Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva é uma alga vermelha comercialmente importante por ser a principal fonte de carragenana kappa, hidrocolóide utilizado como agente espessante e estabilizante em alimentos, fármacos e cosméticos. Devido à sua importância, é fundamental desenvolver bases tecnológicas visando sua maricultura sustentada e a seleção de linhagens mais produtivas com carragenanas de melhor qualidade. Esse trabalho teve como objetivos: 1. desenvolver a cultura de tecidos para a propagação de plantas matrizes, selecionar as melhores linhagens para cultivo in vitro e produzir novas linhagens; 2. testar a espécie como biofiltro em cultivos integrados com peixes e 3. analisar os efeitos de diferentes condições de cultivo no rendimento e na qualidade das carragenanas, segundo parâmetros comerciais. Para o primeiro objetivo, foram testadas cinco linhagens (tetrasporófitos marrom, verde e vermelho, gametófito feminino e linhagem “Edison de Paula", EP, selecionada a partir da germinação de tetrásporos) para definir o sistema experimental mais adequado para a micropropagação. Explantes da linhagem EP foram tratados com colchicina com a finalidade de induzir linhagens poliplóides. Essa linhagem foi selecionada por apresentar maior tolerância aos procedimentos de esterilização utilizados na cultura de tecidos. Apesar das altas taxas de indução de calos observadas em todas as linhagens, a regeneração de talos a partir dos calos (regeneração indireta) foi difícil. A regeneração de talos a partir dos explantes (regeneração direta) foi estimulada pela utilização de fitorreguladores e da colchicina. A contaminação dos cultivos por uma espécie filamentosa Acrochaetium no talo da linhagem EP foi inibida com a adição de 90 mM de glicerol. A formação de novas linhagens poliplóides através da utilização de colchicina não foi demonstrada. Os resultados indicaram que é possível utilizar a micropropagação através da produção de explantes para manutenção de um estoque de plantas matrizes de diferentes linhagens em laboratório. Para o segundo objetivo, o tetrasporófito marrom da espécie foi cultivado em tanques com água do mar e com efluente da criação de peixes da espécie Trachinotus carolinus (pampos) por 10 dias. As taxas de crescimento das algas cultivadas nos tanques foram mais baixas que às obtidas em cultivo no mar. Os valores máximos da taxa de remoção nos efluentes foram: NO3- = 18,2%; NO2- = 50,8%; NH4+ = 70,5% e PO43- =26,8%, nas condições testadas. Todas as plantas sobreviveram até o final do período experimental, mas apresentaram sinais de "ice-ice", doença associada ao estresse fisiológico. Diferenças entre os rendimentos de carragenana de algas cultivadas em água do mar ou em efluente de criação de peixes não foram significativas. Esses resultados demonstraram que é possível utilizar K. alvarezii como biofiltro de águas eutrofizadas derivadas da criação de peixes embora a espécie seja típica de águas oligotróficas. Para o terceiro objetivo, o gametófito feminino foi cultivado em balsas flutuantes segundo diferentes condições de cultivo (período de cultivo, profundidade e densidade do plantio). As carragenanas das plantas cultivadas nesses tratamentos foram extraídas e algumas propriedades foram determinadas. As taxas de crescimento variaram de 5,2 a 7,2% dia-1, com as maiores taxas obtidas em 28 dias de cultivo, em profundidade de 0 e 0,5 m e densidade do plantio de 12 e 8,4 plantas m-2. As condições de cultivo que forneceram melhor carragenana, segundo padrões comerciais foram: 45 dias de cultivo, na superfície, com densidade de 12 plantas m-2. Considerando que esse cultivo foi realizado na estação menos favorável do ano (inverno) para o crescimento das plantas, esses resultados indicam que o local onde a espécie foi introduzida é adequado para a implementação do cultivo comercial. Através dos resultados obtidos nesse trabalho, desejamos contribuir com a maricultura sustentável de uma espécie promissora no Brasil, com excelente potencial econômico reconhecido mundialmente, além de deixar algumas sugestões e propostas para novos estudos. / Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva is a red seaweed commercially important for being the main source of kappa carrageenan, hydrocolloid utilised as thickener and stabiliser in foods, medicaments and cosmetics. Due to its importance it is fundamental to develop technological bases on purpose of its sustainable mariculture and the selection of more productive strains with best qualities carrageenans. The objectives of this work were: 1. to develop the tissue culture for micropropagation of matrix plants, to select the better strains for in vitro culture and to produce new strains; 2. to test the species as biofilter in integrated cultivation with fishes and 3. to analyse the effects of different cultivation conditions in carrageenan yield and quality, according to commercial parameters. For the first objective, five strains (brown, green and red tetrasporophytes, female gametophyte and "Edison de Paula" strain, EP, selected from tetraspores progeny) were tested to define the experimental system suitable for micropropagation. Explants from EP strain were treated with colchicine with the aim of induce polyploid strains. This strain was selected by presenting high tolerance to sterilization procedures used in tissue culture. Despite the high rates of callus induction observed in all strains, thallus regeneration from callus (indirect regeneration) was difficult. Thallus regeneration from explants (direct regeneration) was stimulated by phytorregulators and colchicine. The culture contamination by a filamentous species Acrochaetium in the tallus of EP strain was inhibited with addition of 90 mM glycerol. The formation of polyploid strains by colchicine treatments was not proved. The results indicated that it is possible to use the micropropagation through the production of explants for maintaining matrix plants stocks from different strains in laboratory. For the second objective, the brown tetrasporophyte was cultivated in tanks with seawater and with effluents of the fish Trachinotus carolinus (pampos) rearing for 10 days. Growth rates of seaweeds cultivated in tanks was lower than those cultivated in the sea. The maximum values of removal rates from the effluents were: NO3- = 18.2%; NO2- = 50.8%; NH4+ = 70.5% and PO43- =26.8% in the conditions tested. All plants survived until the end of experimental period, but they presented signals of "ice-ice", disease associated to physiological stress. Differences between the carrageenan yields from plants cultivated in seawater and in effluents of fish rearing were not significant. These results showed that it was possible utilised the seaweed K. alvarezii as biofilter in effluents from fish rearing, although the species is typical of oligotrophic waters. For the third objective, the female gametophyte was cultivated from floating raft according to different cultivation conditions (i.e. cultivation period, depth and planting density). Carrageenan from the plants cultivated under these treatments was extracted and some properties were determined. Growth rates ranged from 5.2 to 7.2% day-1, with the higher rates obtained in 28 day cultivation period, at 0 and 0.5 m of depth and planting density of 12 and 8.4 plants m-2. The cultivation conditions that supplied the best carrageenan, according to commercial patterns were: 45 days of cultivation, in surface, with planting density of 12 plants m-2. Considering that this cultivation was conducted in the unfavourable season of the year (winter) for the growth of K. alvarezii, the results indicated that the site where the species was introduced is adequate to the implementation of commercial cultivation. Through the results obtained in this work, we wish to contribute with sustainable mariculture of a successful species in Brazil, with excellent economic potential recognised in all world, besides leave some suggestions and proposes for new studies.

Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva é uma alga vermelha comercialmente importante por ser a principal fonte de carragenana kappa, hidrocolóide utilizado como agente espessante e estabilizante em alimentos, fármacos e cosméticos. Devido à sua importância, é fundamental desenvolver bases tecnológicas visando sua maricultura sustentada e a seleção de linhagens mais produtivas com carragenanas de melhor qualidade. Esse trabalho teve como objetivos: 1. desenvolver a cultura de tecidos para a propagação de plantas matrizes, selecionar as melhores linhagens para cultivo in vitro e produzir novas linhagens; 2. testar a espécie como biofiltro em cultivos integrados com peixes e 3. analisar os efeitos de diferentes condições de cultivo no rendimento e na qualidade das carragenanas, segundo parâmetros comerciais. Para o primeiro objetivo, foram testadas cinco linhagens (tetrasporófitos marrom, verde e vermelho, gametófito feminino e linhagem “Edison de Paula”, EP, selecionada a partir da germinação de tetrásporos) para definir o sistema experimental mais adequado para a micropropagação. Explantes da linhagem EP foram tratados com colchicina com a finalidade de induzir linhagens poliplóides. Essa linhagem foi selecionada por apresentar maior tolerância aos procedimentos de esterilização utilizados na cultura de tecidos. Apesar das altas taxas de indução de calos observadas em todas as linhagens, a regeneração de talos a partir dos calos (regeneração indireta) foi difícil. A regeneração de talos a partir dos explantes (regeneração direta) foi estimulada pela utilização de fitorreguladores e da colchicina. A contaminação dos cultivos por uma espécie filamentosa Acrochaetium no talo da linhagem EP foi inibida com a adição de 90 mM de glicerol. A formação de novas linhagens poliplóides através da utilização de colchicina não foi demonstrada. Os resultados indicaram que é possível utilizar a micropropagação através da produção de explantes para manutenção de um estoque de plantas matrizes de diferentes linhagens em laboratório. Para o segundo objetivo, o tetrasporófito marrom da espécie foi cultivado em tanques com água do mar e com efluente da criação de peixes da espécie Trachinotus carolinus (pampos) por 10 dias. As taxas de crescimento das algas cultivadas nos tanques foram mais baixas que às obtidas em cultivo no mar. Os valores máximos da taxa de remoção nos efluentes foram: NO3- = 18,2%; NO2- = 50,8%; NH4+ = 70,5% e PO43- =26,8%, nas condições testadas. Todas as plantas sobreviveram até o final do período experimental, mas apresentaram sinais de "ice-ice", doença associada ao estresse fisiológico. Diferenças entre os rendimentos de carragenana de algas cultivadas em água do mar ou em efluente de criação de peixes não foram significativas. Esses resultados demonstraram que é possível utilizar K. alvarezii como biofiltro de águas eutrofizadas derivadas da criação de peixes embora a espécie seja típica de águas oligotróficas. Para o terceiro objetivo, o gametófito feminino foi cultivado em balsas flutuantes segundo diferentes condições de cultivo (período de cultivo, profundidade e densidade do plantio). As carragenanas das plantas cultivadas nesses tratamentos foram extraídas e algumas propriedades foram determinadas. As taxas de crescimento variaram de 5,2 a 7,2% dia-1, com as maiores taxas obtidas em 28 dias de cultivo, em profundidade de 0 e 0,5 m e densidade do plantio de 12 e 8,4 plantas m-2. As condições de cultivo que forneceram melhor carragenana, segundo padrões comerciais foram: 45 dias de cultivo, na superfície, com densidade de 12 plantas m-2. Considerando que esse cultivo foi realizado na estação menos favorável do ano (inverno) para o crescimento das plantas, esses resultados indicam que o local onde a espécie foi introduzida é adequado para a implementação do cultivo comercial. Através dos resultados obtidos nesse trabalho, desejamos contribuir com a maricultura sustentável de uma espécie promissora no Brasil, com excelente potencial econômico reconhecido mundialmente, além de deixar algumas sugestões e propostas para novos estudos. / Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva is a red seaweed commercially important for being the main source of kappa carrageenan, hydrocolloid utilised as thickener and stabiliser in foods, medicaments and cosmetics. Due to its importance it is fundamental to develop technological bases on purpose of its sustainable mariculture and the selection of more productive strains with best qualities carrageenans. The objectives of this work were: 1. to develop the tissue culture for micropropagation of matrix plants, to select the better strains for in vitro culture and to produce new strains; 2. to test the species as biofilter in integrated cultivation with fishes and 3. to analyse the effects of different cultivation conditions in carrageenan yield and quality, according to commercial parameters. For the first objective, five strains (brown, green and red tetrasporophytes, female gametophyte and "Edison de Paula" strain, EP, selected from tetraspores progeny) were tested to define the experimental system suitable for micropropagation. Explants from EP strain were treated with colchicine with the aim of induce polyploid strains. This strain was selected by presenting high tolerance to sterilization procedures used in tissue culture. Despite the high rates of callus induction observed in all strains, thallus regeneration from callus (indirect regeneration) was difficult. Thallus regeneration from explants (direct regeneration) was stimulated by phytorregulators and colchicine. The culture contamination by a filamentous species Acrochaetium in the tallus of EP strain was inhibited with addition of 90 mM glycerol. The formation of polyploid strains by colchicine treatments was not proved. The results indicated that it is possible to use the micropropagation through the production of explants for maintaining matrix plants stocks from different strains in laboratory. For the second objective, the brown tetrasporophyte was cultivated in tanks with seawater and with effluents of the fish Trachinotus carolinus (pampos) rearing for 10 days. Growth rates of seaweeds cultivated in tanks was lower than those cultivated in the sea. The maximum values of removal rates from the effluents were: NO3- = 18.2%; NO2- = 50.8%; NH4+ = 70.5% and PO43- =26.8% in the conditions tested. All plants survived until the end of experimental period, but they presented signals of "ice-ice", disease associated to physiological stress. Differences between the carrageenan yields from plants cultivated in seawater and in effluents of fish rearing were not significant. These results showed that it was possible utilised the seaweed K. alvarezii as biofilter in effluents from fish rearing, although the species is typical of oligotrophic waters. For the third objective, the female gametophyte was cultivated from floating raft according to different cultivation conditions (i.e. cultivation period, depth and planting density). Carrageenan from the plants cultivated under these treatments was extracted and some properties were determined. Growth rates ranged from 5.2 to 7.2% day-1, with the higher rates obtained in 28 day cultivation period, at 0 and 0.5 m of depth and planting density of 12 and 8.4 plants m-2. The cultivation conditions that supplied the best carrageenan, according to commercial patterns were: 45 days of cultivation, in surface, with planting density of 12 plants m-2. Considering that this cultivation was conducted in the unfavourable season of the year (winter) for the growth of K. alvarezii, the results indicated that the site where the species was introduced is adequate to the implementation of commercial cultivation. Through the results obtained in this work, we wish to contribute with sustainable mariculture of a successful species in Brazil, with excellent economic potential recognised in all world, besides leave some suggestions and proposes for new studies.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-05T14:18:52Z No. of bitstreams: 2 TESE Patrícia Guimarães Araújo.pdf: 4699975 bytes, checksum: ecef19571c76802b4638cb0fcc331f67 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Patrícia Guimarães Araújo.pdf: 4699975 bytes, checksum: ecef19571c76802b4638cb0fcc331f67 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES;PNADB / Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P.C. Silva (Rhodophyta, Gigartinales) foi introduzida no litoral da Paraíba, nordeste do Brasil, no início da década de 2000 e tem sido cultivada em escala artesanal até o momento. Esta introdução gerou questionamentos acerca do risco de invasão ambiental na costa nordeste do Brasil. Assim, o presente estudo avaliou e monitorou o potencial de invasão de K. alvarezii no litoral da Paraíba, e teve como objetivos: (i) identificar a linhagem de K. alvarezii introduzida na Paraíba através de ferramenta molecular; (ii) avaliar a sobrevivência e crescimento da K. alvarezii arribada sob diferentes temperaturas (20, 24, 28, 32 °C) e salinidades (15, 25, 35, 45, 55 ups); (iii) avaliar e monitorar o potencial de estabelecimento de K. alvarezii na costa da Paraíba e de Pernambuco através de propagação vegetativa e pela produção de esporos/gametas e a dispersão por fragmentos arribados ao longo da costa. A análise de Máxima Verossimilhança (ML) e a Inferência Bayesiana (BI) mostraram semelhanças entre a linhagem de K. alvarezii cultivada na Paraíba e aquelas que são cultivadas em diversas partes do mundo e que não tem mostrado comportamento invasivo. A temperatura e a salinidade influenciaram a sobrevivência e crescimento de K. alvarezii arribada, a maior sobrevivência ocorreu a 20 e 24 °C e as algas coletadas na estação seca mostraram maior sobrevivência e crescimento a 25 e 35 ups de salinidade, enquanto que as algas coletadas na estação chuvosa, a 15 e 25 ups. Temperaturas de 32 °C e salinidade de 55 ups foram letais. Talos despigmentados e contaminação pela alga vermelha Acrochaetium ocorreu e prejudicou a sobrevivência e desenvolvimento da K. alvarezii arribada. O monitoramento indicou que a dispersão de K. alvarezii arribado é pontual, concentrada nas praias próximas ao local das balsas de cultivo. A direção do vento e a temperatura ambiente e da água do mar tiveram relação com a biomassa arribada. Não foram observadas estruturas reprodutivas nas algas arribadas, nem recrutamento e desenvolvimento de esporos ou gametas nos substratos artificiais. Também não foram observados talos de K. alvarezii crescendo fixos ou enroscados em substratos naturais das formações recifais e nódulos de algas calcárias. Portanto, os resultados indicam que, até o momento, não há estabelecimento de K. alvarezii no litoral da Paraíba, e o potencial de invasão desta espécie é baixo para a região. Todavia, é importante dar continuidade às ações de monitoramento ambiental na área sob influência do cultivo desta espécie exótica.

O presente estudo visa avaliar a influência das densidades populacionais da macrofauna vágil e semi-séssil fital sobre o crescimento da Macroalga Kappaphycus alvarezii em um cultivo experimental localizado em Ubatuba, litoral norte do Estado de São Paulo. Quatro talos de cada um dos morfotipos de cor verde, vermelho e marrom foram analisados nas estações de verão e inverno. Diferenças quanto às taxas de crescimento dos talos foram testadas para os fatores morfotipos de cor dos talos, estação do ano e densidades das populações da macrofauna fital, organizada em táxons e guildas por diferentes critérios. A taxa de crescimento dos talos de K. alvarezii foi significativamente diferente para o fator estação de ano, mas não para os morfotipos. As densidades das variáveis populacionais também foram testadas por diferenças entre as estações de verão e inverno. A macrofauna total se apresentou significativamente diferente para o fator estação do ano. Na análise das densidades das variáveis populacionais em separado, algumas das variáveis, entre elas a guilda dos mesoherbívoros, não apresentaram diferenças significativas para o fator estação do ano. A queda na densidade desta guilda sugere que ela não afetou a redução da produtividade entre as estações do ano. Anfípodos foram os mais abundantes, predominando organismos comedores de partículas. As correlações parciais entre as densidades de táxons e guildas da macrofauna e a taxa de crescimento dos talos dentro de cada estação do ano apontaram a densidade dos anfípodos tubícolas como a maior previsora das variações no crescimento dos talos na estação de inverno. / The present study aims to assess the influence of population densities of mobile and semi-sessile phytal macrofauna on the growth of the seaweed Kappaphycus alvarezii in field experimental cultivation at Ubatuba, northern coast of São Paulo State. Four thalli of each green, red and brown color morphotypes were analyzed in summer and winter seasons. Their growth rates were assessed and tested for differences to the factors color morphotypes, season and macrofaunal population densities, the latter being analyzed through organization of taxa and guild variables. The growth rate was significantly different for the factor season, but returned no significant differences for the morphotypes. Also, the total macrofauna was significant different for the factor season. When population densities were treated in separate, some variables, including the mesoherbivorous guild showed no significant differences through season. The drop in the density of this group suggests no effects on the growth drop between seasons. Amphipods represented the dominant group. The detritivorous-suspensivorous guild dominated the macrofauna. Partial correlations between macrofaunal taxa and guild variables and thalli growth rate within each season showed tubicolous amphipods as the most effective group accounting for the differences in algal growth rate in winter season.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMatheusACosta1.pdf: 1680984 bytes, checksum: 07e7751a0b98112526470e65e8aace0a (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Among the macroalgae grown on a commercial scale today, the red alga Kappaphychus alvarezii noteworthy due to its ease of cultivation and importance as a source of carrageenan extraction, one ficocolóide used in various industrial sectors because of its emulsifying and stabilizing properties. In the process of obtaining this compound, obtained as a byproduct a liquid extract, which has been employed in agriculture. However considering the potential biological activity of oligosaccharides and derivatives, which can be obtained from the solid fraction of seaweed source of carrageenan, the use together of these biomasses, solid and liquid extract biomass, can maximize the efficiency benefits associated with the use of the extract this alga in agriculture. In addition, the high total organic carbon content of that biomass mixture can collaborate in the legal recognition of this potential product as liquid organic fertilizer. The process for obtaining the oligassacarídeos from solid biomass and seaweed, then diluting the liquid extract was acidic hydrolysis. The hydrolytic arranged 2³ factorial arrangement of treatments ranged sulfuric acid solution in 0.2 and 0.4 molar, the temperature at 100 to 127 ° C and reaction time 15 and 30 minutes. The two samples of biomass hydrolyzate that had the highest percentage of organic carbon, and 11.6% and 12.6%, were selected for field trials in soybean, where each sample was diluted in liquid extract at 25% concentrations and 75%. Different doses of these two sample bases and pure liquid extract were tested in seed treatment and foliar spray in soybean. For this first application technology the lowest dose evaluated (2.5 ml kg-1 seed) presented with greater efficiency to increase of growth parameters. And for foliar technology the highest dose evaluated (500 mL ha-1) showed up, apparently more interesting for grain yield increase. / Dentre as macroalgas cultivadas em escala comercial hoje, a alga vermelha Kappaphychus alvarezii merece destaque devido a sua facilidade de cultivo e importância como fonte de extração de carragenana, um ficocolóide utilizado em diversos setores industriais devido às suas propriedades emulsificante e estabilizante. No processo de obtenção deste composto, obtém-se um extrato líquido como subproduto, o qual vem sendo empregado na agricultura. Todavia considerando a potencial atividade biológica de oligossacarídeos e derivados, que podem ser obtidos a partir da fração sólida da alga fonte de carragenana, o uso em conjunto dessas biomassas, extrato líquido e biomassa sólida, pode maximizar a eficiência dos benefícios associados ao uso do extrato desta alga na agricultura. Além disso, o alto conteúdo de carbono orgânico total dessa mistura de biomassas pode colaborar no reconhecimento legal deste potencial produto como fertilizante orgânico liquido. O processo para obtenção dos oligassacarídeos a partir da biomassa sólida da alga e, então diluição no extrato líquido, foi a hidrolise ácida. Os tratamentos hidrolíticos dispostos em arranjo fatorial 2³, variaram a solução de ácido sulfúrico em 0,2 e 0,4 molar, a temperatura em 100 e 127°C e tempo de reação em 15 e 30 minutos. As duas amostras de biomassa hidrolisada que tiveram o maior percentual de carbono orgânico, sendo 11,6 % e 12,6%, foram selecionadas para experimentação agrícola na cultura de soja, onde cada amostra foi diluída no extrato líquido em concentrações de 25% e 75%. Diferentes doses destas duas bases amostrais e do extrato líquido puro foram testadas no tratamento de semente e pulverização foliar na cultura de soja. Para esta primeira tecnologia de aplicação a menor dose avaliada (2,5 mL kg de semente-1) apresentou-se com maior eficiência para incremento de parâmetros de crescimento. E, para a tecnologia via foliar a maior dose avaliada (500 mL hectare -1) demonstrou-se, aparentemente, mais interessante para incremento de produtividade de grãos.

O presente estudo visa avaliar a influência das densidades populacionais da macrofauna vágil e semi-séssil fital sobre o crescimento da Macroalga Kappaphycus alvarezii em um cultivo experimental localizado em Ubatuba, litoral norte do Estado de São Paulo. Quatro talos de cada um dos morfotipos de cor verde, vermelho e marrom foram analisados nas estações de verão e inverno. Diferenças quanto às taxas de crescimento dos talos foram testadas para os fatores morfotipos de cor dos talos, estação do ano e densidades das populações da macrofauna fital, organizada em táxons e guildas por diferentes critérios. A taxa de crescimento dos talos de K. alvarezii foi significativamente diferente para o fator estação de ano, mas não para os morfotipos. As densidades das variáveis populacionais também foram testadas por diferenças entre as estações de verão e inverno. A macrofauna total se apresentou significativamente diferente para o fator estação do ano. Na análise das densidades das variáveis populacionais em separado, algumas das variáveis, entre elas a guilda dos mesoherbívoros, não apresentaram diferenças significativas para o fator estação do ano. A queda na densidade desta guilda sugere que ela não afetou a redução da produtividade entre as estações do ano. Anfípodos foram os mais abundantes, predominando organismos comedores de partículas. As correlações parciais entre as densidades de táxons e guildas da macrofauna e a taxa de crescimento dos talos dentro de cada estação do ano apontaram a densidade dos anfípodos tubícolas como a maior previsora das variações no crescimento dos talos na estação de inverno. / The present study aims to assess the influence of population densities of mobile and semi-sessile phytal macrofauna on the growth of the seaweed Kappaphycus alvarezii in field experimental cultivation at Ubatuba, northern coast of São Paulo State. Four thalli of each green, red and brown color morphotypes were analyzed in summer and winter seasons. Their growth rates were assessed and tested for differences to the factors color morphotypes, season and macrofaunal population densities, the latter being analyzed through organization of taxa and guild variables. The growth rate was significantly different for the factor season, but returned no significant differences for the morphotypes. Also, the total macrofauna was significant different for the factor season. When population densities were treated in separate, some variables, including the mesoherbivorous guild showed no significant differences through season. The drop in the density of this group suggests no effects on the growth drop between seasons. Amphipods represented the dominant group. The detritivorous-suspensivorous guild dominated the macrofauna. Partial correlations between macrofaunal taxa and guild variables and thalli growth rate within each season showed tubicolous amphipods as the most effective group accounting for the differences in algal growth rate in winter season.

Submitted by Fernando Roberto Paz Cedeno null (fernandopazc@yahoo.com) on 2017-04-07T11:26:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Fernando Roberto Paz Cedeno.pdf: 2921183 bytes, checksum: f2905dbe63bb30ddbf52d231bf5e9f5d (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-17T13:51:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pazcedeno_fr_me_arafcf.pdf: 2921183 bytes, checksum: f2905dbe63bb30ddbf52d231bf5e9f5d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T13:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pazcedeno_fr_me_arafcf.pdf: 2921183 bytes, checksum: f2905dbe63bb30ddbf52d231bf5e9f5d (MD5) Previous issue date: 2017-02-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A macroalga vermelha Kappaphycus alvarezii é rica em carboidratos, porém contém outras frações constituídas de proteínas, inorgânicos e aromáticos. O presente trabalho foi justificado devido ao fato de que o resíduo gerado no processamento de carragena semi-refinada ser menos recalcitrante comparado a resíduos lignocelulósicos. Objetivo: Avaliar o potencial da conversão enzimática das frações geradas no processamento de carragena oriundo da macroalga Kappaphycus alvarezii em açúcares monoméricos fermentescíveis. Métodos: A parte experimental envolveu a obtenção de um resíduo a partir do processamento de carragena semi-refinada de K. alvarezii. A fração não tratada e as frações obtidas no processamento foram caracterizadas quimicamente e hidrolisadas enzimaticamente. Na hidrólise enzimática foram utilizados extratos enzimáticos comerciais e um extrato enzimático obtido a partir de Aspergillus sp. Resultados: O processamento de carragena semi-refinada e a obtenção do resíduo foram realizadas com sucesso. Os rendimentos globais de obtenção de carragena semi-refinada e do resíduo foram de 46,8% e 19,2%, respectivamente. As frações, não tratada, tratada com KOH, o resíduo e a carragena semi-refinada mostraram teores brutos de 44,8%, 41,5%, 32,7% e 53,6% (galactana), 12,4%, 13,4%, 38,4% e 8,3% (glucana), 15,8%, 14,9%, 8,6% e 18,2% (cinzas) e 12,6%, 13,8%, 8,1% e 13,3% (grupos sulfato), respectivamente. A fração do resíduo mostrou ser rica em glucana enquanto a fração de carragena semi-refinada rica em galactanas e cinzas. Os extratos enzimáticos comerciais utilizados foram caracterizados e mostraram níveis máximos de atividade específica de celulases e galactanases de 1,3 FPU.mg-1 e 0,3 UI.mg-1, respectivamente. O extrato obtido a partir de Aspergillus sp. mostrou níveis máximos de atividade de β-galactosidases e galactanases de 0,3 UI.mL-1 e 0,2 UI.mL-1, respectivamente. A hidrólise enzimática da fração de glucana foi eficiente atingindo 100% de conversão. Entretanto, a fração de galactana mostrou uma conversão máxima de aproximadamente 35%. Após 72 horas de hidrólise enzimática, as concentrações máximas de glicose e galactose na fração do resíduo foram de 10 g.L-1 e 1,2 g.L-1, respectivamente. Um tratamento com ácido sulfúrico em condições brandas, após a etapa de hidrólise enzimática, culminou em uma conversão máxima da fração de galactana de 47%. Nesta condição a concentração de galactose no hidrolisado atingiu 1,6 g.L-1. Conclusão: Em resumo, temos demonstrado um novo aspecto dentro do conceito de biorrefinarias de K. alvarezii para produzir não somente carragena, mas também bioprodutos a partir do hidrolisado oriundo da fração do resíduo. Esses avanços podem contribuir para uma melhor concepção de estratégias de produção de biocombustíveis no setor de produção de hidrocoloides. Desta forma, esse método poderia ser considerado como um modelo de produção de biocombustíveis de quarta geração. / The red macroalgae Kappaphycus alvarezii is rich in carbohydrates, but contains other fractions constituted of proteins, inorganic and aromatics. The present study was justified due to the fact that the residue generated in the processing of semirefined carrageenan is less recalcitrant compared to lignocellulosic residues. Objective: Evaluate the potencial of the enzymatic conversion of the fractions generated in the carrageenan processing from macroalgae Kappaphycus alvarezii in fermentable monomeric sugars. Methods: The experimental part involved the obtaining of a residue from the processing of semirefined carrageenan of K. alvarezii. The untreated fraction and fractions obtained in the processing were chemically characterized and enzymatically hydrolyzed. In the enzymatic hydrolysis were used commercial enzymatic extracts and an enzymatic extract obtained from Aspergillus sp. Results: Processing of semirefined carrageenan and the recovery of the residue were carried out successfully. Overall yields of semirefined carrageenan and residue were 46.8% and 19.2%, respectively. The content of untreated fraction, treated with KOH, residue and semirefined carrageenan were 44.8%, 41.5%, 32.7% and 53.6% (galactan), 12.4%, 13.4%, 38.4% e 8.3% (glucan), 15.8%, 14.9%, 8.6% and 18.2% (ash) and 12.6%, 13.8% , 8.1% and 13.3% (sulfate groups), respectively. The fraction of the residue showed to be rich in glucan while the fraction of semirefined carrageenan rich in galactan and ashes. Commercial enzymatic extracts used were characterized and maximum values of specific activity of cellulases and galactanases were 1.3 FPU.mg-1 and 0.3 IU.mg-1 , respectively. Extract obtained from Aspergillus sp. used characterized and maximum values of specific activity of β-galactosidase and galactanases were 0.3 IU.mL-1 and 0.2 IU.mL-1 , respectively. The enzymatic hydrolysis of the glucan fraction was efficient reaching 100% conversion. However, the enzymatic hydrolysis of the galactan fraction showed a maximum conversion of approximately 35%. After 72 hours of enzymatic hydrolysis, the maximum concentration of glucose and galactose in the residue fraction were 10 g.L-1 and 1.2 g.L-1 , respectively. A treatment with sulfuric acid under mild conditions, after the enzymatic hydrolysis step, reaching in a maximum conversion of the galactan fraction of 47%. In this condition, the concentration of galactose in the hydrolyzate reached 1.6 g.L-1 . Conclusion: In summary, we have demonstrated a new aspect of the biorefinery of K. alvarezii for developing not only carrageenan, but also bioproducts starting of the hydrolyzate from residue. Such insights can further advances this hydrocolloid sector towards better design of biofuel production strategies. Therefore, this method would be a fourth generation model for the production of biofuels.