Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Université Claude Bernard. 2009

Esta pesquisa visa caracterizar a dinâmica alimentar de Aegla platensis Schmitt e A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especialmente, quanto ao hábito alimentar, largura do nicho trófico e preferência alimentar. Além de identificar a macrofauna bentônica dos cursos d’água estudados. As coletas foram realizadas de agosto/99 a agosto/00 no Arroio do Mineiro (29º 30' 0,2''S e 50º 46' 50''W), Taquara, e no Arroio formador do Rio Tainhas (29º 15' 30,2''S e 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. A macrofauna bentônica, coletada com amostrador Suber, foi triada em laboratório e os animais identificados e quantificados. Para análise estomacal, foram coletados juvenis e adultos de A. platensis e A. ligulata, em quatro horários. O conteúdo estomacal foi analisado utilizando-se: o Grau de Repleção (GR), a Frequência de Ocorrência (FO), o Métodos dos Pontos (MP) e o Índice Alimentar (IA). Análise de Agrupamento e Análise de Coordenadas Principais foram utilizadas para comparar as dietas de juvenis e adultos, além da variação nos itens alimentares nas classes de tamanho. Para o cálculo da largura do nicho trófico foi utilizada a medida de largura do nicho de Levins. Na identificação da preferência alimentar foram utilizados: a Taxa de Forrageamento (FR), o Índice de Eletividade (Ei) e a Preferência Alimentar Ordenada (ti). Os principais representantes da macrofauna bentônica coletados neste estudo foram Insecta, Crustacea, Acarina e Mollusca. Com relação aos índices de diversidade, o Arroio de Tainhas apresentou valores médios relativamente mais altos do que o Arroio de Taquara. Nos estômagos dos aeglíedos estudados foram encontrados detritos vegetais, algas, areia, Insecta imaturos das ordens Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera, microcrustáceos. Não houve diferença significativa entre a alimentação de machos e fêmeas de ambas as espécies. Entretanto, os valores de GR foram mais elevados às 24h em A. platensis e às 18h em A. ligulata. As análises multivariadas mostraram diferenças nas dietas de juvenis e adultos das duas espécies. Na análise da largura do nicho trófico, observou-se valores mais elevados no outono em A. platensis, e no inverno em A. ligulata. Quanto a preferência alimentar, verificou-se que para as duas espécies o item de maior preferência foi imaturos de Insecta. Com base nestas informações pode-se concluir que estes aeglídeos são, quanto a sua dieta natural, omnívoras, generalistas e oportunistas. / This work aims to characterise the feeding dynamics of Aegla platensis Schmitt and A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especially regarding feeding habits, trophic niche breadth and food preferences. We also identified the benthic fauna of the studied watercourses. Samplings were done from August 1999 to August 2000 on the Mineiro creek (29º 30' 0,2''S and 50º 46' 50''W), Taquara, and on a creek forming the Tainhas river (29º 15' 30,2''S and 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. The benthic fauna, collected with a Suber sampler, was analysed in the laboratory and the animals identified and quantified. For the stomach analysis we collected juveniles and adults of A. platensis and A. ligulata, at four different times of the day. Stomach contents were analysed using: the Fulness Degree (FD), the Frequency of Occurrence (FO), the Method of Points (MP) and the Feeding Index (FI). Cluster Analyses and Principal Coordinates Analyses were used to compare the diets of juvenile and adults, along with variations in food items across the size classes. We used Levins’s trophic niche breadth in the calculations. In the identification of food preferences three methods were employed: 1) Forage Ratio (FR), 2) Electivity Index (Ei) and Rank Preference Index (ti). The primary representatives of the benthonic macrofauna sampled in this study were Insecta, Crustacea, Acarina and Mollusca. In terms of the diversity indexes, the Tainhas creek had relatively higher average values than the Taquara creek. In the stomachs of the studied aeglids we found plant detritus, algae, sand, immature insects of the orders Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera and microcrustaceans. There were no significant differences between the feeding habits of males and females of both species. However, values of FD were higher at 24h em A. platensis and at 18h em A. ligulata. The multivariate analyses detected differences in the diets of juvenile and adults of both species. The analysis of the trophic niche breadth showed that A. platensis had larger values in autumn, whilst A. ligulata had larger values during winter. Regarding the food preference, it can be seen that for both species the favoured item was immature Insecta. Based on these information it can be concluded that these aeglids are, regarding their natural diet, omnivorous generalists, and also opportunistic.

Os eglídeos constituem o único grupo de anomuros que ocorrem em águas continentais, na região subtropical e temperada da América do Sul. Com o objetivo de obter informações sobre o comportamento reprodutivo desse grupo, machos e fêmeas de Aegla platensis foram coletados no Arroio do Mineiro, na bacia hidrográfica do rio Gravataí, no município de Taquara, localidade da Fazenda Fialho, RS (29° 46 S - 50° 53 W) e trazidos para o laboratório para aclimatação e posterior observação. Na sala de cultivo do laboratório de crustáceos da UFRGS, os animais foram mantidos, observados e filmados durante seis meses ad libitum. Foram montados três experimentos (experimentos 1, 2 e 3), com casais, trincas (um macho e duas fêmeas) e quartetos (um macho e três fêmeas), respectivamente. A partir dos protocolos de observações diárias dos experimentos e das filmagens, as atividades dos animais, o comportamento reprodutivo e a influência da maturidade fisiológica das fêmeas no comportamento reprodutivo foram descritos e analisados. Ao longo das observações os animais exibiram atos de inatividade e atividades de rotina. Tanto os machos quanto as fêmeas alternaram períodos de atividade, nos quais basicamente alimentaram-se e limparam-se, com períodos de letargia, nos quais estavam escondidos. O número e a maturidade fisiológica das fêmeas nos experimentos influenciaram as atividades dos animais. Fêmeas maduras em um mesmo aquário com fêmeas imaturas (experimento 2) apresentaram uma maior atividade, podendo ser explicada por competição por comida. Com três fêmeas em um mesmo aquário (experimento3), os machos aumentam suas atividades. Talvez os machos, com o aumento do número de fêmeas precisem sair dos abrigos ou do estado de letargia para “controlar” o ambiente. O comportamento reprodutivo da espécie foi descrito em três diferentes fases: fase pré-copulatória, fase copulatória e fase pós-copulatória. A fase pré-copulatória foi caracterizada pela exibição dos atos de agarrar e cortejar exibidos pelos machos. Verificou-se uma tendência, ao longo dos experimentos, com o aumento do número de fêmeas, de um aumento na exibição do ato de agarrar, e conseqüente diminuição da corte, sugerindo que o ato de agarrar está relacionado com o reconhecimento das fêmeas e de seus diferentes estágios de maturação das gônadas. Durante a fase copulatória, evidências indicam que o quinto par de pereiópodos pode ser o apêndice responsável pela produção e transferência desse pacote de espermatozóides. Após a cópula, o macho permanece próximo à fêmea, para que essa dar início à fertilização e posterior fixação dos ovos aos pleópodos. O comportamento reprodutivo de A. platensis caracteriza-se por uma fase précopulatória diretamente relacionada à maturidade fisiológica das fêmeas, mediada por atos agonísticos (agarrar) ou atos ritualizados (cortejar), além de uma fase copulatória envolvendo fêmeas em estágio de inter-muda, que também são encontradas em outros grupos de crustáceos decápodos. Algumas dessas características podem ser identificadas em outros anomuros até então estudados, mas o fato novo dentro do grupo é que a espécie não possui espermatóforos produzidos nos vasos deferentes.

Esta pesquisa visa caracterizar a dinâmica alimentar de Aegla platensis Schmitt e A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especialmente, quanto ao hábito alimentar, largura do nicho trófico e preferência alimentar. Além de identificar a macrofauna bentônica dos cursos d’água estudados. As coletas foram realizadas de agosto/99 a agosto/00 no Arroio do Mineiro (29º 30' 0,2''S e 50º 46' 50''W), Taquara, e no Arroio formador do Rio Tainhas (29º 15' 30,2''S e 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. A macrofauna bentônica, coletada com amostrador Suber, foi triada em laboratório e os animais identificados e quantificados. Para análise estomacal, foram coletados juvenis e adultos de A. platensis e A. ligulata, em quatro horários. O conteúdo estomacal foi analisado utilizando-se: o Grau de Repleção (GR), a Frequência de Ocorrência (FO), o Métodos dos Pontos (MP) e o Índice Alimentar (IA). Análise de Agrupamento e Análise de Coordenadas Principais foram utilizadas para comparar as dietas de juvenis e adultos, além da variação nos itens alimentares nas classes de tamanho. Para o cálculo da largura do nicho trófico foi utilizada a medida de largura do nicho de Levins. Na identificação da preferência alimentar foram utilizados: a Taxa de Forrageamento (FR), o Índice de Eletividade (Ei) e a Preferência Alimentar Ordenada (ti). Os principais representantes da macrofauna bentônica coletados neste estudo foram Insecta, Crustacea, Acarina e Mollusca. Com relação aos índices de diversidade, o Arroio de Tainhas apresentou valores médios relativamente mais altos do que o Arroio de Taquara. Nos estômagos dos aeglíedos estudados foram encontrados detritos vegetais, algas, areia, Insecta imaturos das ordens Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera, microcrustáceos. Não houve diferença significativa entre a alimentação de machos e fêmeas de ambas as espécies. Entretanto, os valores de GR foram mais elevados às 24h em A. platensis e às 18h em A. ligulata. As análises multivariadas mostraram diferenças nas dietas de juvenis e adultos das duas espécies. Na análise da largura do nicho trófico, observou-se valores mais elevados no outono em A. platensis, e no inverno em A. ligulata. Quanto a preferência alimentar, verificou-se que para as duas espécies o item de maior preferência foi imaturos de Insecta. Com base nestas informações pode-se concluir que estes aeglídeos são, quanto a sua dieta natural, omnívoras, generalistas e oportunistas. / This work aims to characterise the feeding dynamics of Aegla platensis Schmitt and A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especially regarding feeding habits, trophic niche breadth and food preferences. We also identified the benthic fauna of the studied watercourses. Samplings were done from August 1999 to August 2000 on the Mineiro creek (29º 30' 0,2''S and 50º 46' 50''W), Taquara, and on a creek forming the Tainhas river (29º 15' 30,2''S and 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. The benthic fauna, collected with a Suber sampler, was analysed in the laboratory and the animals identified and quantified. For the stomach analysis we collected juveniles and adults of A. platensis and A. ligulata, at four different times of the day. Stomach contents were analysed using: the Fulness Degree (FD), the Frequency of Occurrence (FO), the Method of Points (MP) and the Feeding Index (FI). Cluster Analyses and Principal Coordinates Analyses were used to compare the diets of juvenile and adults, along with variations in food items across the size classes. We used Levins’s trophic niche breadth in the calculations. In the identification of food preferences three methods were employed: 1) Forage Ratio (FR), 2) Electivity Index (Ei) and Rank Preference Index (ti). The primary representatives of the benthonic macrofauna sampled in this study were Insecta, Crustacea, Acarina and Mollusca. In terms of the diversity indexes, the Tainhas creek had relatively higher average values than the Taquara creek. In the stomachs of the studied aeglids we found plant detritus, algae, sand, immature insects of the orders Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera and microcrustaceans. There were no significant differences between the feeding habits of males and females of both species. However, values of FD were higher at 24h em A. platensis and at 18h em A. ligulata. The multivariate analyses detected differences in the diets of juvenile and adults of both species. The analysis of the trophic niche breadth showed that A. platensis had larger values in autumn, whilst A. ligulata had larger values during winter. Regarding the food preference, it can be seen that for both species the favoured item was immature Insecta. Based on these information it can be concluded that these aeglids are, regarding their natural diet, omnivorous generalists, and also opportunistic.

Os eglídeos constituem o único grupo de anomuros que ocorrem em águas continentais, na região subtropical e temperada da América do Sul. Com o objetivo de obter informações sobre o comportamento reprodutivo desse grupo, machos e fêmeas de Aegla platensis foram coletados no Arroio do Mineiro, na bacia hidrográfica do rio Gravataí, no município de Taquara, localidade da Fazenda Fialho, RS (29° 46 S - 50° 53 W) e trazidos para o laboratório para aclimatação e posterior observação. Na sala de cultivo do laboratório de crustáceos da UFRGS, os animais foram mantidos, observados e filmados durante seis meses ad libitum. Foram montados três experimentos (experimentos 1, 2 e 3), com casais, trincas (um macho e duas fêmeas) e quartetos (um macho e três fêmeas), respectivamente. A partir dos protocolos de observações diárias dos experimentos e das filmagens, as atividades dos animais, o comportamento reprodutivo e a influência da maturidade fisiológica das fêmeas no comportamento reprodutivo foram descritos e analisados. Ao longo das observações os animais exibiram atos de inatividade e atividades de rotina. Tanto os machos quanto as fêmeas alternaram períodos de atividade, nos quais basicamente alimentaram-se e limparam-se, com períodos de letargia, nos quais estavam escondidos. O número e a maturidade fisiológica das fêmeas nos experimentos influenciaram as atividades dos animais. Fêmeas maduras em um mesmo aquário com fêmeas imaturas (experimento 2) apresentaram uma maior atividade, podendo ser explicada por competição por comida. Com três fêmeas em um mesmo aquário (experimento3), os machos aumentam suas atividades. Talvez os machos, com o aumento do número de fêmeas precisem sair dos abrigos ou do estado de letargia para “controlar” o ambiente. O comportamento reprodutivo da espécie foi descrito em três diferentes fases: fase pré-copulatória, fase copulatória e fase pós-copulatória. A fase pré-copulatória foi caracterizada pela exibição dos atos de agarrar e cortejar exibidos pelos machos. Verificou-se uma tendência, ao longo dos experimentos, com o aumento do número de fêmeas, de um aumento na exibição do ato de agarrar, e conseqüente diminuição da corte, sugerindo que o ato de agarrar está relacionado com o reconhecimento das fêmeas e de seus diferentes estágios de maturação das gônadas. Durante a fase copulatória, evidências indicam que o quinto par de pereiópodos pode ser o apêndice responsável pela produção e transferência desse pacote de espermatozóides. Após a cópula, o macho permanece próximo à fêmea, para que essa dar início à fertilização e posterior fixação dos ovos aos pleópodos. O comportamento reprodutivo de A. platensis caracteriza-se por uma fase précopulatória diretamente relacionada à maturidade fisiológica das fêmeas, mediada por atos agonísticos (agarrar) ou atos ritualizados (cortejar), além de uma fase copulatória envolvendo fêmeas em estágio de inter-muda, que também são encontradas em outros grupos de crustáceos decápodos. Algumas dessas características podem ser identificadas em outros anomuros até então estudados, mas o fato novo dentro do grupo é que a espécie não possui espermatóforos produzidos nos vasos deferentes.

Esta pesquisa visa caracterizar a dinâmica alimentar de Aegla platensis Schmitt e A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especialmente, quanto ao hábito alimentar, largura do nicho trófico e preferência alimentar. Além de identificar a macrofauna bentônica dos cursos d’água estudados. As coletas foram realizadas de agosto/99 a agosto/00 no Arroio do Mineiro (29º 30' 0,2''S e 50º 46' 50''W), Taquara, e no Arroio formador do Rio Tainhas (29º 15' 30,2''S e 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. A macrofauna bentônica, coletada com amostrador Suber, foi triada em laboratório e os animais identificados e quantificados. Para análise estomacal, foram coletados juvenis e adultos de A. platensis e A. ligulata, em quatro horários. O conteúdo estomacal foi analisado utilizando-se: o Grau de Repleção (GR), a Frequência de Ocorrência (FO), o Métodos dos Pontos (MP) e o Índice Alimentar (IA). Análise de Agrupamento e Análise de Coordenadas Principais foram utilizadas para comparar as dietas de juvenis e adultos, além da variação nos itens alimentares nas classes de tamanho. Para o cálculo da largura do nicho trófico foi utilizada a medida de largura do nicho de Levins. Na identificação da preferência alimentar foram utilizados: a Taxa de Forrageamento (FR), o Índice de Eletividade (Ei) e a Preferência Alimentar Ordenada (ti). Os principais representantes da macrofauna bentônica coletados neste estudo foram Insecta, Crustacea, Acarina e Mollusca. Com relação aos índices de diversidade, o Arroio de Tainhas apresentou valores médios relativamente mais altos do que o Arroio de Taquara. Nos estômagos dos aeglíedos estudados foram encontrados detritos vegetais, algas, areia, Insecta imaturos das ordens Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera, microcrustáceos. Não houve diferença significativa entre a alimentação de machos e fêmeas de ambas as espécies. Entretanto, os valores de GR foram mais elevados às 24h em A. platensis e às 18h em A. ligulata. As análises multivariadas mostraram diferenças nas dietas de juvenis e adultos das duas espécies. Na análise da largura do nicho trófico, observou-se valores mais elevados no outono em A. platensis, e no inverno em A. ligulata. Quanto a preferência alimentar, verificou-se que para as duas espécies o item de maior preferência foi imaturos de Insecta. Com base nestas informações pode-se concluir que estes aeglídeos são, quanto a sua dieta natural, omnívoras, generalistas e oportunistas. / This work aims to characterise the feeding dynamics of Aegla platensis Schmitt and A. ligulata Bond-Buckup & Buckup, especially regarding feeding habits, trophic niche breadth and food preferences. We also identified the benthic fauna of the studied watercourses. Samplings were done from August 1999 to August 2000 on the Mineiro creek (29º 30' 0,2''S and 50º 46' 50''W), Taquara, and on a creek forming the Tainhas river (29º 15' 30,2''S and 50º 13' 12,5'' W), São Francisco de Paula, RS. The benthic fauna, collected with a Suber sampler, was analysed in the laboratory and the animals identified and quantified. For the stomach analysis we collected juveniles and adults of A. platensis and A. ligulata, at four different times of the day. Stomach contents were analysed using: the Fulness Degree (FD), the Frequency of Occurrence (FO), the Method of Points (MP) and the Feeding Index (FI). Cluster Analyses and Principal Coordinates Analyses were used to compare the diets of juvenile and adults, along with variations in food items across the size classes. We used Levins’s trophic niche breadth in the calculations. In the identification of food preferences three methods were employed: 1) Forage Ratio (FR), 2) Electivity Index (Ei) and Rank Preference Index (ti). The primary representatives of the benthonic macrofauna sampled in this study were Insecta, Crustacea, Acarina and Mollusca. In terms of the diversity indexes, the Tainhas creek had relatively higher average values than the Taquara creek. In the stomachs of the studied aeglids we found plant detritus, algae, sand, immature insects of the orders Diptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Trichoptera and microcrustaceans. There were no significant differences between the feeding habits of males and females of both species. However, values of FD were higher at 24h em A. platensis and at 18h em A. ligulata. The multivariate analyses detected differences in the diets of juvenile and adults of both species. The analysis of the trophic niche breadth showed that A. platensis had larger values in autumn, whilst A. ligulata had larger values during winter. Regarding the food preference, it can be seen that for both species the favoured item was immature Insecta. Based on these information it can be concluded that these aeglids are, regarding their natural diet, omnivorous generalists, and also opportunistic.

Os eglídeos constituem o único grupo de anomuros que ocorrem em águas continentais, na região subtropical e temperada da América do Sul. Com o objetivo de obter informações sobre o comportamento reprodutivo desse grupo, machos e fêmeas de Aegla platensis foram coletados no Arroio do Mineiro, na bacia hidrográfica do rio Gravataí, no município de Taquara, localidade da Fazenda Fialho, RS (29° 46 S - 50° 53 W) e trazidos para o laboratório para aclimatação e posterior observação. Na sala de cultivo do laboratório de crustáceos da UFRGS, os animais foram mantidos, observados e filmados durante seis meses ad libitum. Foram montados três experimentos (experimentos 1, 2 e 3), com casais, trincas (um macho e duas fêmeas) e quartetos (um macho e três fêmeas), respectivamente. A partir dos protocolos de observações diárias dos experimentos e das filmagens, as atividades dos animais, o comportamento reprodutivo e a influência da maturidade fisiológica das fêmeas no comportamento reprodutivo foram descritos e analisados. Ao longo das observações os animais exibiram atos de inatividade e atividades de rotina. Tanto os machos quanto as fêmeas alternaram períodos de atividade, nos quais basicamente alimentaram-se e limparam-se, com períodos de letargia, nos quais estavam escondidos. O número e a maturidade fisiológica das fêmeas nos experimentos influenciaram as atividades dos animais. Fêmeas maduras em um mesmo aquário com fêmeas imaturas (experimento 2) apresentaram uma maior atividade, podendo ser explicada por competição por comida. Com três fêmeas em um mesmo aquário (experimento3), os machos aumentam suas atividades. Talvez os machos, com o aumento do número de fêmeas precisem sair dos abrigos ou do estado de letargia para “controlar” o ambiente. O comportamento reprodutivo da espécie foi descrito em três diferentes fases: fase pré-copulatória, fase copulatória e fase pós-copulatória. A fase pré-copulatória foi caracterizada pela exibição dos atos de agarrar e cortejar exibidos pelos machos. Verificou-se uma tendência, ao longo dos experimentos, com o aumento do número de fêmeas, de um aumento na exibição do ato de agarrar, e conseqüente diminuição da corte, sugerindo que o ato de agarrar está relacionado com o reconhecimento das fêmeas e de seus diferentes estágios de maturação das gônadas. Durante a fase copulatória, evidências indicam que o quinto par de pereiópodos pode ser o apêndice responsável pela produção e transferência desse pacote de espermatozóides. Após a cópula, o macho permanece próximo à fêmea, para que essa dar início à fertilização e posterior fixação dos ovos aos pleópodos. O comportamento reprodutivo de A. platensis caracteriza-se por uma fase précopulatória diretamente relacionada à maturidade fisiológica das fêmeas, mediada por atos agonísticos (agarrar) ou atos ritualizados (cortejar), além de uma fase copulatória envolvendo fêmeas em estágio de inter-muda, que também são encontradas em outros grupos de crustáceos decápodos. Algumas dessas características podem ser identificadas em outros anomuros até então estudados, mas o fato novo dentro do grupo é que a espécie não possui espermatóforos produzidos nos vasos deferentes.

A cianobactéria \' Spirulina platensis \' possui alto teor de proteína e vem sendo cultivada fotoautotroficamente para a produção de biomassa microbiana. Embora as fontes convencionais de nitrogênio utilizadas para a produção de Spirulina spp. sejam os nitratos, há a possibilidade do emprego de uréia, utilizando o processo descontínuo alimentado, com diminuição do custo de produção. O emprego do processo descontínuo alimentado repetitivo para o cultivo desta microalga utilizando a uréia como fonte de nitrogênio poderia facilitar os cultivos em escala de produção, pois não haveria a necessidade de preparo de inóculo para cada ciclo de produção, além de possibilitar o aumento da produtividade do sistema. Este trabalho tem o objetivo de verificar o comportamento do cultivo microbiano com este processo, visto que não foram encontrados na literatura tais estudos para o cultivo de \'S. platensis\'. Foi verificada a influência dos parâmetros fração de corte, tempo de alimentação de uréia e ciclos de cultivo neste tipo de processo, tendo como variáveis dependentes a concentração celular máxima (Xm), a produtividade em células (Px) e o fator de conversão de nitrogênio em células (Yx/n), bem como a composição protéica e lipídica da biomassa obtida. Os resultados obtidos permitem concluir que, de uma forma geral, uma fração de corte de 80% associada a um tempo de alimentação de 6 dias leva a melhores condições de cultivo com bons resultados nos três parâmetros cinéticos (em média, 2101 mg.L?¹, 219 mg.L?¹.d?¹ e 10,3 mg.mg?¹ para Xm, Px e Yx/n, respectivamente), que foram reprodutíveis ao longo de 3 ciclos. / \' Spirulina platensis \', with high protein content, can be cultivated photoautotrophically for the microbial biomass production. Although nitrates are the conventional source of nitrogen for the Spirulina spp. production, there is a possibility of the use of urea, in a fed-batch process, leading to a cost reduction. The application of repeated fed-batch process, using urea as nitrogen source, could propitiate the cultivation of this microorganism in a production scale, since it would not need to prepare the inoculum for each production cycle. Moreover, there is a possibility to improve the productivity of this process. The aim of this work was to verify the behavior of the microbial cultivation employing this process, since this kind of study for \' Spirulina platensis \' production was not found in literature. The influence of withdrawn rate, urea feeding time and cultivation cycles were studied, considering maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion (Yx/n), and protein and total fat contents as dependent variables. The results show that in general a 80% of withdrawn rate associated with 6 days of feeding time leads to the best cultivation conditions with satisfactory results of Xm, Px and Yx/n (2101 mg.L?¹, 219 mg.L?¹.d?¹ and 10.3 mg.mg?¹, in average, respectively), that could be reproduced through the three cycles.

Arthrosphira (Spirulina) platensis apresenta substâncias de interesse nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. A produção industrial envolve uma quantidade muito grande de água e sua viabilidade deve contemplar o reuso do meio, visando uma diminuição de custos com nutrientes, bem como da poluição ambiental, tornando-se assim um processo sustentável. O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação do reaproveitamento do meio no cultivo de A. platensis usando tratamentos físico-químicos de floculação e adsorção. Para tanto, tal cianobactéria foi cultivada em fotobiorreator (FBR) tubular em processos de batelada alimentada e contínuo em intensidade luminosa de 120 µmol fótons m-2 s-1, sob controle de pH. Foram desenvolvidas técnicas de tratamento de meio de cultivo proveniente de processo descontínuo alimentado de A. platensis para a remoção de matéria orgânica (MO) e pigmentos (60 - 96 %), permitindo assim seu reuso em novos cultivos. A. platensis foi cultivada nos meios tratados utilizando frascos Erlenmeyer, com avaliação de parâmetros como concentração celular máxima (Xm), conteúdo de clorofila-a (Chl) e conteúdo de proteína na biomassa seca (PTN). No processo simultâneo de floculação e adsorção com carvão ativado em pó (CAP), foram testados dois agentes floculantes, cloreto férrico (F) e sulfato férrico (S) bem como diferentes tempos de contato. No processo simultâneo de floculação com F e adsorção com CAP, as condições ótimas foram: CAP = 24,4 mg L-1 e F = 20,3 mg L-1durante 30,4 min de tempo de contato; com obtenção de: Xm = 4893 ± 33 mg L-1, Chl = 24,3 ± 0,1 mg g-1, PTN = 36,1 ± 0,6 %. As condições ótimas de tratamento simultâneo de floculação com S e adsorção com CAP foram: CAP = 40,0 mg L-1 e S = 32,8 mg L-1 durante 36,1 min de tempo de contato, com obtenção de: Xm = 4863 ± 64 mg L-1, Chl = 24,5 ± 0,6 mg g-1, PTN = 60,1 ± 0,6 %. No processo sequencial de floculação com F seguido de adsorção com carvão ativado granulado (CAG), as condições ótimas foram atingidas com: CAG = 108,4 g e F = 10,0 mg L-1 durante 30,8 min de tempo de residência; obtendo-se: Xm = 3140 ± 77 mg L-1, Chl = 35,4 ± 0,2 mg g-1, PTN = 44,9 ± 0,0 %. Adicionalmente, os meios tratados nessas condições ótimas de cada tratamento, também foram testados em FBR tubulares, atingindo valores de Xm, Chl e PTN maiores do que os obtidos com meio padrão. Além disso, o processo simultâneo de cultivo celular em FBR tubulares e adsorção contínua do meio de cultivo exaurido em coluna de CAG removeu 51 - 79 % de MO e pigmentos. Foi demonstrado que uma proporção de 75 % de meio tratado no meio de alimentação não produz diminuição significativa de produtividade celular (PX) e os resultados foram: concentração celular em estado estacionário (Xs) de 1568 ± 15 mg L-1, PX = 941 mg L-1 d-1, PTN = 42,0 ± 0,6 %, com diminuição de 65 % no custo de meio de cultivo. Por fim, conclui-se que é viável a utilização de processos físico-químicos no tratamento de meio a ser reaproveitado no cultivo de A. platensis, inclusive em FBR tubulares, com apreciável incremento de clorofila-a e proteínas na biomassa obtida em meio tratado. / Arthrospira (Spirulina) platensis have compounds of interest in the food, pharmaceutical and cosmetic industries. Industrial production involves high volumes of water and its viability should contemplate medium reuse, aiming to reduce not only nutrient costs, but also environmental pollution, thus becoming a sustainable process. This work had as main objective the evaluation of A. platensis culture medium reuse through the physicochemical treatments flocculation and adsorption. Thus, this cyanobacterium was cultivated in tubular photobioreactor (PBR) by fed-batch and continuous processes at light intensity 120 µmol photons m-2 s-1 under pH control. Treatment techniques were developed for culture medium from fed-batch process to properly removal of organic matter (OM) and pigments (60 - 96 %), thus allowing its reuse in new cultures. A. platensis was cultivated in treated medium using Erlenmeyer flasks, with the evaluation of parameters such as maximum cell concentration (Xm), chlorophyll content (Chl) and protein content in dry biomass (PTN). For simultaneous flocculation and adsorption with powdered activated carbon (PAC), two flocculants were used: ferric chloride (F) and ferric sulfate (S), as well as different contact times. In the simultaneous process of F flocculation and PAC adsorption, optimum conditions were: PAC = 24.4 mg L-1 and F = 20.3 mg L-1 for 30.4 min contact time; results were: Xm = 4893 ± 33 mg L-1, Chl = 24.3 ± 0.1 mg g-1, PTN = 36.1 ± 0.6 %. Optimal conditions in the simultaneous process of S flocculation and PAC adsorption were: PAC = 40.0 mg L-1 and S = 32.8 mg L-1 for 36.1 min contact time; results were: Xm = 4863 ± 64 mg L-1, Chl = 24.5 ± 0.6 mg g-1, PTN = 60.1 ± 0.6 %. In the sequential process of F flocculation followed by adsorption with granular activated carbon (GAC), optimal conditions were reached at GAC = 108.4 g and F = 10.0 mg L-1 for 30.8 min of residence time, at which Xm = 3140 ± 77 mg L-1, Chl = 35.4 ± 0.2 mg g-1 and PTNPTN = 44.9 ± 0.0 % were obtained. Moreover, medium treated at each optimal condition were also tested in tubular PBRs, reaching values of Xm, Chl and PTN higher than those obtained with standard medium. Furthermore, the simultaneous process of cell cultivation in tubular PBR and continuous adsorption of spent cultivation medium through GAC column removed 51 - 79 % of OM and pigments. It was showed that 75 % of treated medium in the feed medium does not cause significant decrease in cell productivity (PX) and results were: steady-state cell concentration (Xs) = 1568 ± 15 mg L-1, PX = 941 mg L-1 d-1, PTN = 42.0 ± 0.6 %, with 65 % reduction in medium price. At last, it can be inferred that the use of physicochemical processes in medium treatment is feasible for reuse in A. platensis cultivation, including that in tubular PBR, leading to considerable increase in chlorophyll and protein contents of the biomass obtained with treated medium.

Arthrosphira (Spirulina) platensis apresenta substâncias de interesse nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. A produção industrial envolve uma quantidade muito grande de água e sua viabilidade deve contemplar o reuso do meio, visando uma diminuição de custos com nutrientes, bem como da poluição ambiental, tornando-se assim um processo sustentável. O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação do reaproveitamento do meio no cultivo de A. platensis usando tratamentos físico-químicos de floculação e adsorção. Para tanto, tal cianobactéria foi cultivada em fotobiorreator (FBR) tubular em processos de batelada alimentada e contínuo em intensidade luminosa de 120 µmol fótons m-2 s-1, sob controle de pH. Foram desenvolvidas técnicas de tratamento de meio de cultivo proveniente de processo descontínuo alimentado de A. platensis para a remoção de matéria orgânica (MO) e pigmentos (60 - 96 %), permitindo assim seu reuso em novos cultivos. A. platensis foi cultivada nos meios tratados utilizando frascos Erlenmeyer, com avaliação de parâmetros como concentração celular máxima (Xm), conteúdo de clorofila-a (Chl) e conteúdo de proteína na biomassa seca (PTN). No processo simultâneo de floculação e adsorção com carvão ativado em pó (CAP), foram testados dois agentes floculantes, cloreto férrico (F) e sulfato férrico (S) bem como diferentes tempos de contato. No processo simultâneo de floculação com F e adsorção com CAP, as condições ótimas foram: CAP = 24,4 mg L-1 e F = 20,3 mg L-1durante 30,4 min de tempo de contato; com obtenção de: Xm = 4893 ± 33 mg L-1, Chl = 24,3 ± 0,1 mg g-1, PTN = 36,1 ± 0,6 %. As condições ótimas de tratamento simultâneo de floculação com S e adsorção com CAP foram: CAP = 40,0 mg L-1 e S = 32,8 mg L-1 durante 36,1 min de tempo de contato, com obtenção de: Xm = 4863 ± 64 mg L-1, Chl = 24,5 ± 0,6 mg g-1, PTN = 60,1 ± 0,6 %. No processo sequencial de floculação com F seguido de adsorção com carvão ativado granulado (CAG), as condições ótimas foram atingidas com: CAG = 108,4 g e F = 10,0 mg L-1 durante 30,8 min de tempo de residência; obtendo-se: Xm = 3140 ± 77 mg L-1, Chl = 35,4 ± 0,2 mg g-1, PTN = 44,9 ± 0,0 %. Adicionalmente, os meios tratados nessas condições ótimas de cada tratamento, também foram testados em FBR tubulares, atingindo valores de Xm, Chl e PTN maiores do que os obtidos com meio padrão. Além disso, o processo simultâneo de cultivo celular em FBR tubulares e adsorção contínua do meio de cultivo exaurido em coluna de CAG removeu 51 - 79 % de MO e pigmentos. Foi demonstrado que uma proporção de 75 % de meio tratado no meio de alimentação não produz diminuição significativa de produtividade celular (PX) e os resultados foram: concentração celular em estado estacionário (Xs) de 1568 ± 15 mg L-1, PX = 941 mg L-1 d-1, PTN = 42,0 ± 0,6 %, com diminuição de 65 % no custo de meio de cultivo. Por fim, conclui-se que é viável a utilização de processos físico-químicos no tratamento de meio a ser reaproveitado no cultivo de A. platensis, inclusive em FBR tubulares, com apreciável incremento de clorofila-a e proteínas na biomassa obtida em meio tratado. / Arthrospira (Spirulina) platensis have compounds of interest in the food, pharmaceutical and cosmetic industries. Industrial production involves high volumes of water and its viability should contemplate medium reuse, aiming to reduce not only nutrient costs, but also environmental pollution, thus becoming a sustainable process. This work had as main objective the evaluation of A. platensis culture medium reuse through the physicochemical treatments flocculation and adsorption. Thus, this cyanobacterium was cultivated in tubular photobioreactor (PBR) by fed-batch and continuous processes at light intensity 120 µmol photons m-2 s-1 under pH control. Treatment techniques were developed for culture medium from fed-batch process to properly removal of organic matter (OM) and pigments (60 - 96 %), thus allowing its reuse in new cultures. A. platensis was cultivated in treated medium using Erlenmeyer flasks, with the evaluation of parameters such as maximum cell concentration (Xm), chlorophyll content (Chl) and protein content in dry biomass (PTN). For simultaneous flocculation and adsorption with powdered activated carbon (PAC), two flocculants were used: ferric chloride (F) and ferric sulfate (S), as well as different contact times. In the simultaneous process of F flocculation and PAC adsorption, optimum conditions were: PAC = 24.4 mg L-1 and F = 20.3 mg L-1 for 30.4 min contact time; results were: Xm = 4893 ± 33 mg L-1, Chl = 24.3 ± 0.1 mg g-1, PTN = 36.1 ± 0.6 %. Optimal conditions in the simultaneous process of S flocculation and PAC adsorption were: PAC = 40.0 mg L-1 and S = 32.8 mg L-1 for 36.1 min contact time; results were: Xm = 4863 ± 64 mg L-1, Chl = 24.5 ± 0.6 mg g-1, PTN = 60.1 ± 0.6 %. In the sequential process of F flocculation followed by adsorption with granular activated carbon (GAC), optimal conditions were reached at GAC = 108.4 g and F = 10.0 mg L-1 for 30.8 min of residence time, at which Xm = 3140 ± 77 mg L-1, Chl = 35.4 ± 0.2 mg g-1 and PTNPTN = 44.9 ± 0.0 % were obtained. Moreover, medium treated at each optimal condition were also tested in tubular PBRs, reaching values of Xm, Chl and PTN higher than those obtained with standard medium. Furthermore, the simultaneous process of cell cultivation in tubular PBR and continuous adsorption of spent cultivation medium through GAC column removed 51 - 79 % of OM and pigments. It was showed that 75 % of treated medium in the feed medium does not cause significant decrease in cell productivity (PX) and results were: steady-state cell concentration (Xs) = 1568 ± 15 mg L-1, PX = 941 mg L-1 d-1, PTN = 42.0 ± 0.6 %, with 65 % reduction in medium price. At last, it can be inferred that the use of physicochemical processes in medium treatment is feasible for reuse in A. platensis cultivation, including that in tubular PBR, leading to considerable increase in chlorophyll and protein contents of the biomass obtained with treated medium.