Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira é uma das principais espécies de agarófitas coletadas no nordeste brasileiro. Devido a sua importância econômica, novos incentivos visando o manejo adequado das populações naturais e a seleção de linhagens mais produtivas para o cultivo em escala comercial dessa espécie são de extrema necessidade. Para atingir esses objetivos, o presente trabalho avaliou primeiramente a fenologia reprodutiva e o tamanho dos indivíduos de uma população natural de G. birdiae localizada na praia de Rio do Fogo, estado do Rio Grande do Norte, Brasil, durante 12 meses. Em seguida, foram investigados aspectos da diversidade intraespecífica de Gracilaria birdiae cultivadas no mar em três profundidades diferentes de cultivo (30, 50 e 80 cm) e em dois períodos distintos (chuvoso e seco). Para os experimentos de cultivo, foram utilizadas quatro linhagens tetrasporofíticas de Gracilaria birdiae: espécimes de coloração vermelha (vm-CE e vm-RN), marrom-esverdeada (me-CE) e verde (vd-CE). Foram desenvolvidos cultivos de curta (30 dias) e longa (120 dias) duração para a obtenção de informações relacionadas ao crescimento, pigmentos, fotossíntese e polissacarídeos dessas linhagens. A população de G. birdiae selecionada para o estudo fenológico apresentou-se fértil durante o ano todo, com baixa frequência de indivíduos inférteis. Além disso, observou-se que o tamanho dos indivíduos dessa população é influenciado pelas mudanças periódicas do ambiente ocasionadas pelos regimes de chuvas e hidrodinamismo. Durante os experimentos de cultivo no mar, os parâmetros ambientais mostraram diferenças significativas entre as estações (chuvosa e seca). Dentre eles, a transparência da água e os nutrientes foram os que mais estiveram relacionados às variações das TCs das linhagens de G. birdiae. O tempo de cultivo também influenciou nessas taxas, e as reduções observadas durante o cultivo de longa duração estiveram relacionadas ao envelhecimento do talo. De maneira geral, as TCs mais elevadas foram registradas durante o período chuvoso, nas profundidades de 30 e 50 cm. O conteúdo pigmentar antes e após os cultivos apresentou reduções significativas, principalmente durante o período seco, sendo consequência da baixa disponibilidade de nutrientes. O rendimento e os teores de 3,6-anidrogalactose obtidos do ágar das linhagens de G. birdiae não apresentaram diferenças entre as estações e profundidades, nem entre as linhagens. O teor de sulfato foi mais elevado durante a estação seca em determinadas profundidades de acordo com a linhagem em questão. As linhagens de Gracilaria birdiae apresentaram valores de fotossíntese máxima (ETRMax) e irradiância de saturação (Ik) distintos entre as estações, com valores mais baixos durante a estação chuvosa. Esses valores estiveram relacionados à fotoaclimatação das linhagens às condições de baixa luminosidade e sugerem às linhagens de G. birdiae características de plantas de \"sombra\" / Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira is the main agarophyte harvested in northeastern Brazil. Due to its economic importance, new incentives for appropriate management of natural bads and the selection of more productive strains for mariculture are extremely necessary. Therefore, this study first evaluated the reproductive phenology and size of individuals from a natural population of G. birdiae located at Rio do Fogo beach, Rio Grande do Norte state, Northeast, Brazil, for 12 months. Subsequently, we investigated aspects of intraspecific diversity of G. birdiae cultivated in the sea at three different depths (30, 50 and 80 cm) and two seasons (rainy and dry). Four strains of tetrasporophytic plants were used: red (rd-CE, rd-RN), greenish-brown (gbw-CE), and green (Gr-CE). Short (30 days) and long (120 days) cultivations were developed to obtain information related to growth, pigments, photosynthesis and polysaccharides of these strains. The natural population of G. birdiae selected for the phenological study presented fertile individuals throughout the year, with low frequency of infertile individuals. In addition, we observed that the size of the individuals was influenced by seasonal changes of the environment caused by the rains and hydrodynamics. During the cultivation experiments, the environmental parameters showed significant differences between seasons (rainy and dry). Water transparency and nutrients were most related to variations in growth rates of G. birdiae strains. The length of the cultivation period also influenced these rates, and reductions observed during the long-term (120 days) were related to the aging of the thallus. In general, highest growth rates were recorded during the rainy season, at depths of 30 and 50 cm. The pigment content before and after the cultivation had significant reductions, particularly during the dry season, as a result of low nutrient availability. The yield and levels of 3,6-anhydrogalactose obtained from agar of G. birdiae strains did not differ between seasons and depths, neither between strains. The sulfate content was highest during the dry season in some depths, according to strain involved. G. birdiae strains showed values of ETRmax and Ik distinct between seasons, with lower values during the rainy season. These values were related to photoacclimation at lower light conditions and suggest to G. birdiae strains characteristics of shade plants

Inicialmente, os cultivos foram desenvolvidos empiricamente e voltados para a produção de alimento humano. Mais tarde, com a descoberta da utilidade dos ficocolóides, os cultivos passaram a ser realizados também para a produção de biomassa para sua extração. Entretanto, sustentabilidade da indústria de macroalgas reside em grande parte nos cultivos, uma vez que os bancos naturais não são suficientes para atender a demanda crescente. Apesar do ágar estar presente nas paredes celulares de espécies de Gracilaria, seu ágar não era explorado comercialmente por apresentar características consideradas inadequadas pela indústria. A descoberta de que a hidrólise alcalina dos grupos sulfato do ágar aumentaria sua força de gel impulsionou a exploração comercial deste gênero. Assim, espécies pertencentes ao gênero Gracilaria são cada vez mais empregadas para a produção de ágar alimentício e a sua tem sido consideravelmente aumentada por meio do desenvolvimento de técnicas de cultivo. Embora a explotação de macroalgas no Brasil tenha se iniciado por volta de 1940, seu impacto social e econômico é reduzido. Estudos sobre a viabilidade de cultivo de macroalgas foram realizados ao longo da costa brasileira, com resultados positivos sobre o potencial de algumas espécies. Apesar disso, o país ainda não possui cultivos de macroalgas em escala comercial. Com base nestes antecedentes, o presente trabalho avaliou o desempenho do cultivo no mar de Gracilaria domingensis e de G. caudata e caracterizou as propriedades do seu ágar (rendimento e qualidade), na Enseada de Armação do Itapocoroy (Penha, Santa Catarina). Os resultados mostraram que o sistema de cultivo testado para ambas espécies é viável na Enseada. O ágar de G. domingensis extraído com CaCl2 apresentou melhores rendimentos e teores de 3,6-anidrogalactose, enquanto a extração com NaOH mostrou ser a mais adequada para G. caudata e ambas espécies mostraram potencial como matéria-prima para extração de ágar alimentício. / Seaweed cultivation in the world began with empirical methodologies to propagate some species utilized as food. Later on, with the discovery of a process to extract and purify agar, it was soon realized that, because of the large volumes needed by a growing industry this activity would only be sustainable if based on mariculture once the natural beds were being depleted. Despite it was known that agar could also be extracted from Gracilaria species, besides the traditional species of Gelidium, that genus yielded a product with lower value. It was only after the discovery that an alkaline treatment could remove part of the sulphate that reduced the gel strength, and therefore improved the agar quality, that the commercial cultivation of Gracilaria species really got momentum and developed continuously. Nowadays, most of the agar produced in the world is based on Gracilaria spp. Although the exploitation of seaweeds for agar production in Brazil started as early as 1940, up to now our production is still very modest due to the limited biomass in the natural beds. Several attempts to cultivate local Gracilaria spp. have been made, some of which with promising results, but a real commercial mariculture never developed in Brazil so far. Based on that we developed this project aiming at the development of viable techniques to cultivate two species of Gracilaria common at the Enseada de Armação do Itapocoroy (Penha, Santa Catarina): Gracilaria domingensis and G. caudata. We also tested different protocols to better extract the agar from the selected species, comparing their yields and quality. Our results show that with some adaptations of the methodologies for cultivation and agar extraction utilized elsewhere it may be possible to make this a viable alternative.

Inicialmente, os cultivos foram desenvolvidos empiricamente e voltados para a produção de alimento humano. Mais tarde, com a descoberta da utilidade dos ficocolóides, os cultivos passaram a ser realizados também para a produção de biomassa para sua extração. Entretanto, sustentabilidade da indústria de macroalgas reside em grande parte nos cultivos, uma vez que os bancos naturais não são suficientes para atender a demanda crescente. Apesar do ágar estar presente nas paredes celulares de espécies de Gracilaria, seu ágar não era explorado comercialmente por apresentar características consideradas inadequadas pela indústria. A descoberta de que a hidrólise alcalina dos grupos sulfato do ágar aumentaria sua força de gel impulsionou a exploração comercial deste gênero. Assim, espécies pertencentes ao gênero Gracilaria são cada vez mais empregadas para a produção de ágar alimentício e a sua tem sido consideravelmente aumentada por meio do desenvolvimento de técnicas de cultivo. Embora a explotação de macroalgas no Brasil tenha se iniciado por volta de 1940, seu impacto social e econômico é reduzido. Estudos sobre a viabilidade de cultivo de macroalgas foram realizados ao longo da costa brasileira, com resultados positivos sobre o potencial de algumas espécies. Apesar disso, o país ainda não possui cultivos de macroalgas em escala comercial. Com base nestes antecedentes, o presente trabalho avaliou o desempenho do cultivo no mar de Gracilaria domingensis e de G. caudata e caracterizou as propriedades do seu ágar (rendimento e qualidade), na Enseada de Armação do Itapocoroy (Penha, Santa Catarina). Os resultados mostraram que o sistema de cultivo testado para ambas espécies é viável na Enseada. O ágar de G. domingensis extraído com CaCl2 apresentou melhores rendimentos e teores de 3,6-anidrogalactose, enquanto a extração com NaOH mostrou ser a mais adequada para G. caudata e ambas espécies mostraram potencial como matéria-prima para extração de ágar alimentício. / Seaweed cultivation in the world began with empirical methodologies to propagate some species utilized as food. Later on, with the discovery of a process to extract and purify agar, it was soon realized that, because of the large volumes needed by a growing industry this activity would only be sustainable if based on mariculture once the natural beds were being depleted. Despite it was known that agar could also be extracted from Gracilaria species, besides the traditional species of Gelidium, that genus yielded a product with lower value. It was only after the discovery that an alkaline treatment could remove part of the sulphate that reduced the gel strength, and therefore improved the agar quality, that the commercial cultivation of Gracilaria species really got momentum and developed continuously. Nowadays, most of the agar produced in the world is based on Gracilaria spp. Although the exploitation of seaweeds for agar production in Brazil started as early as 1940, up to now our production is still very modest due to the limited biomass in the natural beds. Several attempts to cultivate local Gracilaria spp. have been made, some of which with promising results, but a real commercial mariculture never developed in Brazil so far. Based on that we developed this project aiming at the development of viable techniques to cultivate two species of Gracilaria common at the Enseada de Armação do Itapocoroy (Penha, Santa Catarina): Gracilaria domingensis and G. caudata. We also tested different protocols to better extract the agar from the selected species, comparing their yields and quality. Our results show that with some adaptations of the methodologies for cultivation and agar extraction utilized elsewhere it may be possible to make this a viable alternative.

Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira é uma das principais espécies de agarófitas coletadas no nordeste brasileiro. Devido a sua importância econômica, novos incentivos visando o manejo adequado das populações naturais e a seleção de linhagens mais produtivas para o cultivo em escala comercial dessa espécie são de extrema necessidade. Para atingir esses objetivos, o presente trabalho avaliou primeiramente a fenologia reprodutiva e o tamanho dos indivíduos de uma população natural de G. birdiae localizada na praia de Rio do Fogo, estado do Rio Grande do Norte, Brasil, durante 12 meses. Em seguida, foram investigados aspectos da diversidade intraespecífica de Gracilaria birdiae cultivadas no mar em três profundidades diferentes de cultivo (30, 50 e 80 cm) e em dois períodos distintos (chuvoso e seco). Para os experimentos de cultivo, foram utilizadas quatro linhagens tetrasporofíticas de Gracilaria birdiae: espécimes de coloração vermelha (vm-CE e vm-RN), marrom-esverdeada (me-CE) e verde (vd-CE). Foram desenvolvidos cultivos de curta (30 dias) e longa (120 dias) duração para a obtenção de informações relacionadas ao crescimento, pigmentos, fotossíntese e polissacarídeos dessas linhagens. A população de G. birdiae selecionada para o estudo fenológico apresentou-se fértil durante o ano todo, com baixa frequência de indivíduos inférteis. Além disso, observou-se que o tamanho dos indivíduos dessa população é influenciado pelas mudanças periódicas do ambiente ocasionadas pelos regimes de chuvas e hidrodinamismo. Durante os experimentos de cultivo no mar, os parâmetros ambientais mostraram diferenças significativas entre as estações (chuvosa e seca). Dentre eles, a transparência da água e os nutrientes foram os que mais estiveram relacionados às variações das TCs das linhagens de G. birdiae. O tempo de cultivo também influenciou nessas taxas, e as reduções observadas durante o cultivo de longa duração estiveram relacionadas ao envelhecimento do talo. De maneira geral, as TCs mais elevadas foram registradas durante o período chuvoso, nas profundidades de 30 e 50 cm. O conteúdo pigmentar antes e após os cultivos apresentou reduções significativas, principalmente durante o período seco, sendo consequência da baixa disponibilidade de nutrientes. O rendimento e os teores de 3,6-anidrogalactose obtidos do ágar das linhagens de G. birdiae não apresentaram diferenças entre as estações e profundidades, nem entre as linhagens. O teor de sulfato foi mais elevado durante a estação seca em determinadas profundidades de acordo com a linhagem em questão. As linhagens de Gracilaria birdiae apresentaram valores de fotossíntese máxima (ETRMax) e irradiância de saturação (Ik) distintos entre as estações, com valores mais baixos durante a estação chuvosa. Esses valores estiveram relacionados à fotoaclimatação das linhagens às condições de baixa luminosidade e sugerem às linhagens de G. birdiae características de plantas de \"sombra\" / Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira is the main agarophyte harvested in northeastern Brazil. Due to its economic importance, new incentives for appropriate management of natural bads and the selection of more productive strains for mariculture are extremely necessary. Therefore, this study first evaluated the reproductive phenology and size of individuals from a natural population of G. birdiae located at Rio do Fogo beach, Rio Grande do Norte state, Northeast, Brazil, for 12 months. Subsequently, we investigated aspects of intraspecific diversity of G. birdiae cultivated in the sea at three different depths (30, 50 and 80 cm) and two seasons (rainy and dry). Four strains of tetrasporophytic plants were used: red (rd-CE, rd-RN), greenish-brown (gbw-CE), and green (Gr-CE). Short (30 days) and long (120 days) cultivations were developed to obtain information related to growth, pigments, photosynthesis and polysaccharides of these strains. The natural population of G. birdiae selected for the phenological study presented fertile individuals throughout the year, with low frequency of infertile individuals. In addition, we observed that the size of the individuals was influenced by seasonal changes of the environment caused by the rains and hydrodynamics. During the cultivation experiments, the environmental parameters showed significant differences between seasons (rainy and dry). Water transparency and nutrients were most related to variations in growth rates of G. birdiae strains. The length of the cultivation period also influenced these rates, and reductions observed during the long-term (120 days) were related to the aging of the thallus. In general, highest growth rates were recorded during the rainy season, at depths of 30 and 50 cm. The pigment content before and after the cultivation had significant reductions, particularly during the dry season, as a result of low nutrient availability. The yield and levels of 3,6-anhydrogalactose obtained from agar of G. birdiae strains did not differ between seasons and depths, neither between strains. The sulfate content was highest during the dry season in some depths, according to strain involved. G. birdiae strains showed values of ETRmax and Ik distinct between seasons, with lower values during the rainy season. These values were related to photoacclimation at lower light conditions and suggest to G. birdiae strains characteristics of shade plants