Arthrospira (Spirulina) platensis vem sendo cultivada para a produção de biomassa pelos altos conteúdos de proteína, ácidos graxos poliinsaturados e vitaminas. O nitrogênio é um nutriente que exerce influência em seu metabolismo, e o uso de fontes nitrogenadas de baixo custo pode contribuir para a viabilização da produção de A. platensis. Foi verificado o crescimento do microrganismo empregando uréia como fonte de nitrogênio por meio de processo contínuo, visando evitar níveis inibitórios de amônia no meio. Verificou-se a influência da vazão específica de alimentação (D, 0,04 a 0,44 dia-1) utilizando duas concentrações de uréia (N0) de 0,5 e 5 mM no meio de alimentação. Para N0=0,5mM, a maior produtividade em células (PX) obtida foi 201,5 mg.L-1.dia-1com D=0,44d-1; nessas condições a concentração celular em regime permanente (XP) foi 458 mg.L-1, obtendo-se uma biomassa com um teor de proteínas de 27,2%. Para N0=5mM, o máximo valor de PX encontrado foi 148,2 mg.L-1.dia-1, com D=0,12d-1; nessa vazão de alimentação, o XP foi 1235 mg.L-1 e o teor protéico na biomassa (71,9%) o mais alto encontrado. / Arthrospira platensis is being cultivated for biomass production because of its high content of proteins, polyunsaturated fatty acids and vitamins. Nitrogen is a nutrient which has a big influence in its metabolism, and the use of low cost sources of this element could contribute for the feasibility of A. platensis production. It was verified the growth of the microorganism using urea as a nitrogen source by a continuous process, to avoid ammonia inhibitory levels into the culture. It was evaluated the influence of the specific dilution rate (D, 0.04 to 0.44 day-1) in the culture applying two urea concentrations (N0) 0.5 and 5mM in the feeding medium. For N0=0,5mM, the highest cell productivity (PX) obtained was 201.5 mg.L-1.day-1using D=0.44d-1; under these conditions the cell concentration in steady state (XP) was 458 mg.L-1, obtaining a biomass with a protein content of 27.2%. For N0=5mM, the highest PX value was 148.2 mg.L-1.day-1, with D=0.12 day-1; under this dilution rate, the XP was 1235 mg.L-1 and its protein content (71.9%) was the highest achieved.

A microalga Spirulina platensis, que possui alto de teor de proteínas, vem sendo cultivada fotoautotroficamente para a produção de biomassa microbiana. Embora as fontes convencionais de nitrogênio utilizadas para a produção de Spirulina sejam os nitratos, há a possibilidade do emprego de fontes alternativas, como a uréia, utilizando o processo descontínuo alimentado, com diminuição do custo de produção. No entanto, o uso exclusivo de uréia, em função de sua hidrólise no meio de cultivo e conseqüente perda de amônia, pode levar as células a crescerem por determinados períodos sob carência da fonte de nitrogênio, uma vez que esta fonte não pode ser adicionada em grandes quantidades devido à toxicidade da amônia proveniente de sua hidrólise. Este trabalho teve como objetivo verificar se a adição de nitrato de potássio em cultivos realizados com uréia podem levar a processos com maior produtividade e/ou aumento na quantidade de biomassa produzida. Foram verificadas várias proporções entre as concentrações iniciais de nitrato de potássio e uréia, utilizando planejamento experimental e a metodologia de superfície de resposta. As variáveis dependentes foram concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px) e fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), bem como, os teores de clorofila, proteínas e lipídios na biomassa obtida. Os resultados obtidos permitiram concluir que a associação de nitrato de potássio e uréia aumentaram a concentração celular máxima. A condição ótima obtida pela análise de regressão multivariável para Xm foi 17,3 mM de KNO3 e 8,90 mM de uréia, nessas condições foram obtidos 6077 ±199 mg/L. / The cyanobacterium Spirulina platensis, that have high protein content, has been cultivated photoautrophically for microbial biomass production. However nitrates are the conventional nitrogen sources for Spirulina, there is the possibility of use alternative source, as urea by fed batch process, decreasing the costs of production. So, the exclusive use of urea, due to urea hydrolysis in culture medium and consequently loss of ammonia, can cause the cell to growing for specific moments without nitrogen source, because urea can not be added in huge quantity due to the ammonia toxicity provide by its hydrolysis. This work have as objectives verify if the potassium nitrate addition in the culture carried out with urea can lead a process with more productivity and/or increase in the biomass quantity. It was verified many proportion between initial concentration of potassium nitrate and urea, using experimental planning and surface response methodology. The dependent variables were maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px) and nitrogen-cell conversion factor (YX/N), as well as biomass contents of chlorophyll, protein and lipids. The results allowed us concluded that the association of KNO3 and urea was good and improved the maximum cell concentration. The optimal condition otained by statistic analysis for Xm was 17,3 mM of KNO3 and 8,90 mM of urea. In this condition the maximum cell concentration was 6077 ±199 mg L-1.

C-ficocianina (C-PC) é um pigmento solúvel em água e está presente em Arthrospira platensis. Este pigmento é constituído por duas subunidades, &#945 e &#946, com massas moleculares de 16 e 17 kDa, respectivamente. Recentemente foi demonstrado que a subunidade &#946 da C-PC de Anabaena tem atividade antitumoral. Os principais objetivos deste estudo foram clonar e expressar a subunidade &#946 de C-PC de A. platensis em amostras de Escherichia coli e verificar a capacidade da proteína recombinante e da proteína C-PC em induzir ou não apoptose em células tumorais (HEp-2) e não tumorais (fibroblastos). As células foram tratadas com 100 µg das proteínas recombinante e C-PC por 6 h. Após tratamento, as células foram coradas com azul de toluidina (Metódo: Concentração Crítica de Eletrólitos - CCE). As células em apoptose foram detectadas pela coloração e por alterações morfológicas. Os resultados obtidos demonstram que ambas as proteínas, &#946-PC recombinante e C-PC, são capazes de induzir apotose em células HEp-2 e não induzi-la em células fibroblásticas. / C-phycocyanin (C-PC) is a water soluble pigment and is present in Arthrospira platensis. It is consisted of two subunits, &#945 and &#946, with molecular masses of 16 and 17 kDa, respectively. Recently it was shown that the &#946 subunit of C-PC Anabaena has antitumor activity. The main objectives of this study were cloning and expression the &#946 subunit of C-PC (&#946-PC) of A. platensis in Escherichia coli and check the ability of the C-PC and recombinant proteins in apoptotic induction in cancer (HEp-2) and non-cancer (fibroblasts) cells. The fibroblasts and HEp-2 cells were treated with 100 µg of recombinant and C-PC, proteins respectively for 6 h. After treatment, the cells were stained with toluidine blue (Critical Electrolyte Concentration Method - CEC). Apoptosis cells were detected by staining and morphological changes. The results show that the recombinant &#946-PC and C-PC proteins are able to induce apotosis in HEp-2 cells and dont induce it in fibroblasts cells.

MOREIRA, Ricardo Lafaiete. Reversão sexual da tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus (vr. Chitralada), em diferentes salinidades na presença da microalgas Spirulina platensis (Cyanophyta). 2008. 47 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2008 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-21T14:22:36Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_rlmoreira.pdf: 413193 bytes, checksum: a96f56cb63d867a172085001d6980a78 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-21T14:24:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_rlmoreira.pdf: 413193 bytes, checksum: a96f56cb63d867a172085001d6980a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T14:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_rlmoreira.pdf: 413193 bytes, checksum: a96f56cb63d867a172085001d6980a78 (MD5) Previous issue date: 2008 / The larva of the Nile tilapia, Oreochromis niloticus, during the first days of life meets its meets their nutrition needs with the vitelline reserve, because neither the buccal cavity is open nor the intestinal tract is completely formed. After the consumption of the vitellus, the fish is already a post-larva and it s feeding becomes exogenous and mainly composed of microalgae and zooplankton. The objective of this work was to evaluate the influence of the cyanobacterium Spirulina platensis, in the performance of post-larvae (pl's) of the Nile tilapia submitted to different salinity levels during the period of sex reversal. In the first phase of the research, besides S. platensis , we also supplied, in all of the treatments, a microparticulate feed (50% of crude protein) containing the masculinizing hormone 17-α-metiltestost erone, with the intention of conducting the sex reversal of the fish. The experimental design was completely randomized and divided into three treatments with three replications per treatment. The fish were farmed in the salinity levels of 0, 15 and 25, and presented weights and final medium lengths of 1,547 ± 0,145 g and 4,753 ± 0,209 cm; 1,618 ± 0,154 g and 4,957 ± 0,131 cm and 1,580 ± 0,090 g and 4,844 ± 0,0 25 cm, respectively, after 28 days of farming, in which there was no statistical difference (α = 0,05). After that period, the fish of the salinity levels of 15 and 25 were acclimatized to 0 (zero) salinity level again and distributed into boxes of 1000 L in the density of 0,05 fish L-1 and farmed for 35 days. After that period, the rate of sex reversal, the growth in weight and length and the survival rate of the animals were evaluated. In that phase, we supplied only a feed of 35% of crude protein without hormone. At the end of that phase, the fish presented average weights and lengths of 11.923 g and 8.888 cm; 12.033 g and 9.716 cm and 12.604 g and 10.001 cm for the fish coming from the salinity levels of 0, 15 and 25, respectively. After the gonadal analysis, the rates of ix sex reversal did not present significant differences among the treatments, with an average of 97.3% of male individuals. The conduction of this work enabled us to conclude that the water salinity did not interfere with the growth in weight and length, the rate of sex reversal and the survival of the Nile tilapia (O. niloticus), during the sex reversal in the presence of the microseaweed Spirulina platensis. / A larva da tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, durante os primeiros dias de vida, supre suas necessidades nutricionais com a reserva vitelínica, pois nem a cavidade bucal encontra-se aberta nem o trato intestinal completamente formado. Após o consumo do vitelo, o peixe já é uma pós-larva e sua alimentação passa a ser exógena e é composta, principalmente, por microalgas e zooplâncton. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da cianobactéria Spirulina platensis, no desempenho de pós-larvas (pl’s) da tilápia do Nilo, submetidas a diferentes salinidades durante o período de reversão sexual. Na primeira fase da pesquisa, além da S. platensis, também foi ofertado ,em todos os tratamentos, ração microparticulada (50% PB) contendo o hormônio masculinizante 17-α-metiltestosterona, com o intuito de realizar a reversão sexual dos peixes.O delineamento foi inteiramente casualizado e dividido em três tratamentos com três repetições cada. Os peixes foram cultivados nas salinidades 0 ,15 e 25 ,apresentaram pesos e comprimentos médios finais 1,547 ± 0,145 g e 4,753 ± 0,209 cm; 1,618 ± 0,154 g e 4,957 ± 0,131 cm e 1,580 ± 0,090 g e 4,844 ± 0,025 cm, respectivamente, após 28 dias de cultivo, onde não foi apresentada diferença estatística (α = 0,05). Após esse período os peixes da salinidade 15 e 25 foram aclimatados novamente a salinidade 0 e distribuídos em caixas de 1000 L na densidade de 0,05 peixes L -1 e cultivados por 35 dias, após esse período foi avaliado a taxa de reversão sexual, o crescimento em peso e comprimento e a taxa de sobrevivência dos animais, nessa fase foi oferecido apenas ração 35% PB sem hormônio. Ao final dessa fase, os peixes apresentaram pesos e comprimentos médios de 11,923 g e 8,888 cm; 12,033 g e 9,716 cm e 12,604 g e 10,001 cm para os peixes oriundos das salinidades de 0 ,15 e 25 , respectivamente. Após a análise gonadal, os índices de reversão sexual não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos, com média de 97,3% de indivíduos machos. Com a realização desse trabalho pudemos concluir que a salinidade da água não interferiu no crescimento em peso e comprimento, índice de reversão sexual e sobrevivência da tilápia do Nilo (O. niloticus), durante a reversão sexual na presença da microalga Spirulina platensis

NOGUEIRA, Sara Monaliza Sousa. Tratamento de efluentes de cultivos de tilápia do nilo (Oreochromis niloticus) com a microalga Spirulina platensis. 2012. 59 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE. 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-21T14:41:46Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_smsnogueira.pdf: 611465 bytes, checksum: ea326d9588b86dea24e8d3c17335321a (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-21T14:41:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_smsnogueira.pdf: 611465 bytes, checksum: ea326d9588b86dea24e8d3c17335321a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T14:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_smsnogueira.pdf: 611465 bytes, checksum: ea326d9588b86dea24e8d3c17335321a (MD5) Previous issue date: 2012 / In this study, the microalgae Spirulina platensis was used to promote the treatment of the water from a cultivation of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Five treatments were carried (VD, CD, CS, SI and SE). In VD, fish were cultivated in fresh green water from a fish culture tank, containing several species of microalgae. In CD, tilapia fingerlings were cultivated in fresh clear water, without the presence of native microalgae. In CS, fingerlings, previously acclimated, were cultivated in clear water with salinity 10. In the treatment carried on the internal system (SI), the microalgae were cultured in a 1,500 L pool with tilapia effluent and artificial lighting. In the treatment SE, microalgae S. platensis were cultured with natural lighting in a 1,500 L boxe containing only the effluent of the fish cultivated in the clear water with salinity 10 (CS). The abiotic parameters analyzed during the cultures were: absorbance, pH, temperature, salinity, dissolved oxygen and total ammonia, nitrites, nitrates and total phosphates concentrations. The zootechnical development of fish was monitored and the production of microalgae biomass was determined. The results showed that fish growth in weight (W) and length (L) of treatment VD (W = 12.25 ± 0.50 g and L = 7.1 ± 0.1 cm) were higher than the treatments CD (W = 9.19 ± 0.59 g and L = 6.3 ± 0.1 cm) and CS (P = 9.90 ± 0.69 g and L = 6.7 ± 0.1 cm). The maximum cell density of S. platensis obtained in the treatment SE was 322,000 trichomes mL-1, whereas in SI were obtained 550,000 trichomes mL-1, which resulted in the greatest production of dry biomass of S. platensis (0.22 g L-1) and maximum yield (0.02 g L-1 day-1). SI was also the treatment which better reduced ammonia, nitrites, nitrates and phosphates concentrations ( 95%), leaving the effluent nutrients levels below to those established by nº 357 CONAMA Resolution, making the water suitable for reuse in the fish culture or to be disposal in the natural environment. / Neste estudo, a microalga Spirulina platensis foi utilizada para promover o tratamento da água proveniente de cultivo da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Foram realizados 5 tratamentos (VD, CD, CS, SI e SE). Em VD os peixes foram cultivados em água verde e doce, proveniente de um tanque de piscicultura, contendo diversas espécies de microalgas. Em CD, os alevinos de tilápia foram cultivados em águas claras e doce, sem a presença de microalgas nativas. Em CS, os alevinos, previamente aclimatados, foram cultivados em água clara com salinidade 10. No tratamento realizado no sistema interno (SI), a microalga foi cultivada em uma piscina de 1.500 L contendo o efluente de tilápia com iluminação artificial. No tratamento SE a microalga S. platensis foi cultivada em uma caixa de 1.500 L, contendo apenas o efluente do cultivo dos peixes em águas claras com salinidade 10 (CS) com iluminação natural. Os parâmetros abióticos analisados durante os cultivos foram: absorbância, pH, temperatura, salinidade, oxigênio dissolvido e as concentrações de amônia total, nitritos, nitratos e fosfatos totais. Foi realizado o acompanhamento do desenvolvimento zootécnico dos peixes e determinada a produção de biomassa da microalga. Os resultados revelaram que o crescimento dos peixes, em peso (P) e comprimento (L) finais do tratamento VD (P = 12,25 ± 0,50 g e L = 7,1 ± 0,1 cm) foram superiores aos dos tratamentos CD (P = 9,19 ± 0,59 g e L = 6,3 ± 0,1 cm) e CS (P = 9,90 ± 0,69 g e L = 6,7 ± 0,1 cm). A densidade celular máxima de S. platensis obtida no tratamento SE foi de 322 mil tricomas mL-1, enquanto que em SI foi de 550 mil tricomas mL-1, que resultou na maior produção de biomassa seca de S. platensis (0,22 g L-1) e produtividade máxima de 0,02 g L-1 dia-1. SI também foi o tratamento com a melhor redução das concentrações de amônia, nitritos, nitratos e fosfatos, em mais 95%, o que deixou os níveis dos nutrientes no efluente abaixo dos estabelecidos como referência pela resolução nº 357 do CONAMA, tornando essa água apta para o reuso no cultivo dos peixes ou descarte no ambiente natural.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-22T18:21:38Z No. of bitstreams: 1 WELLINGHTON ALVES GUEDES - DISSERTAÇÃO PPGHT 2018..pdf: 1025231 bytes, checksum: c9b9c1ab307c0308750dd6888f21c886 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T18:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINGHTON ALVES GUEDES - DISSERTAÇÃO PPGHT 2018..pdf: 1025231 bytes, checksum: c9b9c1ab307c0308750dd6888f21c886 (MD5) Previous issue date: 2018 / A aplicação de biofertilizantes com a finalidade de melhorar o desempenho de culturas agrícolas, têm impulsionado a utilização de produtos à base de microalgas, por ser uma alternativa ao uso de fertilizantes e por ser ecologicamente correto. Desta forma, objetivou-se com este trabalho avaliar o crescimento e qualidade de mudas de mamoeiro produzidas com o uso de Spirulina platensis através do tratamento das sementes e aplicações adicionais via solo e via foliar. A pesquisa foi realizada em ambiente protegido no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, Pombal-PB, sendo conduzidos quatro experimentos, utilizando-se o delineamento experimental inteiramente ao acaso (DIC), com cinco repetições e três mudas por repetição. Para acompanhamento do crescimento das mudas adotou-se o esquema de parcelas subdivididas composto por dois fatores, doses de Spirulina platensis (0,0; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6 e 2,0%) e épocas de avaliações (20, 28, 36, 44 e 52 dias). Os tratamentos foram realizados nas sementes durante cinco minutos e aplicados ao longo do tempo. A imersão das sementes nas doses de Spirulina platensis não influencia o índice de velocidade de emergência e a porcentagem de emergência. Mas, as aplicações realizadas ao longo do tempo via solo em mudas de mamoeiro do híbrido Tainung-1, referente ao grupo ‘Formosa’ e Sunrise solo, referente ao grupo ‘Papaya’, influência de forma positiva, sendo as doses de0,4 até 1,6% de Spirulina platensis que proporcionou o maior crescimento nas variáveis número de folhas, altura de plantas, diâmetro do caule, área foliar, comprimento da raiz, massa fresca da parte aérea, da raiz e total, massa seca da parte aérea, da raiz e total, relação raiz/parte aérea e Índice de Qualidade de Dickson. A dose de 2,0% de Spirulina platensis proporcionou maior acúmulo de N na massa seca das folhas. A testemunha apresentou maiores teores de P. As aplicações realizadas via foliar não influenciam no crescimento das mudas de mamoeiro ‘Formosa’, mas, para o mamoeiro ‘Papaya’ influenciou na massa fresca da parte aérea, raiz e total. Para as demais variáveis estudadas não houve resposta. A dose de 2,0% e controle proporcionou maior acúmulo de N e P, respectivamente, na massa seca das folhas de mamoeiro ‘Papaya’. / The application of biofertilizers or biostimulants for the purpose of improving the performance of agricultural crops has driven the use of products based on microalgae, as an alternative to the use of fertilizers and being ecologically correct. Thus, the objective of this work was to evaluate the production and quality of papaya seedlings produced with the use of Spirulina platensis through seed treatment and additional applications via soil and foliar via, in a protected environment. The research was carried out at the Agro-Food Science and Technology Center of the Federal University of Campina Grande, Pombal-PB. Four experiments were carried out, using a completely randomized experimental design (DIC), with five replications and three replications per replicate. In order to follow the growth of the seedlings, the split-plot scheme was composed of two factors, Spirulina platensis (0.0; 0.4; 0.8; 1.2; 1.6 and 2.0%) and (20, 28, 36, 44 and 52 days). The treatments were carried out in the seeds for five minutes and applied over time. Immersion of seeds at Spirulina platensis doses does not influence the rate of emergence and the percentage of emergence. However, the applications carried out over time via soil in papaya plants of the hybrid Tainung-1, referring to the group 'Formosa' and Sunrise soil, referring to the 'Papaya' group, influence positively, being the doses from 0.4 up to 1.6% of Spirulina platensis that provided the highest growth in the number of leaves, plant height, stem diameter, leaf area, root length, fresh shoot, root and total mass, shoot dry matter, of the root and total, root/shoot ratio and Dickson Quality Index. The 2.0% dose of Spirulina platensis provided greater accumulation of N in the leaf dry mass. However, for the 'Papaya' papaya, it influenced the fresh mass of the aerial part, root and total. For the other variables studied there was no response. The 2.0% and control dose gave higher accumulation of N and P, respectively, in the dry mass of Papaya papaya leaves.

A cianobactéria Arthrospira (Spirulina) platensis, uns dos microrganismos fotossintetizantes mais estudados e cultivados no planeta, tem uma composição particular de biomassa que inclui: elevado conteúdo de proteínas, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos naturais e outras substâncias de interesse nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Estudos recentes demonstram que devido a sua composição de biomassa, está sendo estudada para a extração de biocompostos e para a produção de biocombustíveis. O uso de fontes de nitrogênio de baixo custo, como a uréia, pode contribuir para a viabilização da produção deste microrganismo. A. platensis foi cultivada em fotobiorreatores tubulares fechados de capacidade de 3,5 L, com intensidade luminosa de 120 µmol fótons.m-2.s-1 utilizando processo descontinuo alimentado com uréia como fonte de nitrogênio com adição intermitente. O planejamento experimental utilizado foi de modelo fatorial 22, acrescido dos pontos centrais, mais configuração estrela que permitiu avaliar o efeito das variáveis independentes temperatura (T) e vazão molar de alimentação diária de uréia (K). Os resultados foram avaliados com auxílio da metodologia de superfície de resposta que permitiu verificar, através da otimização simultânea das variáveis independentes, uma condição ótima de T = 32 °C e K = 1,16 mM.dia-1 para o crescimento de A. platensis durante 8 dias de cultivo, conseguindo-se nestas condições, concentração celular máxima de 4186 ± 39 mg.L-1, produtividade celular de 757 ± 8 mg.L-1.d-1 e fator de conversão de nitrogênio em células de 14,3 ± 0,1 mg.mg-1. Os valores de Xm obtidos experimentalmente correspondem a 0,4 % a menos do que os valores máximos estimados pelo modelo matemático. O teor de lipídeo da biomassa não foi influenciado pelas condições experimentais adotadas neste trabalho, sendo os valores obtidos dentro da faixa citada na literatura para este microrganismo (aproximadamente 7 %). O teor de proteína da biomassa foi dependente da temperatura e da vazão molar de alimentação diária de uréia. Para vazões molares de uréia até 0.717 mM. dia-1, o aumento da temperatura diminui o teor de proteínas na biomassa. Por outro lado, para valores de vazão de uréia maiores (≥ 0,883 mM.dia-1), o aumento da temperatura leva ao aumento do teor de proteínas na biomassa. O maior valor de teor de proteína obtido neste trabalho foi de 39,49 % (T = 33 ºC, K = 1,879 mM.dia-1). / The cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis, ones of the most studied and cultivated photosynthetic microorganisms in the planet, has a unique biomass composition that includes: high protein content, polyunsaturated fat acids, natural pigments and other substances of interest in food, pharmaceutical and cosmetic industries. Recent studies demonstrate that due to its biomass composition, it has being studied for biocomponents extraction and bio-fuels production. The use of low cost nitrogen sources, such as urea, can contribute to the viability of this microorganism production. A. platensis was cultivated in 3.5-liters closed tubular photobioreactors, under luminous intensity of 120 µmol fótons.m-2.s-1, using fed-batch cultivation process with urea as nitrogen source, added intermittently. The utilized experimental design was one of a factorial model 22, increased of the central points and star configuration, which allowed evaluating the effect of the independent variables, such as temperature (T) and urea daily molar flow-rate (K). The results were evaluated with response surface methodology (RSM) that allowed verifying, through the simultaneous optimization of the independent variables, an optimum condition of T = 32 °C and K = 1.16 mM.dia-1 for the growth of A. platensis during 8 days of culture, obtaining maximum cellular concentration of 4186 ± 39 mg.L-1, cellular productivity of 757 ± 8 mg.L-1.d-1 and nitrogen-to-cells factor of 14.3 ± 0.1 mg.mg-1. The Xm values obtained experimentally corresponds to 0.4 % less than the maximum values estimated by the mathematical model. The biomass lipid content was not influenced by the experimental conditions adopted in this work, being the obtained values within the range mentioned in the literature for this microorganism (approximately 7 %). The biomass protein content was dependent of the temperature and urea molar flow-rate. For the latter parameter, values up to 0.717 mM.dia-1, the increase in temperature diminished biomass protein content. On the other hand, for higher urea molar flow-rate values (≥ 0,883 mM.dia-1), the increase of temperature leads to increase of biomass protein content. The highest value of biomass protein content obtained in this work was of 39.49 % (T = 33 ºC, K = 1.879 mM.dia-1).

C-ficocianina (C-PC) é um pigmento solúvel em água e está presente em Arthrospira platensis. Este pigmento é constituído por duas subunidades, &#945 e &#946, com massas moleculares de 16 e 17 kDa, respectivamente. Recentemente foi demonstrado que a subunidade &#946 da C-PC de Anabaena tem atividade antitumoral. Os principais objetivos deste estudo foram clonar e expressar a subunidade &#946 de C-PC de A. platensis em amostras de Escherichia coli e verificar a capacidade da proteína recombinante e da proteína C-PC em induzir ou não apoptose em células tumorais (HEp-2) e não tumorais (fibroblastos). As células foram tratadas com 100 µg das proteínas recombinante e C-PC por 6 h. Após tratamento, as células foram coradas com azul de toluidina (Metódo: Concentração Crítica de Eletrólitos - CCE). As células em apoptose foram detectadas pela coloração e por alterações morfológicas. Os resultados obtidos demonstram que ambas as proteínas, &#946-PC recombinante e C-PC, são capazes de induzir apotose em células HEp-2 e não induzi-la em células fibroblásticas. / C-phycocyanin (C-PC) is a water soluble pigment and is present in Arthrospira platensis. It is consisted of two subunits, &#945 and &#946, with molecular masses of 16 and 17 kDa, respectively. Recently it was shown that the &#946 subunit of C-PC Anabaena has antitumor activity. The main objectives of this study were cloning and expression the &#946 subunit of C-PC (&#946-PC) of A. platensis in Escherichia coli and check the ability of the C-PC and recombinant proteins in apoptotic induction in cancer (HEp-2) and non-cancer (fibroblasts) cells. The fibroblasts and HEp-2 cells were treated with 100 µg of recombinant and C-PC, proteins respectively for 6 h. After treatment, the cells were stained with toluidine blue (Critical Electrolyte Concentration Method - CEC). Apoptosis cells were detected by staining and morphological changes. The results show that the recombinant &#946-PC and C-PC proteins are able to induce apotosis in HEp-2 cells and dont induce it in fibroblasts cells.

Optimising illumination is essential for optimising the growth of phototrophic cells and their production of desired metabolites and/or biomass. This requires appropriate modulation of light and other key inputs and continuous online monitoring of their metabolic activities. Powerful non-invasive systems for cultivating heterotrophic organisms include shake flasks in online monitoring units, but they are rarely used for phototrophs because they lack the appropriate illumination design and necessary illuminatory power. This study presents the design and characterisation of a photosynthetic shake flask unit, illuminated from below by warm white light-emitting diodes with variable light intensities up to 2300 μmol m-2 s-1. The photosynthetic unit was successfully used, in combination with online monitoring of oxygen production, to cultivate Arthrospira platensis. In phototrophic growth under continuous light and a 16 h light/8 h dark cycle (light intensity: 180 μmol m-2 s-1), the oxygen transfer rate and biomass-related oxygen production were - 1.5 mmol L-1 h-1 and 0.18 mmol O2 gx-1 h-1, respectively. The maximum specific growth rate was 0.058 h-1, during the exponential growth phase, after which the biomass concentration reached 0.75 g L-1.

Les effets de l'eau usée municipale et des fortes concentrations de CO[indice inférieur 2] sur la production de biomasse, sur la morphologie et sur la composition cellulaire d'une source marine d'Arthrospira (Spirulina) platensis (CCMP 1295) ont été étudiés. Après une comparaison de la dynamique de croissances de quatre souches différentes, la souche CPZA, une souche adaptée au milieu de culture « Zarrouk », a été sélectionnée. La production de biomasse a été déterminée massiquement sur des échantillons assechés. Les modifications au niveau de la morphologie ont été examinées journalièrement par microscopie optique, tandis que les contenus en protéines solubles, en glucides ainsi qu'en pigments (chlorophylle-a, phycocyanine et carotènes) ont été dosés par une approche colorimétrique. Le transfert de souche au milieu de culture Zarrouk a accéléré la production de biomasse par un facteur 12 sous des conditions favorables (3.3 klux à 32°C). Sous une intensité lumineuse plus grande (11 klux), la production a augmenté à 2.8 g/kg de solution après huit jours, ce qui représente une augmentation d'un facteur 17 par rapport à la biomasse initiale. L'ajout d'eau usée jusqu'à un pourcentage de 40 % a été effective en terme de production de biomasse, augmentant la culture jusqu'à une concentration de 3.3 g/kg de solution pendant la même période. La composition chimique des cultures restait relativement constante malgré les différences de milieux de culture. Cependant, l'addition d'eau usée a eu une corrélation négative sur la production nette de biomasse ainsi que sur le contenu en pigments, contrairement aux glucides qui ont démontré une augmentation allant parfois jusqu'à un facteur 5 dans une mixture composée à 80 % d'eau usée. Cette concentration d'eau usée a aussi permis d'observer de la chlorose. Malgré ces modifications, la morphologie des cellules n'a pas changé significativement, demeurant approximativement à 1 mm de longueur et aux environs de 10 spirales/trichome. Avec la concentration la plus élevée de CO[indice inférieur 2], la croissance s'est rapidement accélérée, d'abord dans le milieu Zarrouk pur, la production atteignant une densité de 3,6 g/kg solution après 8 jours sous un flux composé à 2 % de CO[indice inférieur 2]. Contrairement à l'addition d'eau usée, un changement systématique en morphologie a été observé. En effet, le trichome devient plus court et la spirale devient moins serrée si l'on compare à une culture employant des concentrations de CO[indice inférieur 2] semblables à celles de l'air ambiant. La concentration des pigments (spécialement les carotènes) et des protéines solubles diminue rapidement avec une augmentation de CO[indice inférieur 2], bien que le contenu en glucide dans ce cas également augmente proportionnellement. Une combinaison d'une haute concentration d'eau usée et de CO[indice inférieur 2] accélérait généralement le taux de croissance au début de culture. Cependant, un contenu atteignant 8 % de CO[indice inférieur 2] s'est démontré fatal pour des cultures impliquant de 20 % à 60 % d'eau usée, et ce, dès le 6e jour. En effet, une lyse prématurée des cellules a été observée. Il est tout de même particulier qu'une combinaison de hautes teneurs en CO[indice inférieur 2] et en eau usée dans le milieu de croissance ait pu mener à une synergie au niveau de la production de la biomasse, tout comme pour la production de chlorophylle-a, de phycocyanine et de protéines solubles. Ces résultats pourront s'avérer intéressants pour le développement d'une éventuelle stratégie de culture d'algue.