Neste trabalho foram realizadas reações de redução de cetonas empregando diferentes organismos marinhos como biocatalisadores (algas, fungos e bactérias). Nas triagens foram utilizados derivados de acetofenonas (o-iodoacetofenona, m-iodoacetofenona, p-iodoacetofenona, o-fluoracetofenona, o-cloroacetofenona, o-bromoacetofenona, o-nitroacetofenona) e duas cetonas 1,3-dicarboniladas: a 4,4,4-triflúor-1-(furan-2-il)butano-1,3-diona e a 4,4,4-triflúor-1-(naftalen-2-il)butano-1,3-diona. As reações com as algas marinhas Bostrychia tenella e a Bostrychia radicans levaram aos álcoois com excelentes seletividades (ee >98%), contudo, obtiveram-se baixas conversões. Foram isoladas as bactérias Bt-01 (B. tenella) e Bt-02 (B. radicans), as quais catalisaram as reduções das acetofenonas com resultados similares aos obtidos com as algas. Os fungos (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) isolados da alga B. radicans reduziram as acetofenonas com boas seletividades e conversões. Ainda, reações de redução das acetofenonas com quatro linhagens de fungos isolados da alga Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41) levaram a obtenção dos respectivos álcoois com diferentes conversões e seletividades. As reduções das cetonas 1,3-dicarboniladas foram realizadas com as algas B. tenella e B. radicans, e com sete linhagens de fungos marinhos (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 e Trichoderma sp Gc1). As algas e os fungos marinhos catalisaram a redução regiosseletiva e estereosseletiva das cetonas 1,3-dicarboniladas, onde ocorreu a redução do grupo α-trifluorcarbonílico. Concluiu-se que as algas e seus microrganismos associados, e os fungos marinhos têm potencial para serem utilizados como biocatalisadores em reações de redução. Este trabalho foi o primeiro estudo realizado no país envolvendo algas marinhas e seus microrganismos associados em reações de redução de cetonas, cujos resultados são bastante promissores. / In this work, were investigated the ketone reduction reactions using several marine organisms as biocatalysts (algae, fungi and bacteria). In the screening were utilized acetophenone derivatives (o-iodoacetophenone, m-iodoacetophenone, p-iodoacetophenone, o-fluoroacetophenone, o-chloroacetophenone, o-bromoacetophenone, o-nitroacetophenone) and two 1,3-dicarbonylated compounds: 4,4,4-trifluoro-1-(furan-2-yl)butane-1,3-dione and 4,4,4-trifluoro-1-(naftalen-2-yl)butane-1,3-dione. The reactions with algae Bostrychia tenella and Bostrychia radicans afforded the alcohols with high selectivities (ee > 98%), however, with low conversions. The bacteria Bt-01 and Bt-02 were isolated from algae B. tenella and B. radicans, respectively, which catalyzed the reductions of acetophenones as the same as obtained with the algae. The acetophenones were reduced by several fungi (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) in good selectivities and conversions. These fungi were isolated from Bostrychia radicans. In addition, the acetophenone reduction reactions were screened with four strains of fungi, which were isolated from algae Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41). The alcohols were obtained with different conversions and selectivities. The reductions of 1,3-dicarbonylated compounds were carried out with the algae B. tenella and B. radicans, and marine fungi (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 and Trichoderma sp Gc1). The algae and marine fungi catalyzed regio- and estereoselectively reductions of the 1,3-dicarbonylated compounds. The α-trifluoromethylcarbonyl group was reduced preferentially. In conclusion, the algae and associated micro-organisms and marine fungi have potential for catalyzing ketone reduction reactions. This investigation was the first study carried out in the Brazil by using algae and associated micro-organisms in the ketone reduction reactions. The obtained results here are promising and interesting.

Free-living marine nematodes are the most ubiquitous, abundant and diverse meiofaunal component of benthic communities. These are excellent model organisms, due to its short life span, wide availability and feasibility to cultivate with minimum laboratory facilities. In this study, a population of Diplolaimella dievengatensis Jacobs 1991 (Nematoda, Monhysteridae) from the relatively Pristine estuary of the Guaratuba River in São Paulo, Brazil was isolated and cultivated. The goals were; i- to apply an integrative taxonomic approach in order to compare this population from Brazil with another from the species type-locality in the Belgian Coast, with regard to morphological, life-cycle and the 18S gene of the rDNA molecular data; and ii- to compare, at the light of life history theory, the responses of life history parameters such as; fecundity, growth and survivorship of D. dievengatensis (here as a slower species) and Litoditis marina (Bastian, 1865) (Nematoda, Rhabditidae) (as a faster species) under sublethal exposition to the sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactant. The population from Brazil was similar to that from Belgium coast in all parameters. Although morphometric analyses considered the Brazilian D. dievengatensis isometrically larger than the Belgian population regarding some characters, the presence of all diagnostic characters confirmed the similarity of both species. The life-cycle, hatching time, final body length, and biomass parameters were similar in both populations, in which females were larger than males. The population growth, measured as intrinsic rate of natural increase was slightly higher for the D. dievengatensis from Brazil (rm=0.41), than the European population (rm =0.348). Molecular comparison on Genbank showed 99.4% of similarity between both populations, indicating therefore, that D. dievengatensis from Brazil is similar to those from Belgium. In the chapter ii, both species responded differently to SDS exposition. Growth and reproduction rate of D. dievengatensis surprisingly were enhanced at low and intermediate concentrations of SDS (0.001 and 0.003%), while for L. marina these parameters were reduced in all SDS concentrations tested (0.001, 0.003 and 0.006%). The SDS did not affect the survivorship of adults of the slower specie. On the other hand, survivorship of adults of the fast species was significantly affected by SDS and this effect was dependent on adult gender, with reduced rates of males exposed to 0.006% SDS. Although both species are located nearby along the fast-slow continuum, they responded distinctly to of the toxic SDS effect. Effects over L. marina met the trend of faster species in allocating fewer investments in defenses against physiological injuries and on their own somatic maintenance. We propose that the apparent lower resistance of this faster species under stress at the individual level is balanced by their higher reproductive rates, conferring higher resilience to this species at the population level. Finally, it was demonstrated that the marine nematode D. dievengatensis is an important native model organism which can be used in a wide range of studies and experimental tests. Identifying and understanding differential effects of stress in the context of life-history theory is an important aspect which enhanced our understanding about the threats posed by anthropogenic activities on natural communities / Nematodas marinhos de vida livre são o mais onipresentes, abundantes e diversos componentes da meiofauna em comunidades bênticas. São excelentes organismos modelo devido a seu curto ciclo de vida, ampla disponibilidade e viabilidade de cultivo com mínima estrutura laboratorial. Neste estudo, uma população de Diplolaimella dievengatensis Jacobs 1991 (Nematoda, Monhysteridae) do estuário relativamente prístino do rio Guaratuba, São Paulo, Brasil foi isolada e cultivada. Os objetivos foram: ii- aplicar uma abordagem taxonômica integrativa a fim de comparar esta população do Brasil com outra da localidade tipo dessa espécie, da costa da Bélgica, com relação à dados morfológicos, do ciclo de vida e molecular do gene 18S do rDNA; e ii-comparar, à luz da teoria da historia de vida, repostas de parâmetros do ciclo de vida tais como: fecundidade, crescimento e sobrevivência de D. dievengatensis (aqui como espécies mais lenta) e Litoditis marina (Bastian, 1865) (Nematoda, Rhabditidae) (como espécie rápida) sob exposição subletal ao surfactante dodecil sulfato de sódio (DSS) . A população do Brasil foi similar a da costa da Bélgica em todos os parâmetros. Embora analises morfométricas consideraram D. dievengatensis do Brasil isometricamente maior que a população belga em relação em algumas características, a presença de todos os caracteres diagnósticos confirmaram a similaridade de ambas as espécies. Os parâmetros de ciclo de vida, tempo de eclosão, comprimento corporal final e biomassa foram similares em ambas as populações, nas quais fêmeas foram maiores que machos. Crescimento populacional, mensurado como taxa intrínseca de crescimento natural foi ligeiramente mais alta para D. dievengatensisdo Brasil (rm=0.41), que para a população europeia (rm=0.348). Comparações moleculares no Genbank mostraram 99.4% de similaridade entre ambas populações, indicando portanto que a população do Brasil é similar a D. dievengatensis belga. No capítulo ii, ambas as espécies responderam distintamente a exposição ao SDS. Supreendentemente as taxas de crescimento e de reprodução de D. dievengatensis foram incrementadas sob concentrações mais baixas e intermediárias (0.001 e 0.003%), enquanto para L. marina esses parâmetros foram reduzidos em todas as concentrações de DSS testadas (0.001, 0.003 e 0.006%). O DSS não afetou a sobrevivência de adultos da espécie mais lenta. Por outro lado, a sobrevivência de adultos da espécie mais rápida foi significativamente afetada pelo SDS e esse efeito foi dependente do sexo, com taxas reduzidas em machos expostos a 0.006 % de DSS. Embora ambas as espécies estejam proximamente dispostas ao longo do gradiente \"rápido-lento\", elas responderam diferentemente ao efeito tóxico do DSS. Efeitos sobre L marina se enquadram no padrão de espécies mais rápidas ao alocar menores investimentos para as defesas contra danos fisiológicos e para sua própria manutenção somática. Nós propomos que a aparente menor resistência desta espécie rápida sob estresse ao nível individual é balanceada por suas altas taxas reprodutivas, conferindo mais alta resiliência a essa espécie ao nível populacional. Por fim, foi demonstrado que D. dievengatensis é um importante organismo modelo nativo que pode ser usado em uma ampla diversidade estudos e testes experimentais. Identificar e compreender diferentes efeitos do estresse dentro do contexto da teoria da história de vida é um aspecto importante, o qual tem aumentado nosso conhecimento sobre as ameaças de atividades antropogênicas sobre comunidades naturais

Orientadores: Clarice Weis Arns, Luciana Konecny Kohn / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T17:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sakata_SoniaTatsumi_M.pdf: 14113239 bytes, checksum: 26dfdfbc0c87c2a3a37c6143072df6c6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Produtos naturais isolados a partir de invertebrados e organismos marinhos tem sido objeto de pesquisas contínuas ao longo dos últimos cinquenta anos, principalmente devido à sua complexidade estrutural e potentes atividades biológicas. O presente trabalho teve como proposta ampliar e aprofundar a investigação de substâncias bioativas em extratos de organismos marinhos, junto ao IQSC-USP/Projeto temático, realizando bioensaios de atividade antiviral no laboratório de virologia da Unicamp. Com o objetivo de realizar uma triagem para pesquisar substâncias com ação antiviral, foram eleitas duas espécies de vírus de destaque na avicultura, o Metapneumovirus aviário (aMPV) e o vírus da Doença de Newcastle (NDV), representantes da família Paramyxoviridae. As propriedades em comum dos vírus dentro das respectivas subfamílias, como a organização genômica, sequências das proteínas e suas atividades biológicas, permitem a utilização do aMPV como modelo de estudo para importantes agentes infecciosos da subfamília Pneumovirinae, e o NDV da subfamília Paramyxovirinae. Para a triagem de compostos antivirais foi realizada a avaliação in vitro na linhagem celular Chicken Embryo Related (CER) para a propagação dos vírus e analisar os resultados de inibição viral frente a diferentes extratos e substâncias. Dos cento e vinte e cinco extratos testados frente ao aMPV, sete demonstraram ser ativos, e seis com alto potencial antiviral. Inicialmente, cento e quarenta e sete extratos foram testados frente ao NDV, porém, o resultado foi inconclusivo devido a problema com o título da amostra viral. Assim, os sete extratos ativos e os seis com alto potencial antiviral contra o aMPV foram testados quanto à capacidade de inibição do NDV. Apesar das similaridades dos vírus da família Paramyxoviridae, os extratos não tiveram atividade contra o NDV, como ocorreu frente ao aMPV. As amostras ativas foram estudadas em três tipos de tratamento a fim de determinar os possíveis mecanismos de ação dos extratos: Pré-tratamento, fases de adsorção e/ou penetração do vírus na célula; Pós-tratamento, etapas intracelulares de replicação do vírus; e Inativação Viral. Pela análise visual do efeito citopático, os sete extratos ativos contra aMPV, quatro interrompem as etapas intracelulares de replicação do vírus, dois agem nas fases de adsorção e/ou penetração do vírus à célula, e um não tinha quantidade suficiente para realizar o teste. Com a finalidade de avaliar os possíveis mecanismos de ação com maior objetividade, menor risco de contaminação e alta especificidade, testou-se a metodologia de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. Utilizando um composto puro (pirocina A) frente ao aMPV em CER, a metodologia se demonstrou eficiente. Esse dado foi confirmando pela diminuição de RNA viral quando ocorre a atividade antiviral, dando indícios de atuação do composto em etapas intracelulares de replicação do aMPV. A detecção de extratos com atividade antiviral nas situações testadas neste trabalho corrobora o valor da biodiversidade marinha como fonte de produtos promissores na terapêutica de enfermidades virais. Portanto, a necessidade de estudos sobre esses vírus e do desenvolvimento de novos insumos a serem utilizados nos seus controles é de grande importância ponderado a crescente projeção da indústria avícola brasileira no comércio mundial / Abstract: Natural products isolated from invertebrates and marine organisms have been studied over the past fifty years, mainly due to their structural complexity and potent biological activities. This project was proposed to broaden and deepen the research of bioactive substances in extracts of marine organisms, with the IQSC-USP group, performing bioassays antiviral activity in the laboratory of virology at Unicamp. In order to perform a screening to search antiviral substances were elected two species prominent in poultry, the avian Metapneumovirus (aMPV) and Newcastle disease virus (NDV), representatives of the family Paramyxoviridae. The common properties of the virus within their respective subfamilies, such as genomic organization, sequences of proteins and their biological activities, allow the use of aMPV as a study model for important infectious agents of Pneumovirinae subfamily, and NDV Paramyxovirinae subfamily. For antiviral screening, compounds were tested in vitro using Chicken Embryo Related (CER) cell lineage for the propagation of the virus and analyze the results of viral inhibition against various substances. Among one hundred twenty five extracts tested against aMPV, seven were actives and six have been shown high antiviral potential against the virus. Initially, one hundred fourty seven extracts were tested against NDV. However, the result was inconclusive due to problems with the titer of the viral sample. Thus, the seven active extracts and six extracts with high antiviral potential against the aMPV were tested for the ability to inhibit NDV. Despite the similarities of viruses of the family Paramyxoviridae, the extracts had no activity against NDV, as occurred against aMPV. The active samples were studied in three types of treatment in order to determine the possible mechanisms of action of the extracts: Pre-treatment, stages of adsorption and / or penetration of the virus into the cell; Post-treatment, intracellular steps of virus replication; and Viral Inactivation. At visual analysis of cytopathic effect, from all 7 extracts active against aMPV, 4 disrupt intracellular steps of virus replication, 2 acts on adsorption and / or penetration stages of the virus into the cell, and 1 was not enough to perform the test. In order to assess the possible mechanisms of action more objectively, lower contamination risk and high specificity, the polymerase chain reaction (PCR) in real time methodology was tested. Using a pure compound (pirocina A) against aMPV in CER cell lineage, the methodology is demonstrated efficient. This was confirmed by the decrease of viral RNA when occurs antiviral activity, an evidence of compound's action on intracellular steps of aMPV replication. The detection of extracts with antiviral activity in this study confirms the value of marine biodiversity as a source of promising products in the viral diseases therapeutic. Therefore, the primordiality for more studies and the development of new inputs to control these viruses is extremely important to increasing of Brazilian poultry industry in world trade / Mestrado / Microbiologia / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Giorgio Basilici / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luca_PedroHenriqueVieirade_D.pdf: 18777385 bytes, checksum: c055caccb8a267d7dde58a2477d6acb9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As formações Lagarto e Palmares (Cambriano-Ordoviciano, Domínio Estância) e a Formação Punta Negra (Devoniano, Precordilheira Argentina) representam unidades sedimentares antigas desenvolvidas em ambientes marinhos costeiros e plataformais dominados pela ação de ondas de tempestades. Nesta tese de Doutorado, estudaram-se depósitos de tempestade formados em uma área de intermaré (formações Lagarto e Palmares) e depósitos de tempestade desenvolvidos abaixo da linha de tempo bom em uma área de prodelta (Formação Punta Negra). As formações Lagarto e Palmares se desenvolveram em uma área de planície de maré aberta em que os processos sedimentares de maré e de tempestade interagiram entre si na distribuição de sedimentos de áreas costeiras até antepraia. Um detalhado estudo de análise de fácies foi utilizado para reconhecer e caracterizar as litofácies e os elementos arquiteturais, gerar um modelo de deposição para estas unidades e para discutir os fatores de geração e preservação das HCS em água rasa. Baseando-se na organização arquitetural dos depósitos sedimentares, construiu-se um modelo de distribuição de sedimento em que há uma passagem gradativa das áreas proximais de intermaré superior, dominadas por processos de maré e predomínio de sedimentos nas frações silte e argila, para as porções distais de intermaré inferior, em que prevalecem sedimentos arenosos e depósitos de tempestade. A Formação Punta Negra constitui uma espessa unidade sedimentar formada pela intercalação entre camadas areníticas e pelíticas. Por muitos anos esta unidade foi interpretada como um sistema deposicional marinho profundo produto de uma sedimentação gerada por fluxos turbidíticos. Contudo, neste trabalho esta unidade foi reinterpretada como um sistema deposicional de prodelta dominado pela atividade de ondas de tempestade. Uma análise de detalhe dos depósitos sedimentares permitiu identificar as principais fácies sedimentares, icnofácies e elementos arquiteturais e gerar um novo modelo de deposição para esta unidade. Construiu-se um modelo de sedimentação para esta unidade em que os depósitos se desenvolveram a partir da interação entre fluxos hiperpicnais gerados à frente de um sistema deltaico e fluxos oscilatórios de alta energia decorrentes de eventos de tempestade. Estes fluxos combinados possuíam direção perpendicular à paleolinha de costa, e perdiam energia no tempo e no espaço (costa afora). Os depósitos com maior granulometria, representados por areia média média-fina, são encontrados nas porções mais proximais e os sedimentos mais finos, representados por corpos pelíticos-arenosos, se concentram principalmente nas áreas distais do sistema deposicional / Abstract: Lagarto and Palmares formations (Ordovician-Cambrian, Estância Domain) and the Punta Negra Formation (Devonian, Argentine Precordillera) represent ancient sedimentary units developed in costal and platform storm dominated marine environments. In this PHD thesis, it was studied shallow water storm deposits developed in an intertidal area (Lagarto and Palmares formations) and storm deposits developed below the fair water wave base in an prodelta area (Punta Negra Formation). Lagarto and Palmares formations have been developed in an open coast tidal flat where the tidal and storm sedimentary processes have interacted to distribute sediments from the coast till the shoreface. Detailed facies analysis was used to recognize and characterize the lithofacies and architectural elements, define a depositional model e the controlling factors that preserved HCS in shallow-water. Based in the depositional architectural organisation, it was proposed a sedimentary distribution model in which there is a gradational transition between the proximal areas of upper intertidal, dominated by tidal processes and silty and shaly sediments, and the distal areas of lower intertidal, in which prevails sandy sediments and storm deposits. Punta Negra Formation constitutes a thick unit composed of monotonous interbeds of sandstone and sandy mudstone. This unit was previously interpreted as a deep water depositional system, however in this research it was reinterpreted as a storm dominated prodeltaic system. Detailed analysis of the sedimentary deposits allowed identifying the main sedimentary facies, ichnofacies and architectural elements and propose a new depositional model for this unit. It was built a sedimentary model in which the Punta Negra Formation deposits have been produced by combined and oscillatory flows which resulted by the combination of hyperpicnal flows and storm waves. The generated combined flows had a direction perpendicular to the paleocoast and were characterized by losing energy in the time and space (seawards). Coarser grained sediments, represented by medium size sand, are found in the proximal area and the finer grained sediments are mainly found in the most distal areas of the sedimentary system / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Orientadores: Lara Durães Sette, Rafaella Costa Bonugli Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magrini_MarianaJuventina_M.pdf: 1731882 bytes, checksum: 2aac64c24012708e8272f0954e438112 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes ambientais oriundos de fontes naturais e antropogênicas, caracterizados por suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas e persistência no ambiente. Fungos basidiomicetos de degradação branca têm sido extensivamente estudados devido à sua habilidade em degradar uma ampla variedade de compostos xenobióticos por meio do sistema ligninolítico, composto por enzimas de baixa especificidade ao substrato, como as Lacases, Manganês peroxidases (MnP) e Lignina peroxidases (LiP). Considerando que os estudos relacionados à degradação de poluentes por fungos marinhos ainda são escassos, o presente trabalho visou à avaliação da degradação dos HPAs pireno e BaP e da atividade ligninolítica de três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas. Durante a etapa de seleção do fungo mais eficiente, os três basidiomicetos foram capazes de degradar os HPAs (0,02 e 0,04 mg mL-1 de BaP e pireno, respectivamente) após 7, 14 e 21 dias de incubação, apresentando atividade ligninolítica, sobretudo de Lacase, que possui uma ampla aplicação tecnológica. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degradou mais de 90% da quantidade inicial de ambos os HPAs após 7 dias de incubação. O crescimento dos basidiomicetos não foi influenciado pelos HPAs, com exceção do Marasmiellus sp. CBMAI 1062, que apresentou maior crescimento micelial em presença dos mesmos. A atividade ligninolítica não apresentou correlação com a degradação nem com o crescimento micelial, para todos os basidiomicetos estudados. Entretanto, os resultados sugerem que na presença dos HPAs pode ter havido indução da produção das enzimas Lacase e MnP. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 foi selecionado para as etapas posteriores devido a sua produção enzimática, crescimento em presença dos HPAs e altas porcentagens de degradação. Após 7 dias de cultivo em presença dos HPAs em meio mineral, este fungo apresentou atividade das enzimas LiP, MnP e Lacase, elevadas taxas de degradação (79,9% de pireno e 95,2% de BaP) e aumento de biomassa, o que sugere o consumo, ao menos em parte, dos HPAs e/ou de seus produtos de degradação como fontes de carbono e energia. Nos experimentos de análise qualitativa de metabólitos formados, foram identificados quatro metabólitos: 1-hidroxipireno, pireno dihidrodiol e dihidroxipireno, derivados da degradação do pireno, e hidroxibenzo[a]pireno, derivado da degradação do BaP. Tais compostos sugerem a degradação dos HPAs via sistema enzimático CYP e epóxido hidrolases. Elevadas porcentagens de degradação foram obtidas em meio com 35 ppm (3,5%) de salinidade e pH 9,0. Contudo, nestas condições, a atividade ligninolítica de Lacase, LiP e MnP foi ausente. O aumento da concentração dos HPAs não diminuiu as taxas de degradação nem o crescimento micelial. De modo geral, as maiores porcentagens de degradação foram alcançadas sob elevada concentração de nutrientes. Através dos experimentos de degradação de BaP, foi possível propor um modelo matemático derivado da regressão múltipla do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para dois fatores. Os resultados do presente trabalho evidenciam o potencial do fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 para remediação de ambientes salinos e/ou alcalinos bem como para a aplicação biotecnológica de suas enzimas ligninolíticas / Abstract: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are environmental pollutants from natural and anthropogenic sources, characterized by their mutagenic and carcinogenic properties and persistence in the environment. White-rot basidiomycetes have been extensively studied due to the ability to degrade a wide variety of xenobiotic compounds using their ligninolytic system, constituted by enzymes with low substrate specificity, such as Laccases, Manganese peroxidase (MnP) and Lignin peroxidases (LiP). Since the studies related to the degradation of pollutants by marine-derived fungi are scarce, the present study aimed to evaluate the degradation of PAHs pyrene and BaP and the ligninolytic activity of three basidiomycetes isolated from marine sponges. During the selection of the most efficient fungus, the three basidiomycetes were able to degrade PAHs (0.02 to 0.04 mg mL-1 BaP and pyrene, respectively) after 7, 14 and 21 days of incubation, presenting ligninolytic activity, especially Laccase, which has a wide technological application. The fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degraded more than 90% of the initial amount of both PAHs after 7 days of incubation. The growth of basidiomycetes was not affected by PAHs, except Marasmiellus sp. CBMAI 1062, which showed the highest mycelial growth in their presence. The ligninolytic activity was not correlated with the degradation nor with the mycelial growth, for all basidiomycetes studied. However, the results suggest that the presence of PAHs may have induced the Laccase and MnP production. Marasmiellus sp. CBMAI 1062 was selected for the subsequent assays due to its enzyme production, growth in the presence of PAHs and high degradation rates. After 7 days of growth in the presence of PAHs in mineral medium, this fungus showed activity of LiP, MnP and Laccase, high degradation rates (79.9% of pirene and 95.2% of BaP) and increased biomass, suggesting consumption, at least in part, of PAHs and/or their degradation products as carbon and energy sources. In qualitative analysis of the metabolites produced, four metabolites were identified: 1-hydroxypyrene, pyrene dihydrodiol and dihydroxypyrene, derived from the pyrene degradation, and hydroxybenzo[a]pyrene derived from BaP degradation. Such compounds suggest PAHs degradation via CYP enzyme system and epoxide hydrolases. High degradation percentages were obtained in medium with 35 ppt salinity (3.5%) and pH 9.0. However, under these conditions, the activity of ligninolytic Laccase, LiP and MnP was absent. Increasing the concentration of PAHs has not decreased rates of degradation or mycelial growth. In general, the major degradation percentages were achieved at higher nutrient concentration. Through the degradation of BaP assays, was possible to propose a mathematical model derived from multiple regression Central Composite Rotatable Design (CCRD) with two factors. The results of this study highlight the potential of fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 for remediation of saline and/or alkali environments as well as for biotechnological application of their ligninolytic enzymes / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

[pt] Neste estudo, avaliou-se a influência de alguns parâmetros ecológicos e biológicos sobre a acumulação dos elementos- traço e mercúrio orgânico (HgOrg)no fígado e rins de espécies de cetáceos de hábitos costeiros (Pontoporia blainvillei, N = 31; Sotalia guianensis, N = 21) e oceânicos (Stenella coeruleoalba, N = 3; Stenella frontalis, N = 4), acidentalmente capturados em duas áreas distintas da costa brasileira (tropical - litoral do norte do estado do Rio de Janeiro e subtropical - litoral do estado do Rio Grande do Sul). Assim, foram gerados novos dados a respeito das concentrações destes elementos em órgãos de cetáceos marinhos ainda pouco estudados, especialmente em uma região com pouca informação como a porção oeste do Oceano Atlântico Sul. Para tal, foram aplicados métodos analíticos baseados na técnica da espectrometria de absorção atômica (AAS), utilizando a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF-AAS) e a espectrometria de absorção atômica com vapor frio (CVAAS), as mais frequentemente aplicadas para a determinação de elementos-traço e mercúrio respectivamente, em amostras biológicas. Estas técnicas apresentaram ótima precisão e exatidão comprovadas através da análise de materiais de referência certificados (CRM) do National Research Council - Canadá (DORM-2, DOLT-2 e TORT-2). Foram observadas diferenças regionais (região tropical e subtropical) e inter-específicas (golfinhos de hábitos costeiro e oceânico) sobre a acumulação dos elementos- traço e HgOrg nos órgãos estudados. As espécies de hábito oceânico apresentaram as maiores concentrações destes elementos em seus órgãos. O sexo dos indivíduos não influiu na bioacumulação dos elementos e HgOrg. Os parâmetros população, comprimento total, e maturidade sexual, influenciaram na acumulação dos elementos-traço e HgOrg em ambos os órgãos, de acordo com a espécie e a área de captura. S. guianensis, co- habita o mesmo ambiente que P. blainvillei, e preferencialmente se alimenta de peixes maiores e predadores, neste estudo, apresentou a razão molar de 1:1 entre o Se e o Hg,mostrando assim, que provavelmente o processo de destoxificação de metilmercúrio hepático esteja ocorrendo. A espécie P. blainvillei se alimenta preferencialmente de cefalópodes e peixes pequenos, e apresentou uma razão molar de 4:1 entre o Se e o Hg no fígado. Os metais de transição Cd e Ag, que também interagem com o Se hepático nos mamíferos, apresentaram correlações significativas no fígado dos cetáceos marinhos estudados. A espécie S. guianensis apresentou correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Cd (p = 0,01) e Se e Ag (p < 0,001) no fígado. Para a espécie P. blainvillei, os indivíduos provenientes de ambas as regiões (tropical e subtropical) apresentaram correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Hg (p < 0,001) no fígado. Somente os indivíduos de P. blainvillei capturados na região tropical apresentaram correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Cd (p < 0,001). Não só as diferentes condições ambientais, mas também, o tempo de vida, o estágio de crescimento e, principalmente a preferência alimentar, influenciaram fortemente sobre a acumulação de elementos- traço e HgOrg nos tecidos dos cetáceos assim como, sobre suas inter-relações. / [en] The present work tested whether ecological and biological parameters have an influence on the accumulation of trace elements and organic mercury (HgOrg) by the liver and kidney of coastal (Pontoporia blainvillei, N = 31; Sotalia guianensis, N = 21) and oceanic (Stenella coeruleoalba, N = 3; Stenella frontalis, N = 4) cetaceans species incidentally caught in fishing nets along two Brazilian coastal areas (tropical - northern Rio de Janeiro State and subtropical -Rio Grande do Sul State). This research added new insight to the existing studies with trace element concentrations in internal organs of marine cetaceans from the southwestern Atlantic Ocean. Few studies have documented trace element concentrations in marine mammals in this area. Analytical methodologies based on atomic absorption spectrometry (AAS), using the graphite furnace (GF-AAS) and cold vapor (CV-AAS) techniques were applied for this purpose. They are the most popular analytical techniques applied for trace element and mercury determination, respectively, in biological samples. Precision and accuracy of the analytical methods were determined and monitored using certified material from National Research Council - Canada (DORM-2, DOLT-2 and TORT- 2). Interspecies (coastal and oceanic cetacean species) and regional (tropical and subtropical regions) differences were observed in the accumulation of trace elements and organic mercury in organs, liver and kidney. The highest concentrations of these elements were observed in the liver of the oceanic cetacean species. However, no gender differences were found on the bioaccumulation of trace elements and also organic mercury. Biological parameters such as, population, body length and sexual maturity influenced on the trace element and organic mercury accumulation by both organs, according to the cetacean species and caught area. S. guianensis, which co- habits the same coastal marine environment that P. blainvillei species, was the only dolphin species that presented a Se:Hg molar ratio close to 1:1, showing that a probable detoxification process can be occurring in the liver of S. guianensis. This dolphin species feeds mainly on predatory fish, while P. blainvillei feeds mainly on fish and cephalopods. P. blainvillei presented a Se:Hg molar ratio close to 4:1. It`s known that transition metals, such as Hg, Cd and Ag, have an interaction with Se in the liver of marine mammals. The molar concentrations of Cd (p = 0.01) and Ag (p < 0.001) presented significant correlations with the hepatic molar Se in the liver of S. guianensis. P. blainvillei from both sampling areas presented a high significant correlation for molar Se to Hg concentrations (p < 0.001) in liver. Meanwhile, only individuals of P. blainvillei from tropical region showed a significant correlation with hepatic Se and Cd (p < 0.001). Based on the results present here, it is possible to conclude that, not only the different environmental conditions, but also life span, growth stage but mainly the feeding habit influenced the accumulation of trace elements and organic mercury by cetacean tissues. These ecological and biological parameters influenced on the inter-element relationships.

A micologia marinha é uma ciência relativamente recente e pouco se conhece sobre a diversidade das suas comunidades. Assim, o isolamento, triagem e preservação de fungos derivados do mar podem levar à descoberta de novas tecnologias. O objetivo deste estudo foi conhecer a diversidade de fungos filamentosos derivados marinhos e selecionar isolados capazes de produzir enzimas celulolíticas. Para tanto, foram isolados seletivamente fungos filamentosos a partir de amostras de macro-organismos marinhos coletados em 2007 e 2008. Os resultados demonstraram uma ampla diversidade de fungos potencialmente celulolíticos, pertencentes ao filo Basidiomycota e Ascomycota. Nos experimentos de produção de celulases, 17 apresentaram resultados satisfatórios de CMCase e FPase e foram selecionados para a avaliação da Celobiase. Os experimentos de cinética enzimática apresentaram os melhores resultados de produção de celulases em meio contendo farelo de trigo. O trabalho demonstra o potencial para aplicação biotecnológica dos fungos e estimula novos estudos com as celulases. / The Marine mycology is a relatively recent and little is known about the diversity of its communities. Thus, the isolation, separation and preservation of fungi derived from the sea can lead to the discovery of new technologies. The aim of this study was the diversity of filamentous fungi isolates derived marine and select capable of producing cellulolytic enzymes. It had been selectively isolated filamentous fungi from samples of marine macro-organisms collected in 2007 and 2008. The results showed a wide range of potential cellulolytic fungi, belonging to the phylum Basidiomycota and Ascomycota. In the experiments to produce cellulases, 17 had satisfactory results of CMCase and FPase and were selected for evaluation of cellobiase. The enzyme kinetics experiments showed better results for the production of cellulases in a medium containing wheat bran. The work demonstrates the potential for biotechnological application of fungi and stimulate further research with cellulases.

Com as limitações para cultivar os micro-organismos, tornou-se necessário caracterizar molecularmente os recursos genéticos microbianos. Entretanto, como estes estudos são realizados através do DNA, podemos encontrar distintos resultados dependendo da metodologia de extração de DNA utilizada. Assim, essa pesquisa buscou aperfeiçoar uma técnica para extrair DNA de água do e para demonstrar a importância dos métodos de extração de DNA no estudo dos micro-organismos por métodos independentes de cultivo, foi caracterizada, através da técnica de DGGE, a diversidade de uma comunidade bacteriana marinha usando diferentes métodos de extração de DNA. O aperfeiçoamento da metodologia de extração de DNA de água do mar resultou em um protocolo com a qualidade do DNA similar à do protocolo original, com rendimento melhor e aproximadamente quatro vezes mais rápido. Em relação à caracterização, verificamos, pelo DGGE, distintos perfis da comunidade microbiana marinha, tanto em relação à presença e ausência das bandas de DNA, como em relação à sua intensidade. / With the limitations of microorganisms culture techniques, it has become necessary to use molecular techniques to characterize microbial genetic resources. However, these studies are done using extracted environmental DNA, therefore we can find different results depending on the methodology chosen for the DNA extraction. Thus, this study aimed to improve a technique for extracting DNA from seawater and to demonstrate the importance of the DNA extraction methods in the study of microorganisms by cultivation-independent methods, it was characterized, by DGGE technique, the diversity of a marine bacterial community using different methods of DNA extraction. The improved methodology of DNA extraction from seawater resulted in a protocol similar in DNA quality, with better yield and approximately four times faster than the protocol initially described. Regarding the characterization by different DNA extraction protocols, we found distinct marine microbial community profiles, in relation the absence and presence of DNA bands and their relative intensity.

Orientador: Lucas Veríssimo Warren / Resumo: A megassequência evaporítica transicional de idade aptiana constitui importante registro da abertura da margem equatorial brasileira, das primeiras conexões entre as águas dos oceanos Atlântico Sul e Central, e de depósitos das bacias interiores do Nordeste do Brasil. Nesse contexto, destaca-se a Formação Crato da Bacia do Araripe, composta por sucessão mista carbonática-siliciclástica com espessuras de até 90 m. A Formação Crato é mundialmente reconhecida pela excepcional preservação de fósseis continentais que conferem a unidade o status de Konservat-Lagerstätte. A unidade faz parte de sequência deposicional constituída pela porção superior da Formação Barbalha (predominantemente fluvial) e pela Formação Ipubi (depositada em condições evaporíticas), e é considerada como depositada em um sistema lacustre, associado à deposição deltaica nas porções proximais e carbonática nas porções bacinais. No entanto, tais interpretações vêm sendo questionadas devido a recentes descobertas de atividade microbiana nos calcários laminados da unidade. Face ao panorama exposto, este trabalho buscou aplicar abordagem calcada na análise multi-indicadores (sedimentologia, tafonomia, icnologia, estratigrafia de sequências, química orgânica, isótopos estáveis de oxigênio e carbono e análises de estrutura de deformação sin-sedimentar) dos depósitos da Formação Crato. A utilização de múltiplas técnicas de investigativas foi necessária afim de amparar a interpretação dos ambientes deposicionais, além... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Aptian evaporitic transitional megasequence constitutes important register of the equatorial margin rifting, development of the seaway between the South and Central Atlantic oceans, and deposition in the interior basins of the NE Brazil. In this context, highlights the up to 90-m-thick mixed carbonate-siliciclastic succession from the Crato Formation, Araripe Basin. This unit is worldwide renowned for the exceptional preservation of terrestrial assemblages in laminated limestones and as one of the most important Cretaceous Konservat- Lagerstätte of the world. The occurrence of such well-preserved fossils boosted paleontological and sedimentological research focused in the origin of the laminated limestones. The Crato Formation is part of a transgressive-regressive depositional sequence of which the Barbalha (fluvial-lacustrine) and Ipubi (playa lake evaporites) formations are part. The unit is considered a lacustrine system with deltaic deposition in the shallow waters and carbonate precipitation in the basinal areas. However, these interpretations have been questioned in the last years, mainly by the discovery of microbial activity in the limestone intervals. Considering this context, the present research used a multi-proxy approach (sedimentology, taphonomy, ichnology, sequence stratigraphy, organic geochemistry, stable istotopes, and analysis of sin-sedimentary deformation structures) for the interpretation of the mixed deposits of the Crato Formation. The application ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os fungos são microrganismos amplamente dispersos, podendo ser encontrados em vegetais, animais, solo e ambientes aquáticos, participando do ciclo de elementos na natureza. Embora muitos papéis ecológicos tenham sido estudados e descritos para os fungos terrestres, a ecologia de fungos marinhos ainda é pouco conhecida. Assim, os oceanos, que representam aproximadamente metade da biodiversidade global, são uma fonte enorme e virtualmente inexplorada de microrganismos produtores de novos produtos naturais. O objetivo deste trabalho foi isolar linhagens de fungos derivados de uma espécie de alga marinha do gênero Sargassum, visando à avaliação do seu potencial para a produção de metabólitos secundários bioativos. Ao todo foram isoladas 58 linhagens, das quais 52 foram crescidas em meio de cultura líquido e, após a extração com solventes orgânicos, deram origem a 99 extratos. Tais extratos foram avaliados por ensaios de atividade biológica, cromatografia em camada delgada (CCD), ressonância magnética nuclear (RMN) e cromatografia líquida acoplada a detectores de arranjo de diodos, espalhamento de luz evaporativo e espectrômetro de massas (LC - PDA - ELSD - MS). A avaliação pelo ensaio antibiótico foi o que resultou no maior número de extratos ativos (n = 13), seguido dos ensaios enzimático (n = 8), citotóxico (n = 3) e anti-tuberculose (n = 1). O extrato AS Fub 39, que apresentou atividade antibiótica, foi selecionado para estudos adicionais. Este extrato foi purificado por HPLC, e o seu composto majoritário identificado como sendo o 8-metóxi-3,5-dimetilisocroman-6-ol. Posteriormente, a linhagem AS Fub 39 foi taxonomicamente identificada como pertencendo à espécie Penicillium steckii. / Fungi are widely disperse microorganisms, typically associated with plants, animals, soil and aquatic environments (fresh and sea water), participating in the elements cycling. Although many ecological roles have been described for terrestrial fungi, ecological studies of marine derived fungi are still scarce. Therefore, oceans, which represent approximately half of the global biodiversity, are a huge and virtually unexplored source of microorganisms producers of interesting metabolites. The aim of this study was to isolate fungal strains derived from a marine algae of the Sargassum genus, and the evaluation of their metabolical potential for the production of secondary metabolites. Overall, 58 strains were isolated, of which 52 were grown in liquid culture media and extracted with organic solvents, originating 99 crude extracts. These extracts were analyzed by bioassays, thin layer chromatography (TLC), nuclear magnetic resonance (NMR) and liquid chromatography coupled with a photo diode array, an evaporative light scattering, and a mass spectrometry detectors (LC - PDA - ELSD - MS). The evaluation with the antibiotic assay resulted in the largest number of active extracts (n = 13), followed by the enzymatic (n = 8), the cytotoxic (n = 3) and the antituberculosis (n = 1) assays. The crude extract AS Fub 39, which presented antibiotic activity, was selected for additional studies. This extract was purified by HPLC, and its major compound identified as the 8-methoxy-3,5-dimethylisocroman-6-ol. Later, the AS Fub 39 strain was taxonomically identified as Penicillium steckii.