, chumbo e zinco a jusante do reservatório. Concluí-se que, ao longo do Rio Gramame a ictiofauna apresentou uma maior dominância de espécies exóticas, levando a uma menor representação na diversidade das espécies nativas. A dieta alimentar das espécies revelou hábitos alimentares generalistas, com a categoria trófica onívora mais abundante. As maiores concentrações dos metais pesados foram registradas entre espécies de hábitos onívoros, indicando uma biomagnificação dos elementos tóxicos entre as espécies estudadas.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2017-11-08T18:40:58Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ADRIELE_LEITE_2016.pdf: 2007816 bytes, checksum: 6d4838ecdb6980e4220348ac39e6a245 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T18:40:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ADRIELE_LEITE_2016.pdf: 2007816 bytes, checksum: 6d4838ecdb6980e4220348ac39e6a245 (MD5) / Os ambientes costeiros, como manguezal, são bastante utilizados por atividades antrópicas e econômicas, como a criação de camarões em cativeiro e que podem gerar impactos nesses ambientes. Nesse contexto visou-se avaliar se a criação de camarão próximo ao manguezal pode contaminar o manguezal, através das variações e interações entre parâmetros sedimentológicos, físico-químicos e geoquímicos nos sedimentos em manguezal que recebem efluentes de carcinicultura no município de Salinas da Margarida, Bahia, Brasil, avaliando a fonte da matéria orgânica, as concentrações de nutrientes (NPK), razão molar C/N, isótopos estáveis naturais (δ13C e δ15N), elementos Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn nos sedimentos de fundo de viveiro de criação de camarão, em sedimento de manguezal e do molusco bivalve (Mytella guyanensis), além disso, contemplando os aspectos morfométricos do bivalve e o fator de bioacumulação sedimento biota. Para isto, foram realizadas duas campanhas de amostragem em períodos de maior e menor precipitação, set/2014 e abr/2015, respectivamente, onde foram coletadas 49 amostras de sedimento e 18 amostras de Mytella guyanensis. Os parâmetros físicos químicos dos sedimentos foram obtidos com sonda portátil em campo e a granulometria foi obtida por difração a lazer. Para obter os metais nos sedimentos realizou-se a extração parcial em meio ácido, no tecido mole do bivalve realizou-se a digestão total e as determinações dos metais ocorreram por ICP OES. Nitrogênio total e Carbono orgânico total foram determinados através do analisador elementar. A composição isotópica do carbono estável (δ13C) e nitrogênio (δ15N) foram obtidos com um espectrômetro de massas acoplado com cromatografia gasosa. Os resultados revelam um sedimento composto principalmente por fração arenosa no tanque de carcinicultura e pela fração silte e areia muito fina no manguezal, com distribuição diretamente relacionada ao fator hidrodinâmico. No sedimento de fundo do tanque, os metais Cr, Cu, Zn, Fe Mn, e Ni encontram-se correlacionados positivamente com areia fina e areia muito fina. Nos sedimentos de manguezal a ordem de concentração dos elementos foi: Fe>Al>Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Cd. Para os metais Cd, Cu e Ni houve pontos acima da concentração do TEL. Com a analise multivariada observou-se a separação em três grupos de sedimentos (1) de manguezal em período de maior precipitação, (2) de sedimentos de manguezal em período de menor precipitação e (3) o sedimento de tanque. O M. guyanensis não apresentou diferença estatísticas entre as classes de tamanho em ambas as estações pluviométricas. Os parâmetros morfométricos que se correlacionaram positivamente com Mn, Cu e Zn que são associados ao metabolismo do animal. Foi verificada a bioacumulação de Cu e Zn em todos os pontos de ambos os períodos pluviométricos, entretanto para Al, Cd e Cr somente foi observada bioacumulação na estação de maior precipitação. Níveis elevados de carbono foram observados nos locais de baixa energia, com predominância de sedimentos mais finos, enquanto concentrações menores foram encontradas em regiões com sedimentos mais arenosos. O padrão de distribuição do nitrogênio no manguezal foi semelhante ao do carbono. A partir das concentrações da razão C/N, δ13C e δ15N identificou-se para o manguezal o predomínio de fontes de matéria orgânica de origens continental, mata atlântica e local, árvores de manguezal, plantas tipo C3; e no tanque de criação identificou-se que a matéria orgânica é de origem fitoplanctônica.

O objetivo deste estudo foi caracterizar o potencial probiótico, antimicrobiano e antioxidante, bem como analisar os genes envolvidos em relação aos fatores de virulência e de resistência. Do mesmo modo, objetivouse avaliar a capacidade de bioacumulação e a especiaçao de selênio (Se(IV)) na biomassa microbiana. O micro-organismo utilizado neste estudo foi isolado de queijo “Minas Frescal” e caracterizado por métodos fenotípicos (Vitek® 2 system) e moleculares (sequenciamento do gene 16s rRNA e análise pelo gene ddl (D-Ala–D-Ala ligase)). O isolado LAB18s foi identificado fenotipicamente e genotipicamente como Enterococcus durans. Além disso, apresentou características probióticas; atividade antimicrobiana e capacidade antioxidante. Quando analisados os genes relacionados aos fatores de virulência (ace, agg, asa, bopA, bopB, bopC e bopD), e de resistência à vancomicina (vanA, vanB, vanC1 e vanC2/3) não foi verificada a presença destes genes pela E. durans LAB18s. Da mesma forma, o isolado mostrou-se sensível aos antibióticos testados (eritromicina, tetraciclina, vancomicina, gentamicina e penicilina) e apresentou ainda capacidade de adesão e hidrofobicidade, assim como forte capacidade para a formação de biofilme. Para a bioacumulação de Se(IV) pelo isolado E. durans LAB18s foram encontrados como parâmetros ótimos de crescimento a temperatura de 30°C e pH 7. Através da especiação foi demonstrado que em todas as análises o isolado E. durans LAB18s pode bioacumular concentrações consideráveis de Se(IV), sendo que a maior percentagem de selênio orgânico foi encontrada na fração de proteínas totais e, quando analisada as extrações por diferentes solventes, observou-se maior conteúdo de selênio em meio alcalino. As análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectrometria de Energia Dispersiva (MEV-EDS) corroboraram com os resultados obtidos em termos de bioacumulação de selênio pelo E. durans LAB18s. De acordo com os resultados obtidos pode-se inferir que o isolado E. durans LAB18s pode ser considerado um micro-organismo com potencial probiótico, biologicamente seguro e com ampla capacidade em bioacumular selênio na biomassa microbiana. / The aim of this study was to characterize the potential probiotic, antimicrobial and antioxidant activity as well as analyze the genes involved in virulence factors and resistance. Similarly, it was aimed to evaluate the ability of selenium (Se (IV)) bioaccumulation and speciation through the microbial biomass. The micro-organism used in this study was isolated from "Minas Frescal" cheese and characterized by phenotypic (Vitek® 2 system) and molecular methods (16S rRNA gene sequencing and analysis by gene ddl (DAla- D-Ala ligase)). The isolate LAB18s was identified phenotypically and genotypically as Enterococcus durans. Moreover, it exhibited probiotic characteristics, antimicrobial and antioxidant activity. The genes related to virulence factors (ace, agg, asa, bopA, bopB, bopC e bopD), and vancomycin resistance (vanA, vanB, vanC1 e vanC2/3) were not verified the presence of these genes by LAB18s. Likewise, the isolate showed susceptibility to the antibiotics tested (erythromycin, tetracycline, vancomycin, gentamicin and penicillin) and also it showed adhesion and hydrophobicity ability, as well as a strong ability to form biofilms. For the Se(IV) bioaccumulation by isolated Enterococcus durans LAB18s have been found as optimal parameters growth by isolate at temperature of 30°C and pH 7. Analysis for Se(IV) speciation had shown in all analyzes that the isolate E. durans LAB18s can bioaccumulate considerable concentrations of Se(IV), and the highest percentage of organic selenium was found in the fraction of total protein; and when analyzed different solvent extractions, it was observed a higher content of selenium in alkaline medium. Analyses from Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) corroborate with the results obtained with Se(IV) bioaccumulation by E. durans LAB18s. In according to the obtained results it can be infer that the isolated E. durans LAB18s can be considered a micro-organism with potential probiotic, biologically safe and with wide capacity to bioaccumulate selenium in microbial biomass.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho foram utilizados micro-organismos fotoautotróficos para a bioacumulação de cobre em regime de batelada. Para tal, utilizou-se micro-organismos dos gêneros Ankistrodesmus, Golenkinia, Monoraphidium e Scenedesmus, em função da sua disponibilidade, facilidade de cultivo e diferenças morfológicas. Ensaios preliminares foram realizados utilizando diferentes concentrações de biossorvente, com o intuito de verificar a influência deste fator na eficiência do processo de captação. Os testes realizados em batelada incluíram também o estudo cinético e do equilíbrio, nos quais foi possível verificar que para todos os gêneros testados, o processo de captação do metal em soluções diluídas atingiu o equilíbrio quase instantaneamente. Em soluções de Cu2+ mais concentradas, observou-se diferenças entre os gêneros estudados, no tempo necessário para estabelecimento do equilíbrio. Além disso, observou-se uma alta eficiência no processo de captação de íons Cu2+ em solução por parte dos micro-organismos, com elevada captação de metal por grama de biomassa. As diferenças morfológicas entre os gêneros pareceram não influenciar significativamente a cinética e o equilíbrio do processo. Os ensaios em batelada foram realizados também empregando-se células de Golenkinia imobilizadas em alginato de cálcio, além de testes com o próprio alginato isento de micro-organismos como experimento-controle afim de verificar a influencia da imobilização nos parâmetros cinéticos e na capacidade de captação. A partir dos resultados obtidos nos ensaios em batelada com todos os biossorventes, testou-se em cada caso a aplicação de modelos cinéticos (pseudo 1 e 2 ordem) e modelos de equilíbrio (isoterma de Langmuir e Freundlich). Verificou-se que para o 4 gêneros que empregando-se células livres o modelo cujo os resultados se adequaram melhor foi o de Langmuir, enquanto que para células imobilizadas ambos modelos se mostraram adequados / In the present work photoautothrophic microorganisms were used for the bioaccumulation of copper in batch system. To reach this goal, microorganisms from the genera Ankistrodesmus, Golenkinia, Monoraphidium and Scenedesmus were used, as a function of their availability, easiness of cultivation and morphological differences. Preliminary tests were performed using distinct biosorbent concentrtions, with the purpose of observing the effect of this factor in the efficiency of copper uptake process. Tests performed in batch conditions, also included kinetics and equilibrium studies, where it was observed that all genera tested, reached equilibrium instantaneously. For more concentrated Cu2+ solutions differences were observed among the genera tested in the time needed to reach equilibrium. Beyond this fact, it was observed a high uptake copper capacity by the microorganisms, with a high mg/g ratio. Morphological differences among the genera seemed not to significantly affect the kinetics and equilibrium of the process. Batch studies performed with the genus Golenkinia immobilized in calcium alginate, beyond the tests performed with alginate beads themselves (control experiment) aimed at verifying the effect of the immobilization in the kinetic parameters and uptake capacity. From the results obtained in batch studies with all biosorbent materials tested, kinetic models were tested for each cell (pseudo-1 and 2 order models) as well as equilibrium models (Langmuir and Freundlich isotherms). It was observed that for all genera tested, Langmuir best represented the uptake, when free cells were used, while for immobilized cells, both models could represent the experimental data

Os elementos de terras raras, representados em sua maioria pelos lantanídeos, ocorrem principalmente como constituintes-traço da maioria dos minerais de rochas comuns (monazita, apatita) e também estão presentes em alguns minérios. Tais elementos foram largamente usados por décadas como fertilizantes na China. Na área das inovações tecnológicas, a demanda por esses metais vem crescendo por conta das suas aplicações em diversos campos. Consequentemente, grandes quantidades desses elementos são acumulados em ambientes aquáticos atingindo o fitoplâncton. Assim, as microalgas que são organismos ecologicamente importantes na cadeia alimentar têm sido frequentemente usadas em estudos ambientais para avaliar a toxicidade relativa de várias descargas químicas e são largamente estudadas na detecção dos primeiros impactos no ecossistema. Somado a isso, são biomassas que possuem boa capacidade de biossorção de metais devido à presença de ligantes na sua estrutura que promovem a captação deles quando em solução. Dessa forma, as interações entre as microalgas verdes Monoraphidium e Scenedesmus e os íons La3+ e Ce3+ foram investigadas neste trabalho. Para isso, foram avaliados o efeito tóxico e a bioacumulação do La3+ pelas duas microalgas verdes. Adicionalmente, estudos em batelada da biossorção do La3+ e Ce3+ em soluções contendo os elementos isoladamente ou em combinação foram realizados. No estudo de toxicidade e de bioacumulação o meio de cultivo utilizado foi o ASM-1, com e sem presença de La3+ (10 mg.L-1 a 100 mg.L-1), onde o efeito tóxico do metal foi monitorado por análises micro e macroscópica das células e também pela quantificação do crescimento celular baseada em medidas da massa seca. A bioacumulação do metal foi avaliada da mesma forma para ambas as microalgas. Os resultados obtidos mostraram que o efeito tóxico do metal foi presente em concentrações iônicas de 50 e 100 mg.L-1 e que houve uma bioconcentração do La3+ em ambas espécies de microalgas, principalmente quando a concentração inicial do La3+ foi de 10 e 25 mg.L-1, mostrando que houve uma relação direta entre a bioconcentração e a toxicidade do La3+. O gênero Monoraphidium bioconcentrou mais metal que o gênero Scenedesmus. Os resultados da biossorção dos metais em solução monoelementar mostraram que as microalgas apresentaram grande capacidade de captação do La3+ (20,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 17,8 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.) e do Ce3+ (25,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 11,5 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.). Os resultados obtidos revelaram que os dados melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich, na maioria dos casos. Em sistema binário, notou-se que houve uma menor captação de cada um individualmente, evidenciando uma competição entre eles pelos mesmos sítios ligantes e que ambas apresentaram maior afinidade pelo Ce3+ / Rare-earth elements, mostly represented by the lanthanides, usually occur as trace constituents in minerals of some common rocks (monazite, apatite) and also in some ores. Such elements were widely used for decades as fertilizers in China. Regarding technological innovations, the demand for these metals is constantly growing due to their applications in several fields. Consequently, high amounts of these elements are accumulated in the aquatic environment reaching phytoplanctonic species. This way, microalgae, that are the most ecologically relevant species in the food chain, are being frequently used in environmental studies to evaluate relative toxicity from various chemical discharges, also due to their wide use in the detection of the first environmental impacts in ecosystems. Beyond this fact, they constitute a type of biomass with a good metals biosorption capacity due to the presence of ligands in their biological structures, that promote the uptake of metals when present in solution. Thus, the interaction of the Green microalgae Monoraphidium and Scenedesmus with La3+ and Ce3+ were investigated in the present work. To reach this goal, the toxic effect and bioaccumulation of La3+ by both microalgae were studied. Additionally, batch biosorption studies of La3+ and Ce3+ were done, in monoelement and combined solutions were performed. In the study of toxicity and bioaccumulation, the culture medium used was ASM-1 in the presence and absence of La3+ (10 mg.L-1 to 100 mg.L-1), where the toxic effect of the metal was monitored through micro and macroscopic observation of the cultures and also through quantification of the biomass by direct dry mass quantification. In the bioaccumulation tests the same procedure was adopted. The results obtained showed that the toxic effect of the metal was present in 50 and 100 mg.L-1 solutions and that the bioconcentration of La3+ by both species, mainly for La3+ concentrations from 10 to 25 mg.L-1, indicating that there was a direct relation between bioconcentration and La3+ . Cells from the genus Monoraphidium concentrated a higher amount than Scenedesmus. Biosorption results from monoelement solutions showed the high ability of both microalgae to accumulate La3+ (20,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 17,8 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.); and, Ce3+ (25,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 11,5 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.). The results obtained revealed that experimental data were fitted to Freundlich adsorption model, in most cases. In binary solutions, a smaller uptake was observed, considering individual uptake capacities, thus indicating a competition between the elements for the same ligand sites, and also it was observed a higher affinity for Ce3+

Os elementos de terras raras, representados em sua maioria pelos lantanídeos, ocorrem principalmente como constituintes-traço da maioria dos minerais de rochas comuns (monazita, apatita) e também estão presentes em alguns minérios. Tais elementos foram largamente usados por décadas como fertilizantes na China. Na área das inovações tecnológicas, a demanda por esses metais vem crescendo por conta das suas aplicações em diversos campos. Consequentemente, grandes quantidades desses elementos são acumulados em ambientes aquáticos atingindo o fitoplâncton. Assim, as microalgas que são organismos ecologicamente importantes na cadeia alimentar têm sido frequentemente usadas em estudos ambientais para avaliar a toxicidade relativa de várias descargas químicas e são largamente estudadas na detecção dos primeiros impactos no ecossistema. Somado a isso, são biomassas que possuem boa capacidade de biossorção de metais devido à presença de ligantes na sua estrutura que promovem a captação deles quando em solução. Dessa forma, as interações entre as microalgas verdes Monoraphidium e Scenedesmus e os íons La3+ e Ce3+ foram investigadas neste trabalho. Para isso, foram avaliados o efeito tóxico e a bioacumulação do La3+ pelas duas microalgas verdes. Adicionalmente, estudos em batelada da biossorção do La3+ e Ce3+ em soluções contendo os elementos isoladamente ou em combinação foram realizados. No estudo de toxicidade e de bioacumulação o meio de cultivo utilizado foi o ASM-1, com e sem presença de La3+ (10 mg.L-1 a 100 mg.L-1), onde o efeito tóxico do metal foi monitorado por análises micro e macroscópica das células e também pela quantificação do crescimento celular baseada em medidas da massa seca. A bioacumulação do metal foi avaliada da mesma forma para ambas as microalgas. Os resultados obtidos mostraram que o efeito tóxico do metal foi presente em concentrações iônicas de 50 e 100 mg.L-1 e que houve uma bioconcentração do La3+ em ambas espécies de microalgas, principalmente quando a concentração inicial do La3+ foi de 10 e 25 mg.L-1, mostrando que houve uma relação direta entre a bioconcentração e a toxicidade do La3+. O gênero Monoraphidium bioconcentrou mais metal que o gênero Scenedesmus. Os resultados da biossorção dos metais em solução monoelementar mostraram que as microalgas apresentaram grande capacidade de captação do La3+ (20,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 17,8 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.) e do Ce3+ (25,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 11,5 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.). Os resultados obtidos revelaram que os dados melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich, na maioria dos casos. Em sistema binário, notou-se que houve uma menor captação de cada um individualmente, evidenciando uma competição entre eles pelos mesmos sítios ligantes e que ambas apresentaram maior afinidade pelo Ce3+ / Rare-earth elements, mostly represented by the lanthanides, usually occur as trace constituents in minerals of some common rocks (monazite, apatite) and also in some ores. Such elements were widely used for decades as fertilizers in China. Regarding technological innovations, the demand for these metals is constantly growing due to their applications in several fields. Consequently, high amounts of these elements are accumulated in the aquatic environment reaching phytoplanctonic species. This way, microalgae, that are the most ecologically relevant species in the food chain, are being frequently used in environmental studies to evaluate relative toxicity from various chemical discharges, also due to their wide use in the detection of the first environmental impacts in ecosystems. Beyond this fact, they constitute a type of biomass with a good metals biosorption capacity due to the presence of ligands in their biological structures, that promote the uptake of metals when present in solution. Thus, the interaction of the Green microalgae Monoraphidium and Scenedesmus with La3+ and Ce3+ were investigated in the present work. To reach this goal, the toxic effect and bioaccumulation of La3+ by both microalgae were studied. Additionally, batch biosorption studies of La3+ and Ce3+ were done, in monoelement and combined solutions were performed. In the study of toxicity and bioaccumulation, the culture medium used was ASM-1 in the presence and absence of La3+ (10 mg.L-1 to 100 mg.L-1), where the toxic effect of the metal was monitored through micro and macroscopic observation of the cultures and also through quantification of the biomass by direct dry mass quantification. In the bioaccumulation tests the same procedure was adopted. The results obtained showed that the toxic effect of the metal was present in 50 and 100 mg.L-1 solutions and that the bioconcentration of La3+ by both species, mainly for La3+ concentrations from 10 to 25 mg.L-1, indicating that there was a direct relation between bioconcentration and La3+ . Cells from the genus Monoraphidium concentrated a higher amount than Scenedesmus. Biosorption results from monoelement solutions showed the high ability of both microalgae to accumulate La3+ (20,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 17,8 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.); and, Ce3+ (25,7 mmol.g-1 for Monoraphidium sp. and 11,5 mmol.g-1 for Scenedesmus sp.). The results obtained revealed that experimental data were fitted to Freundlich adsorption model, in most cases. In binary solutions, a smaller uptake was observed, considering individual uptake capacities, thus indicating a competition between the elements for the same ligand sites, and also it was observed a higher affinity for Ce3+