Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_danilo_giroldo.pdf: 1208441 bytes, checksum: 9db2f927f0c21cffa4217e806c4fba24 (MD5) Previous issue date: 2003-03-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / The release of carbohydrates by phytoplankton has been extensively studied because of its ecological significance. Bacterioplankton is a group of organisms that is able to use extracellular phytoplanktonic carbohydrates, as many authors have demonstrated. The aim of this thesis was to identify specific associations algae/bacteria in the planktonic environmental of a eutrophicated reservoir (Tiete river, Barra Bonita, SP), based on the carbohydrates released by the phytoplankton. The utilization pattern of such compounds was also studied. For this purpose, three phytoplanktonic species from Barra Bonita reservoir were used: Cryptomonas tetrapyrenoidosa (Cryptophyceae), Staurastrum orbiculare (Zygnematophyceae) e Thalassiosira sp. (Bacillariophyceae). The growth characteristics of these species in axenic conditions were determined and the extracellular carbohydrates produced by each one were characterized. Algae/bacteria cultivation experiments were performed inoculating the microbial community from Barra Bonita in axenic cultures of each algae. The phytoplanktonic growth pattern and the carbohydrate release were compared in axenic and contaminated cultures. From these algae/bacteria cultures, the specific bacteria community from each algae were isolated and they were re-inoculated in two kinds of culture media: composed by polysaccharides and low molecular weight released material. The bacterial diversity from the Barra Bonita reservoir was compared to the one observed in the algae/bacteria cultures and also in the two kinds of culture media, employing the DGGE method (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis). The extracelullar carbohydrate production was exponentially increased at the stationary growth phase in the axenic cultures. The results showed clearly that the extracellular carbohydrates released by the phytoplanktonic species were used as an important carbon source to the bacterial populations, even when they occurred in very low concentrations (less than 1 mg/L). The polysaccharide utilization was remarkably distinct among the species under study. The results also showed that the polysaccharide degradations were not homogenous, but specific regions of them were degraded firstly. The results proved that the bacterial diversity patterns found in the Barra Bonita reservoir and in the different substrates were different. Specific bacterial populations were found as well as populations adapted to different classis of substrates. / A excreção de carboidratos pelo fitoplâncton é um processo já bastante estudado, cujo interêsse principal se deve à importância ecológica destes compostos. As bactérias planctônicas destacam-se entre os organismos heterotróficos beneficiados por este processo, e sua capacidade de utilização dos carboidratos extracelulares fitoplanctônicos já foi demonstrada por diversos trabalhos. Esta tese teve como objetivo principal a identificação de associações específicas entre algas e bactérias do plâncton de um reservatório eutrofizado do Rio Tietê (Barra Bonita, SP), vinculadas aos carboidratos excretados pelas algas, bem como estudar os padrões de utilização destes compostos pelas bactérias. Para isso foram utilizadas três espécies fitoplanctônicas isoladas deste reservatório: Cryptomonas tetrapyrenoidosa (Cryptophyceae), Staurastrum orbiculare (Zygnematophyceae) e Thalassiosira sp (Bacillariophyceae). Culturas axênicas das três algas foram realizadas para a determinação de suas características de crescimento, bem como a caracterização dos carboidratos extracelulares por elas produzidos. Cultivos conjuntos alga/bactéria, nos quais inoculou-se a comunidade microbiana do reservatório de Barra Bonita nas culturas axênicas das algas, foram realizados para observar o padrão de utilização dos carboidratos extracelulares produzidos pelas algas, assim como o padrão de crescimento fitoplanctônico em condições axênicas e contaminadas. A partir dos cultivos conjuntos, obteve-se os inóculos microbianos específicos de cada alga e os mesmos foram utilizados nos experimentos de degradação dos polissacarídeos e dos excretados de baixa massa molecular de cada espécie. Os padrões de diversidade bacteriana da represa de Barra Bonita foram comparados aos padrões encontrados tanto nos cultivos conjuntos, como nos meios contendo os excretados de alta e baixa massa molecular, utilizando a técnica do DGGE ( Denaturing Gradient Gel Eletrophoresis ). Os resultados mostraram que a taxa de excreção de carboidratos pelas algas nas culturas axênicas aumentou exponencialmente na fase estacionária de crescimento. Já nos cultivos conjuntos, os carboidratos extracelulares produzidos pelas algas foram importantes substratos para as populações bacterianas, pois mesmo em concentrações inferiores a 1 mg/L, estes compostos sustentaram densas populações bacterianas. A utilização dos polissacarídeos foi bastante distinta entre as algas em estudo, e os resultados evidenciaram também que a degradação dos polissacarídeos não ocorreu de forma homogênea, pois determinados monossacarídeos foram degradados mais rapidamente, enquanto outros tiveram um padrão de degradação mais lento. Ficou também comprovado pelos resultados que a diversidade bacteriana associada às três algas foi distinta, com populações bacterianas de ocorrência específica a determinadas algas e outras de ocorrência bastante abrangente, desenvolvendo-se nos diversos substratos oferecidos pelas diferentes algas em estudo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pacobahyba.pdf: 806828 bytes, checksum: 80f8829debedd2c2f3a1bbde1053164f (MD5) Previous issue date: 2002-05-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work the decomposition aspects of the Staurastrum iversenii Nygaard var. americanum phytoplankton species, isolated from the Barra Bonita Reservoir (22 degrees 29 minutes S e 48 degrees 34 minutes W), were approached; as resource of the decomposition were used: cells (ruptured and whole) and polysaccharide of higher and lower molecular masses. Were approached, still, the effects of the following variables: temperature and concentration of dissolved oxygen. Therefore, decomposition chambers were set up in laboratory with cells (ruptured and whole) and polysaccharides of higher and lower molecular masses deriving from S. iversenii. Based on the quantifications of the organic carbon concentrations, the decomposition processes of the resources were described and the kinetic coefficients evaluated. These descriptions constituted the base of the models proposed for the resource decomposition. These models allowed to infer that the used substrata constituted from a structural point of view, of composed heterogeneous, presenting labile and refracting fractions. In relation to the consumption of oxygen, the decomposition of the ruptured cells was observed to be faster than that of the whole cells; for the polysaccharides, the consumptions of oxygen were faster in the mineralization of the fractions of high molecular mass. The temperature influenced the speeds of the processes involved with the mineralization of the refracting fractions, besides altering the mineralization routes of the resources; it, also, induced the occurrence of alterations of the stoichiometric (O/C) relationships of the processes. It was possible to verify that the sugars which form these polysaccharides contributed with the supply of energy to the microorganisms during a long period. The proposed mathematical models were shown to be sensitive to the experimental results. The degradation of S. iversenii can contribute to the maintenance of the processes connected to the maintenance of the Barra Bonita Reservoir microbial loop. / Neste trabalho foram abordados aspectos da decomposição da espécie fitoplanctônica Staurastrumive iversenii Nygaard var. americanum, isolada do reservatório de Barra Bonita (22 graus 29 minutos S e 48 graus 34 minutos W); como recurso da decomposição utilizaram-se: células (rompidas e íntegras) e polissacarídeos de alta e baixa massas moleculares. Foram abordados, ainda, os efeitos das seguintes variáveis: temperatura e concentração oxigênio dissolvido. Para tanto, montou-se em laboratório, câmaras de decomposição com células (rompidas e íntegras) e polissacarídeos (de alta e baixa massas moleculares) provenientes de S. iversenii. Com base nas quantificações das concentrações de carbono orgânico descreveu-se os processos de decomposição dos recursos e avaliou-se os coeficientes cinéticos. Estas descrições constituíram a base dos modelos propostos para a decomposição dos recursos. Esses modelos permitiram inferir que os substratos utilizados constituíram-se, do ponto de vista estrutural, de compostos heterogêneos, apresentando frações lábeis e refratárias. Em relação ao consumo de oxigênio, observou-se que foi mais rápido na decomposição das células rompidas que das células íntegras; para os polissacarídeos, os consumos de oxigênio foram mais rápidos nas mineralizações das frações de alta massa molecular. A temperatura influenciou as velocidades dos processos envolvidos com a mineralização das frações refratárias, além de alterar as rotas das mineralizações dos recursos; induziu, também, a ocorrência de alterações das relações estequiométricas (O/C) dos processos. Foi possível verificar que os açucares que formam estes polissacarídeos contribuíram com o fornecimento de energia para os microrganismos durante um longo período. Os modelos matemáticos propostos mostraram-se sensíveis aos resultados experimentais. A degradação de S. iversenii pode contribuir para a manutenção dos processos ligados a manutenção do elo microbiano do reservatório de Barra Bonita.

Parasitas da família trypanosomatidae como dos generos Crithidia, Blastocrithidia, Leptomonas, Hepertomonas e Rhynchoidomona infectam insetos e Phytomonas parasitam plantas. O T. cruzi e L. (L.) chagasi, agentes etiológicos respectivamente da doença de Chagas e da leishmaniose visceral (LV) também fazem parte desta família. Pela similaridade entre estes parasitos alguns estudos tem utilizado os tripanosomatídeos não patogênicos como fonte alternativa de antígenos para o imunodiagnóstico da doença de Chagas e da leishmaniose. Com o objetivo de identificar moléculas em tripanosomatídeos não patogênicos que reagem com anticorpos anti T. cruzi e anti- Leishmania sp, foram utilizados dois preparados antigênicos: a fração excretada-secretada (ES) e o extrato total obtido por digestão química (ET) de L. seymouri, C. deanei, C. fasciculata e C. luciliae, sempre comparados com o T. cruzi e a L. (L.) chagasi. A reatividade diferencial entre anticorpos anti T. cruzi e anti L. (L.) chagasi levou à escolha da L. seymouri, único parasito no qual a fração ES mostrou significativas diferenças de reatividade, a C. deanei apresentou dados semelhantes. Anticorpos presentes em casos de LV reagem, por ELISA, tanto com ES como com ET de L. seymouri, no entanto casos de leishmaniose tegumentar e a maioria dos chagásicos não apresentaram reação com a fração ES deste parasito, apesar de reagirem com o antígeno ET. O ELISA mostrou que os anticorpos anti L. (L.) chagasi reagem mais com proteínas contidas no ES e menos com carboidrato, ao contrário a baixa reatividade dos anticorpos anti T. cruzi para o ES são preferencialmente contra carboidratos. Quando as frações de ES e ET foram analisados por Immunobloting o anti- L. (L.) chagasi não reagiu com nenhuma banda por esta metodologia, ao contrário anticorpos anti- T. cruzi apresentaram intensa reação com bandas na região de 29-36kDa do ET de L. seymouri, que foram identificadas como sendo moléculas de proteínas e de carboidratos (66-97kDa) para o ES. A utilização de soros policlonais monoespecíficos mostra que ES e ET possuem epítopos compartilhados e a quantificação deste compartilhando foi calculado utilizando anticorpos monoespecíficos eluídos de ES ou ET. Estes resultados mostraram que a identificação de moléculas reativas de L. seymouri por anticorpos presentes em chagásicos e leishmanióticos sp depende da metodologia empregada versus preparado antigênico. A superioridade das moléculas contidas no parasito de L. seymouri foi adicionalmente evidenciada quando 25,5% das amostras de soros de VL que apresentavam baixa reatividade para o ET de L. chagasi, Abs 492nm menores que 0.99 e média e SD de 0,56 ? 0,18 apresentavam alta reatividade para o ET de L. seymouri (p<0,01) com média e SD de 1,51 ? 0,35. Estes dados nos indicam que uma caracterização mais profunda das moléculas presentes na L. seymouri é de vital importância se for empregada no imunodiagnóstico das doenças de Chagas e leishmaniose. / Parasites of Trypanosomatidae family as Crithidia, Blastocrithidia, Leptomonas, Hepertomonas and Rhynchoidomonas infect insects and Phytomonas parasitize plants. T. cruzi and L. (L.) chagasi the etiological agents of Chagas disease and Leishmaniasis (VL) respectively, belong to this family. The similarity between these parasites led few studies to use non-pathogenic trypanosomatids as an alternative source of antigens for Chagas\' disease and leishmaniasis immunodiagnosis. With the aim of identifying molecules in nonpathogenic trypanosomatids that react with anti T. cruzi and anti-Leishmania antibodies, two antigenic preparations were employed: the excreted-secreted molecules (ES) and total extract obtained by chemical digestion (ET) of L. seymouri, C. deanei, C. fasciculata and C. luciliae, and compared with T. cruzi and a L. (L.) chagasi. ES fraction of L. seymouri was the unique that showed differences in reactivity when tested with anti T. cruzi and anti L. (L.) chagasi antibodies, evaluation with C. deanei showed similar data. ELISA performed with L. seymouri ES and ET antigens reacted with all VL cases, however tegumentar leishmaniasis and Chagas disease cases showed no reaction with the ES fraction, although they react with ET antigen. The ELISA revealed that anti L. (L.) chagasi antibodies react with proteins contained in ES and less with carbohydrate, unlike the low reactivity of anti T. cruzi with ES were mainly against carbohydrates. When ES and ET were analyzed by immunoblotting the anti L. (L.) chagasi antibodies did not react with any bands, unlike antibodies to T. cruzi showed intense reaction with 29-36kDa protein bands of L. seymouri ET and carbohydrate bands ES (66-97kDa). The use of monospecific polyclonal sera showed that ES and ET share epitopes and these data was calculated using monospecific antibodies eluted from ES or ET antigens. These results show that the identification of L. seymouri molecules reactive by chagasic and leishmaniotic sp cases depends on the methodology employed versus antigenic preparation. The superiority of L. seymouri reactivity was further evidenced when 25.5% of VL sera that showed low reactivity to L. chagasi ET (Abs 492nm < 0.99 and smaller than average and SD of 0.56 +/- 0.18) showed high reactivity to ET L. seymouri (p <0.01) with mean and SD of 1.51 +/- 0.35. These data indicate that a more thorough characterization of molecules present in L. seymouri is of vital importance if used in Chagas disease and leishmaniasis immunodiagnosis.

Parasitas da família trypanosomatidae como dos generos Crithidia, Blastocrithidia, Leptomonas, Hepertomonas e Rhynchoidomona infectam insetos e Phytomonas parasitam plantas. O T. cruzi e L. (L.) chagasi, agentes etiológicos respectivamente da doença de Chagas e da leishmaniose visceral (LV) também fazem parte desta família. Pela similaridade entre estes parasitos alguns estudos tem utilizado os tripanosomatídeos não patogênicos como fonte alternativa de antígenos para o imunodiagnóstico da doença de Chagas e da leishmaniose. Com o objetivo de identificar moléculas em tripanosomatídeos não patogênicos que reagem com anticorpos anti T. cruzi e anti- Leishmania sp, foram utilizados dois preparados antigênicos: a fração excretada-secretada (ES) e o extrato total obtido por digestão química (ET) de L. seymouri, C. deanei, C. fasciculata e C. luciliae, sempre comparados com o T. cruzi e a L. (L.) chagasi. A reatividade diferencial entre anticorpos anti T. cruzi e anti L. (L.) chagasi levou à escolha da L. seymouri, único parasito no qual a fração ES mostrou significativas diferenças de reatividade, a C. deanei apresentou dados semelhantes. Anticorpos presentes em casos de LV reagem, por ELISA, tanto com ES como com ET de L. seymouri, no entanto casos de leishmaniose tegumentar e a maioria dos chagásicos não apresentaram reação com a fração ES deste parasito, apesar de reagirem com o antígeno ET. O ELISA mostrou que os anticorpos anti L. (L.) chagasi reagem mais com proteínas contidas no ES e menos com carboidrato, ao contrário a baixa reatividade dos anticorpos anti T. cruzi para o ES são preferencialmente contra carboidratos. Quando as frações de ES e ET foram analisados por Immunobloting o anti- L. (L.) chagasi não reagiu com nenhuma banda por esta metodologia, ao contrário anticorpos anti- T. cruzi apresentaram intensa reação com bandas na região de 29-36kDa do ET de L. seymouri, que foram identificadas como sendo moléculas de proteínas e de carboidratos (66-97kDa) para o ES. A utilização de soros policlonais monoespecíficos mostra que ES e ET possuem epítopos compartilhados e a quantificação deste compartilhando foi calculado utilizando anticorpos monoespecíficos eluídos de ES ou ET. Estes resultados mostraram que a identificação de moléculas reativas de L. seymouri por anticorpos presentes em chagásicos e leishmanióticos sp depende da metodologia empregada versus preparado antigênico. A superioridade das moléculas contidas no parasito de L. seymouri foi adicionalmente evidenciada quando 25,5% das amostras de soros de VL que apresentavam baixa reatividade para o ET de L. chagasi, Abs 492nm menores que 0.99 e média e SD de 0,56 ? 0,18 apresentavam alta reatividade para o ET de L. seymouri (p<0,01) com média e SD de 1,51 ? 0,35. Estes dados nos indicam que uma caracterização mais profunda das moléculas presentes na L. seymouri é de vital importância se for empregada no imunodiagnóstico das doenças de Chagas e leishmaniose. / Parasites of Trypanosomatidae family as Crithidia, Blastocrithidia, Leptomonas, Hepertomonas and Rhynchoidomonas infect insects and Phytomonas parasitize plants. T. cruzi and L. (L.) chagasi the etiological agents of Chagas disease and Leishmaniasis (VL) respectively, belong to this family. The similarity between these parasites led few studies to use non-pathogenic trypanosomatids as an alternative source of antigens for Chagas\' disease and leishmaniasis immunodiagnosis. With the aim of identifying molecules in nonpathogenic trypanosomatids that react with anti T. cruzi and anti-Leishmania antibodies, two antigenic preparations were employed: the excreted-secreted molecules (ES) and total extract obtained by chemical digestion (ET) of L. seymouri, C. deanei, C. fasciculata and C. luciliae, and compared with T. cruzi and a L. (L.) chagasi. ES fraction of L. seymouri was the unique that showed differences in reactivity when tested with anti T. cruzi and anti L. (L.) chagasi antibodies, evaluation with C. deanei showed similar data. ELISA performed with L. seymouri ES and ET antigens reacted with all VL cases, however tegumentar leishmaniasis and Chagas disease cases showed no reaction with the ES fraction, although they react with ET antigen. The ELISA revealed that anti L. (L.) chagasi antibodies react with proteins contained in ES and less with carbohydrate, unlike the low reactivity of anti T. cruzi with ES were mainly against carbohydrates. When ES and ET were analyzed by immunoblotting the anti L. (L.) chagasi antibodies did not react with any bands, unlike antibodies to T. cruzi showed intense reaction with 29-36kDa protein bands of L. seymouri ET and carbohydrate bands ES (66-97kDa). The use of monospecific polyclonal sera showed that ES and ET share epitopes and these data was calculated using monospecific antibodies eluted from ES or ET antigens. These results show that the identification of L. seymouri molecules reactive by chagasic and leishmaniotic sp cases depends on the methodology employed versus antigenic preparation. The superiority of L. seymouri reactivity was further evidenced when 25.5% of VL sera that showed low reactivity to L. chagasi ET (Abs 492nm < 0.99 and smaller than average and SD of 0.56 +/- 0.18) showed high reactivity to ET L. seymouri (p <0.01) with mean and SD of 1.51 +/- 0.35. These data indicate that a more thorough characterization of molecules present in L. seymouri is of vital importance if used in Chagas disease and leishmaniasis immunodiagnosis.