LINS, Kézia Oliveira Abrantes de Lacerda. Estudo das atividades antitumoral e inflamatória do alginato isolado da alga Sargassum Vulgare C. Agardh. 2012. 122 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2016-03-28T11:09:42Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_koallins.pdf: 7814747 bytes, checksum: 6c6167631ef347d8c5165dbab35755ab (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2016-03-28T11:43:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_koallins.pdf: 7814747 bytes, checksum: 6c6167631ef347d8c5165dbab35755ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T11:43:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_koallins.pdf: 7814747 bytes, checksum: 6c6167631ef347d8c5165dbab35755ab (MD5) Previous issue date: 2012 / Cancer is a disease that occurs in a larger number of people each year. The therapies used to treat it are still not satisfatory. Natural products have been studied to select new compounds capable of reducing tumours and with fewer side effects. The alginate isolated from the seaweed S. vulgare (SVHV) was investigated for its antitumor and immunostimulating properties and also for the toxicological aspects related to SVHV treatment. The SVHV did not show any significant in vitro cytotoxic effect, but showed a strong in vivo antitumor effect. The inhibition rates of Melanoma B-16 tumor development was 75,8% at the dose of 25 mg/kg/day when treated by intraperitoneal route (p < 0,05). The histopathological analysis of liver and kidney showed that the kidneys were affected by SVHV-treatment, presenting some hemorragic areas. The enzymatic activity of alanine aminotransferase, was augmented in mice with tumor or treated with SVHV by oral route. In hematological analyses, these groups showed a higher percentage of neutrophils, while the group with tumor or treated with SVHV by intraperitoneal route showed a reduction in the percentage of monocytes. It was also demonstrated that SVHV acts as an immunomodulatory agent, stimulating macrophages in vitro, causing paw edema in rats and neutrophil migration to the intraperitoneal cavity. In conclusion, SVHV has some interesting antitumour activity that is associated with its immunostimulanting properties. / O câncer é uma doença que afeta cada vez mais um número maior de pessoas em todo o mundo. As terapias atuais utilizadas para o tratamento do câncer são ainda insatisfatórias. Produtos naturais têm sido avaliados para seleção de compostos ativos, capazes de reduzir os tumores malignos de uma forma mais eficiente e com menos efeitos indesejáveis. O alginato extraído da alga Sargassum vulgare C. AGARDH (SVHV) foi testado para avaliação do seu potencial antitumoral e imunoestimulante. Além disso, foram feitos testes de toxicidade do fígado, rins e baço após o tratamento com SVHV. Os resultados demonstraram que SVHV não apresenta citotoxicidade in vitro, mas é capaz de reduzir o tumor Melanoma B-16 implantado em camundongos em 75,8% na dose de 25mg/kg/dia, quando administrado por via intraperitoneal (p < 0,05), enquanto não houve inibição por via oral. As análises do fígado e rins revelaram que houve toxicidade no rim, com áreas de hemorragia glomerular e intersticial nos camundongos tratados com SVHV. Essas alterações são, entretanto, consideradas reversíveis. As análises bioquímicas, revelaram um aumento nos níveis séricos da alanina aminotransferase (ALT) nos grupos com tumor ou tratado com SVHV por via oral e os testes hematológicos revelaram um aumento na porcentagem de neutrófilos nestes grupos, enquanto que a porcentagem de monócitos foi reduzida nos grupos com tumor e nos tratados com SVHV por via intraperitoneal. Também foi demonstrado que SVHV age como agente imunoestimulante e imunomodulador, ativando macrófagos in vitro, assim como sendo capaz de causar inflamação através do teste do edema de pata e induzir a migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal. Conclui-se então que SVHV apresenta atividade antitumoral e que esta atividade está relacionada com suas propriedades imunoestimulantes.

>Magister Scientiae - MSc / The emergence of multiple drug resistant microorganisms poses a major threat to human life. These microorganisms have made the currently used antibiotics ineffective and therefore continue to thrive. Therefore, there is a need for development of new, broad-secptrum antibiotics which is effective against almost every infectious microorganism. These antibiotics should ensure high effectiveness against the infectious pathogens while it is less detrimental to human health. Thus the search is channelled in nanoscience and nanotechnology in order to develop antibiotics that can kill infectious microorganisms effectively and hindering the development of drug resistance by these microorganisms. Nanoscience is the study of properties of a material when reduced to it smallest size (below 100 nm). It is a newly developing field of science which includes chemistry, physics and biology and has made it easy to synthesise nanomaterials for applications in many sectors of life including in medicine. The synthesis of nanoparticles can be achieved by physical and chemical methods. However, these methods are energy and capital intensive. Additionally, chemical method of synthesis uses chemicals that may be toxic which restrict the use of resultant nanoparticles in medicine. Therefore, there is a need for the use of eco-friendly methods of nanoparticle synthesis. The synthesis of silver and gold nanoparticles in this study was carried out by a green synthesis method, at room temperature, using an aqueous extract from the endemic brown alga Sargassum incisifolium. For comparison, commercially available brown algal fucoidans were also used to synthesise these nanoparticle, in addition to conventional methods of synthesis. The formation of nanoparticles was followed by the use of UV-Vis spectrophotometry. The characterization of the nanoparticles was done by TEM, XRD, DLZ and FT-IR. The rate of nanoparticle formation varied with specific reducing agent used. The faster reaction rate was recorded with S. incisifolium aqueous extracts pretreated with organic solvents while extracts obtained without this pretreatment produced slightly slower reaction rates. However, the commercially available fucoidans were less effective and required elevated temperatures for nanoparticle formation. Sodium borohydride reduction of silver nitrate was faster than the biological methods while the reduction of auric chloride by the S. incisifolium extracts and sodium citrate proceeded at similar rates. The nanoparticles synthesised with the help of the untreated aqueous extract were bigger than those synthesised from pre-treated extracts with both giving irregular shaped of nanoparticles. Also the nanoparticles formed from commercially available fucoidans were not of the same size, with bigger sizes recorded with Macrocystis fucoidan and smaller sizes with Fucus fucoidan. The shapes of nanoparticles from these fucoidans were spherical. From the conventional method, the nanoparticle sizes were smaller compared to the green synthesised nanoparticles and were predominantly spherical. The silver nanoparticles synthesised from the Sargassum aqueous extracts showed excellent antimicrobial activity against five pathogenic microorganisms including A. baumannii, K. pneumoniae, E. faecalis, S. aureus, and C. albicans. The gold nanoparticles were much less effective. To adequately assess the antimicrobial activities of the nanoparticles, it is or paramount importance to also asses their cytotoxicity activity. Three cell lines were used in this study namely, MCF-7, HT-29 and MCF-12a. The silver nanoparticles were found to be toxic to HT-29 and MCF-7 cell lines, exhibiting sligtly less toxicity against MCF-12a cells. The gold nanoparticles showed lower toxicity but a similar trend was observed.

A macroalga Sargassum C. Agardh é de reconhecida importância ecológica nos ecossistemas costeiros, particularmente nas comunidades de costões rochosos de regiões tropicais e temperadas quentes. Está amplamente distribuída na costa sudeste brasileira, sendo frequente em costões rochosos de locais moderados ou protegidos do embate de ondas. Nesses ambientes pode formar bancos densos e extensos, estruturalmente complexos, capaz de prover microhabitats variados para uma grande diversidade de organismos. Os bancos de Sargassum são suscetíveis a mudanças sazonais na sua biomassa e/ou estado fisiológico relacionados a fatores abióticos e bióticos, sendo que essas variações podem influenciar drasticamente a distribuição e densidade dos organismos associados às algas. A complexidade desse substrato tem sido avaliada por meio de várias medidas, sendo quantitativas, como peso, as mais utilizadas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de diferentes medidas quantitativas da complexidade estrutural de bancos de Sargassum filipendula i) no desenvolvimento temporal da complexidade estrutural da alga em dois ambientes hidrodinamicamente diferentes e ii) na composição e distribuição dos organismos epifaunais. Foram coletadas 15 frondes de S. filipendula por mês, durante 13 meses, nas praias da Fortaleza e do Lamberto, Ubatuba, SP. A fauna presente nessas frondes foi obtida através de lavagem e peneiramento contínuo. O período de amostragem caracterizou-se por ser atípico, apresentando altas temperaturas ao longo de todo o ano e um verão com baixa pluviometria. Este fato influenciou fortemente a variação sazonal do S. filipendula e epífitas associadas, ocasionando elevados valores de peso seco entre a primavera e verão. Os resultados das comparações das medidas analisadas mostraram que um único parâmetro não é representativo da complexidade estrutural da alga, uma vez que cada medida apresentou diferenças em relação à abundância e diversidade da fauna. Estes dois indicadores também mostraram correlação positiva com todos os parâmetros de complexidade do substrato. Houve diferença significativa entre as praias, e as frondes do Lamberto foram estruturalmente mais complexas, suportando a maior abundância. Contudo, foram as frondes do Fortaleza que exibiram os maiores valores de riqueza de grupos. Discute-se o emprego de mais uma de uma medida quantitativa para mensurar a complexidade estrutural do habitat. / The Sargassum C. Agardh macroalgae is of recognized ecological importance in coastal ecosystems, particularly in the rocky coastal communities of tropical and warm temperate regions. It is widely distributed on the southeast coast of Brazil, being frequent in rocky shores of moderate locations or protected from the impacts of waves. In these environments can form dense and extensive banks, structurally complex, capable of providing microhabitats varied for a great diversity of organisms. The Sargassum banks are susceptible to seasonal changes in their biomass and/or physiological status related to abiotic and biotic factors, and these variations can drastically influence the distribution and density of organisms associated with algae. The complexity of this substrate has been evaluated by means of several measures, being quantitative, as dry weight, the most used. The present work aims to evaluate the performance of different quantitative measures of the structural complexity of Sargassum filipendula banks i) in the temporal development of algae structural complexity in two hydrodynamically different environments and ii) in the composition and distribution of epifaunal organisms. Fifteen fronds of S. filipendula were collected per month, during 13 months, on the beaches of Fortaleza and Lamberto, Ubatuba, SP. The fauna present in these fronds was obtained through continuous washing and sieving. The sampling period was characterized by being atypical, presenting high temperatures throughout the year and a summer with low rainfall. This fact strongly influenced the seasonal variation of S. filipendula and associated epiphytes, causing high values of dry weight between spring and summer. The results of the comparisons of the measures analyzed showed that a single parameter is not representative of the structural complexity of the algae, since each measure presented differences in relation to the abundance and diversity of the fauna. These two indicators also showed a positive correlation with all parameters of substrate complexity. There was a significant difference between the beaches, and the Lambert fronds were structurally more complex, bearing the greatest abundance. However, it was the fronds of Fortaleza that exhibited the highest values of group richness. We discuss the use of one more of a quantitative measure to measure the structural complexity of the habitat.

As macroalgas desempenham importante papel no ambiente marinho como produtores primários. Elas ocupam diversas zonas do costão rochoso, entre elas, o mediolitoral que é a mais estudada devido às rápidas mudanças nos fatores ambientais (temperatura, dessecação, irradiância, salinidade, entre outros) direcionados pela dinâmica das marés. Esse dinamismo, fez com que os organismos desenvolvessem defesas que garantissem a sua sobrevivência nesses ambientes. E essas defesas, na maioria das vezes química, também possuem utilidade e aplicações biotecnológicas, pois as algas são fonte de novas substâncias e bioatividade com importância nutricional, médica ou farmacêutica. Como forma de reconhecer o potencial químico e bioativo ainda subexplorado nas algas brasileiras, o presente trabalho avaliou o potencial, antioxidante, antiviral, citotóxico, aspectos da fisiologia e a caracterização de ácidos graxos de três espécies de macroalgas do nordeste brasileiro: Sargassum vulgare (Ochrophyta), Palisada flagellifera (Rhodophyta), e Ulva fasciata (Chlorophyta) e seus potenciais foram testados para diferentes extratos. As espécies apresentaram bom potencial inibitório da enzima transcriptase reversa do vírus HIV e essa bioatividade se mostrou mais promissora, pois os extratos apresentaram baixa citotoxicidade frente ao crustáceo Artemia salina. O potencial antioxidante foi considerado bom para todas as espécies tanto para os extratos com finalidade química, tanto para os extratos com finalidade fisiológica, e este último, aliado às repostas fisiológicas de constituição pigmentar e proteínas sugerem que as algas desse estudo possuem uma boa aclimatação ao ambiente, pois não foi notada expressivas variações no seu conteúdo pigmentar. Quanto à caracterização de ácidos graxos, P. fagellifera se mostrou a maior fonte de ácidos graxos poliinsaturados (AGPIs) entre as espécies estudadas, o que faz dela um potencial recurso para obtenção de AGPIs com importância na suplementação alimentar como possíveis nutracêuticos e de importância médica / The macroalgae plays an important role in the marine environment as primary producers. They occupy different parts of the rocky shore, among them the midlittoral which is the most studied due to rapid changes in environmental factors (temperature, desiccation, irradiance, salinity, etc.) influenced by the dynamics of the tides. This dynamism, made the organisms developed defenses that guarantee their survival in these environments. These defenses, mostly chemical, also have utility and biotechnological applications because the algae are a source of new substances and bioactivity with nutritional importance, medical or pharmaceutical. As a way to recognize the chemical and bioactive potential still underexploited in Brazilian seaweed, this study evaluated the potential, antioxidant, antiviral, cytotoxic, aspects of physiology and fatty acids characterization of seaweeds in northeastern Brazil Sargassum vulgare (Ochrophyta) Palisada flagellifera (Rhodophyta) and Ulva fasciata (Chlorophyta) tested for different extracts. The species showed good potential as inhibitors of the enzyme reverse transcriptase of HIV and this bioactivity was more promising because the extracts showed low cytotoxicity against the crustacean Artemia salina. The antioxidant potential was considered good for all species for both the extracts with chemical purposes, for both the extracts with physiological purpose, and the latter coupled to the physiological responses of pigment composition and proteins suggest that the algae of this study have good acclimation environment, it was noted significant variations in their pigment content. The characterization of fatty acids, P. fagellifera showed the largest source of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) among the studied species, making it a potential resource for obtaining PUFAs of importance in the food supplementation as possible nutraceutical and medical importance

A macroalga Sargassum C. Agardh é de reconhecida importância ecológica nos ecossistemas costeiros, particularmente nas comunidades de costões rochosos de regiões tropicais e temperadas quentes. Está amplamente distribuída na costa sudeste brasileira, sendo frequente em costões rochosos de locais moderados ou protegidos do embate de ondas. Nesses ambientes pode formar bancos densos e extensos, estruturalmente complexos, capaz de prover microhabitats variados para uma grande diversidade de organismos. Os bancos de Sargassum são suscetíveis a mudanças sazonais na sua biomassa e/ou estado fisiológico relacionados a fatores abióticos e bióticos, sendo que essas variações podem influenciar drasticamente a distribuição e densidade dos organismos associados às algas. A complexidade desse substrato tem sido avaliada por meio de várias medidas, sendo quantitativas, como peso, as mais utilizadas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de diferentes medidas quantitativas da complexidade estrutural de bancos de Sargassum filipendula i) no desenvolvimento temporal da complexidade estrutural da alga em dois ambientes hidrodinamicamente diferentes e ii) na composição e distribuição dos organismos epifaunais. Foram coletadas 15 frondes de S. filipendula por mês, durante 13 meses, nas praias da Fortaleza e do Lamberto, Ubatuba, SP. A fauna presente nessas frondes foi obtida através de lavagem e peneiramento contínuo. O período de amostragem caracterizou-se por ser atípico, apresentando altas temperaturas ao longo de todo o ano e um verão com baixa pluviometria. Este fato influenciou fortemente a variação sazonal do S. filipendula e epífitas associadas, ocasionando elevados valores de peso seco entre a primavera e verão. Os resultados das comparações das medidas analisadas mostraram que um único parâmetro não é representativo da complexidade estrutural da alga, uma vez que cada medida apresentou diferenças em relação à abundância e diversidade da fauna. Estes dois indicadores também mostraram correlação positiva com todos os parâmetros de complexidade do substrato. Houve diferença significativa entre as praias, e as frondes do Lamberto foram estruturalmente mais complexas, suportando a maior abundância. Contudo, foram as frondes do Fortaleza que exibiram os maiores valores de riqueza de grupos. Discute-se o emprego de mais uma de uma medida quantitativa para mensurar a complexidade estrutural do habitat. / The Sargassum C. Agardh macroalgae is of recognized ecological importance in coastal ecosystems, particularly in the rocky coastal communities of tropical and warm temperate regions. It is widely distributed on the southeast coast of Brazil, being frequent in rocky shores of moderate locations or protected from the impacts of waves. In these environments can form dense and extensive banks, structurally complex, capable of providing microhabitats varied for a great diversity of organisms. The Sargassum banks are susceptible to seasonal changes in their biomass and/or physiological status related to abiotic and biotic factors, and these variations can drastically influence the distribution and density of organisms associated with algae. The complexity of this substrate has been evaluated by means of several measures, being quantitative, as dry weight, the most used. The present work aims to evaluate the performance of different quantitative measures of the structural complexity of Sargassum filipendula banks i) in the temporal development of algae structural complexity in two hydrodynamically different environments and ii) in the composition and distribution of epifaunal organisms. Fifteen fronds of S. filipendula were collected per month, during 13 months, on the beaches of Fortaleza and Lamberto, Ubatuba, SP. The fauna present in these fronds was obtained through continuous washing and sieving. The sampling period was characterized by being atypical, presenting high temperatures throughout the year and a summer with low rainfall. This fact strongly influenced the seasonal variation of S. filipendula and associated epiphytes, causing high values of dry weight between spring and summer. The results of the comparisons of the measures analyzed showed that a single parameter is not representative of the structural complexity of the algae, since each measure presented differences in relation to the abundance and diversity of the fauna. These two indicators also showed a positive correlation with all parameters of substrate complexity. There was a significant difference between the beaches, and the Lambert fronds were structurally more complex, bearing the greatest abundance. However, it was the fronds of Fortaleza that exhibited the highest values of group richness. We discuss the use of one more of a quantitative measure to measure the structural complexity of the habitat.

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-&#946;-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos &#945;-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura / A growing concern of increasing the man with the contamination of aquatic environments since the livelihoods of those dependent on the welfare of all. While growing concern has increased the amount of research in search of alternative treatment technologies and remediation of aqueous waste streams contaminated by various substances including heavy metals. In recent decades, has increased the number of reports assessing the sorption capacity and the feasibility of using low-cost biosorbent uptake of metal ions and these materials are the biomass of brown algae. Among the various genres on the planet Brazilian territory is rich in macro algae of the genus Sargassum. Although the composition of these biomasses vary the main constituent of these images is alginic acid and alkaline salts in the form of a linear copolymer, homopolymeric blocks of (1-4)-linked &#946;-D mannuronic acid (M), and its C-5 epimer &#945;-L-guluronic, (G) residues, respectively, covalently linked together in different sequences or blocks. The monomers can appear in homopolymeric block of consecutive G-residues (G-blocks), consecutive M-residues (M-blocks), alternating M and G (MG blocks) or randomly organized blocks. The purpose of this dissertation is the modification of existing biomass copolymer with epichlorohydrin, evaluate and compare the uptake of Cu (II) and Hg (II) by biomass of seaweed Sargassum sp. with the unmodified biomass and results published in literature

Com o aumento do rigor para descarte de efluentes contaminado com metais pesados, as pesquisas têm se intensificado na busca de métodos de remoção, que tragam bons resultados de captação dos metais, aliado a um baixo custo. O uso de biomassas como bactérias, fungos e algas marinhas como material adsorvente, tem se apresentado como uma alternativa, principalmente para soluções com baixo teor de metais. Neste trabalho, a alga marinha Sargassum filipendula foi avaliada na sua capacidade de remoção do metal tório de uma solução sintética e do efluente dos laboratórios de análises ambientais do IRD. A cinética desta biossorção foi estudada em regime de batelada e o equilíbrio foi alcançado com 180 min de reação. Dois modelos cinéticos foram utilizados nesta avaliação, um de primeira ordem e um modelo de pseudo segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado um melhor ajuste dos dados. Na avaliação da capacidade máxima de captação do tório pela biomassa marinha em regime de batelada, foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação alcançando um máximo de 2,59 mol/g. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, tendo apresentado maior correlação com os dados o modelo de Langmuir, resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 2,92 mol/g. A capacidade de remoção do metal tório da alga Sargassum filipendula também foi avaliada em regime contínuo. Um estudo de altura crítica de leito foi realizado preenchendo-se uma coluna com diferentes massas de alga correspondendo a diferentes alturas de leito. A concentração de tório residual foi quantificada na solução de saída e a menor concentração na saída foi alcançada com 40 cm de leito ou 96 g de biomassa. Após este estudo um sistema contínuo com duas colunas, com 96 g de biomassa cada, e uma bomba peristáltica foi utilizado para o tratamento do efluente real do IRD, contendo não apenas o metal tório, mas outros metais como urânio, cálcio, cromo, ferro, chumbo, etc. Cento e cinco litros de efluente foram tratados numa concentração de 6 mg/L, a concentração do efluente de saída foi de 3,75 mg/L. A caracterização do efluente quanto aos metais presentes foi realizada em ICP-MS, os resultados demonstraram que não houve competição pelos sítios ligantes da biomassa entre o tório e os demais metais. Além disso, alguns metais como cálcio, ferro e magnésio, tiveram um aumento na concentração de saída indicando a presença do mecanismo de troca iônica na biossorção do tório por Sargassum filipendula / The increasing concern related to the discharge of industrial effluents with high content of heavy metals is stimulating research activities aiming at the development of removal methods that can combine a high efficiency and low cost. The use of conventional biomasses such as bacteria, fungal cells and seaweeds as adsorbing materials presents an alternative for the treatment of such types of wastewaters, specially those with a low content of heavy metals. In the present work the seaweed Sargassum fillipendula was investigated for its ability to remove radioactive thorium from synthetic solutions and from actual wastewaters produced in the laboratories of the Institute of Radioprotection and Dosimetry (IRD/CNEN). The kinetics of the process was studied, being observed that equilibrium was reached after 180 minutes of reaction. Two kinetic models were used for the evaluation of equilibrium data, a first order and a pseudo second-order model, the second one with a better fitting to the experimental data. In order to determine the maximum thorium uptake capacity of the seaweed, isotherms were plotted being observed a growing uptake with increasing thorium concentration, up to the maximum value of 2,59 mol/g. The models of Langmuir and Freundlich were used to fit the experimental points of the isotherm. The Langmuir model best represented the experimental data, with a maximum theoretical uptake of 2,92 mol/g. The ability of the biomass to remove thorium was also investigated under continuous regime. A previous study was performed to determine the critical bed depth, in different experiments containing distinct masses of seaweed corresponding to five different bed depths. The residual thorium concentration was quantified during the time-course of these experiments and it could be observed that the smaller concentration was reached at a 40,0 cm bed depth, corresponding to 96 g of biomass. After this step a continuous test was performed with an actual wastewater produced at IRD/CNEN, containing not only thorium but also uranium, calcium, chromium, iron and lead. 105 liters of wastewater were treated. Thorium concentration was reduced from 6,0 to 3,7 mg/L. The remaining metals were not recovered by the biomass, indicating a selective uptake. Metals such as calcium, iron and magnesium increased their concentration in solution, indicating an ion-exchange process during thorium biosorption

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-&#946;-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos &#945;-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura / A growing concern of increasing the man with the contamination of aquatic environments since the livelihoods of those dependent on the welfare of all. While growing concern has increased the amount of research in search of alternative treatment technologies and remediation of aqueous waste streams contaminated by various substances including heavy metals. In recent decades, has increased the number of reports assessing the sorption capacity and the feasibility of using low-cost biosorbent uptake of metal ions and these materials are the biomass of brown algae. Among the various genres on the planet Brazilian territory is rich in macro algae of the genus Sargassum. Although the composition of these biomasses vary the main constituent of these images is alginic acid and alkaline salts in the form of a linear copolymer, homopolymeric blocks of (1-4)-linked &#946;-D mannuronic acid (M), and its C-5 epimer &#945;-L-guluronic, (G) residues, respectively, covalently linked together in different sequences or blocks. The monomers can appear in homopolymeric block of consecutive G-residues (G-blocks), consecutive M-residues (M-blocks), alternating M and G (MG blocks) or randomly organized blocks. The purpose of this dissertation is the modification of existing biomass copolymer with epichlorohydrin, evaluate and compare the uptake of Cu (II) and Hg (II) by biomass of seaweed Sargassum sp. with the unmodified biomass and results published in literature

Com o aumento do rigor para descarte de efluentes contaminado com metais pesados, as pesquisas têm se intensificado na busca de métodos de remoção, que tragam bons resultados de captação dos metais, aliado a um baixo custo. O uso de biomassas como bactérias, fungos e algas marinhas como material adsorvente, tem se apresentado como uma alternativa, principalmente para soluções com baixo teor de metais. Neste trabalho, a alga marinha Sargassum filipendula foi avaliada na sua capacidade de remoção do metal tório de uma solução sintética e do efluente dos laboratórios de análises ambientais do IRD. A cinética desta biossorção foi estudada em regime de batelada e o equilíbrio foi alcançado com 180 min de reação. Dois modelos cinéticos foram utilizados nesta avaliação, um de primeira ordem e um modelo de pseudo segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado um melhor ajuste dos dados. Na avaliação da capacidade máxima de captação do tório pela biomassa marinha em regime de batelada, foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação alcançando um máximo de 2,59 mol/g. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, tendo apresentado maior correlação com os dados o modelo de Langmuir, resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 2,92 mol/g. A capacidade de remoção do metal tório da alga Sargassum filipendula também foi avaliada em regime contínuo. Um estudo de altura crítica de leito foi realizado preenchendo-se uma coluna com diferentes massas de alga correspondendo a diferentes alturas de leito. A concentração de tório residual foi quantificada na solução de saída e a menor concentração na saída foi alcançada com 40 cm de leito ou 96 g de biomassa. Após este estudo um sistema contínuo com duas colunas, com 96 g de biomassa cada, e uma bomba peristáltica foi utilizado para o tratamento do efluente real do IRD, contendo não apenas o metal tório, mas outros metais como urânio, cálcio, cromo, ferro, chumbo, etc. Cento e cinco litros de efluente foram tratados numa concentração de 6 mg/L, a concentração do efluente de saída foi de 3,75 mg/L. A caracterização do efluente quanto aos metais presentes foi realizada em ICP-MS, os resultados demonstraram que não houve competição pelos sítios ligantes da biomassa entre o tório e os demais metais. Além disso, alguns metais como cálcio, ferro e magnésio, tiveram um aumento na concentração de saída indicando a presença do mecanismo de troca iônica na biossorção do tório por Sargassum filipendula / The increasing concern related to the discharge of industrial effluents with high content of heavy metals is stimulating research activities aiming at the development of removal methods that can combine a high efficiency and low cost. The use of conventional biomasses such as bacteria, fungal cells and seaweeds as adsorbing materials presents an alternative for the treatment of such types of wastewaters, specially those with a low content of heavy metals. In the present work the seaweed Sargassum fillipendula was investigated for its ability to remove radioactive thorium from synthetic solutions and from actual wastewaters produced in the laboratories of the Institute of Radioprotection and Dosimetry (IRD/CNEN). The kinetics of the process was studied, being observed that equilibrium was reached after 180 minutes of reaction. Two kinetic models were used for the evaluation of equilibrium data, a first order and a pseudo second-order model, the second one with a better fitting to the experimental data. In order to determine the maximum thorium uptake capacity of the seaweed, isotherms were plotted being observed a growing uptake with increasing thorium concentration, up to the maximum value of 2,59 mol/g. The models of Langmuir and Freundlich were used to fit the experimental points of the isotherm. The Langmuir model best represented the experimental data, with a maximum theoretical uptake of 2,92 mol/g. The ability of the biomass to remove thorium was also investigated under continuous regime. A previous study was performed to determine the critical bed depth, in different experiments containing distinct masses of seaweed corresponding to five different bed depths. The residual thorium concentration was quantified during the time-course of these experiments and it could be observed that the smaller concentration was reached at a 40,0 cm bed depth, corresponding to 96 g of biomass. After this step a continuous test was performed with an actual wastewater produced at IRD/CNEN, containing not only thorium but also uranium, calcium, chromium, iron and lead. 105 liters of wastewater were treated. Thorium concentration was reduced from 6,0 to 3,7 mg/L. The remaining metals were not recovered by the biomass, indicating a selective uptake. Metals such as calcium, iron and magnesium increased their concentration in solution, indicating an ion-exchange process during thorium biosorption

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Alginates are natural polysaccharides composed of linear polymers of 1-4 linked beta-D- mannuronic and alfa-L-guluronic acid residues in widely varying composition and sequential arrangements. The purpose of this study was to evaluate the anti cancer potential of two alginates âV (low viscosity) and +V (high viscosity), isolated from the seaweed Sargassum vulgare. Alginates were tested for cytotoxicity using the brine shrimp lethality assay, sea urchin development assay, hemolysis assay and MTT assay using HL-60, MCF-7, CEM, HCT-8 and B16 tumor cell lines. None of the compounds tested showed in vitro toxicity. On the other hand, alginates showed antitumor activity in vivo against Sarcoma 180 cells transplanted in mice. Both alginates inhibited the growth of solid tumor in mice implanted with 5 x 105 tumor cells after both oral and intraperitoneal administration at 50 and 100 mg/m2, as well as 25 mg/m2 after oral administration. Alginate +V presented higher inhibition effects after oral administration. The association of alginate +V (25 mg/m2) with 5-FU (15 mg/m2) showed an increasing activity against tumor compared to +V individually. Alginates antitumor activity at 50 and 100 mg/m2 was related to the tumor proliferation rate inhibition, as observed by reduction of Ki-67 staining in tumor of the treated-animals. The histopathological analysis revealed that both alginates administrated at 50 and 100 mg/m2 presented hepatotoxicity and nefrotoxicity, being -V was more toxic than +V. The kidney perfusion assay demonstrated that âV was more toxic than +V, corroborating date from histopathological analysis. The histopathological analysis of spleen showed that both alginates cause the enlargement of the white pulp of treated animals, suggesting that the observed antitumor activity could be related to alginates immunomodulatory properties. In fact, the alginates treatment (25 mg/m2) prevents the reduction number of leukocytes and lymphocytes, induced by 5-FU treatment as observed from the hematological analysis. / Alginato à um biopolÃmero natural, constituÃdo por ligaÃÃes lineares (1-4) de &#946;-D-Ãcido manurÃnico e &#945;-L-Ãcido gulurÃnico arranjados em seqÃÃncias e proporÃÃes nÃo regulares ao longo da cadeia. Este trabalho visou estudar o potencial antitumoral de dois alginatos com diferentes viscosidades isolados da alga marinha Sargassum vulgare, denominados de âV (menos viscoso) e +V (mais viscoso). Os ensaios atividade antimitÃtica no desenvolvimento do ouriÃo-do-mar, atividade antiproliferativa nas linhagens tumorais HCT-8, MCF-7, HL-60, CEM e B-16, atividade hemolÃtica e toxicidade em Artemia sp, mostraram que ambos os alginatos nÃo possuem toxicidade in vitro. No entanto, os alginatos âV e +V apresentaram atividade antitumoral in vivo no modelo experimental do Sarcoma 180. Ambos os alginatos administrados por via oral e intraperitoneal nas concentraÃÃes de 50 e 100 mg/m2, bem como na concentraÃÃo de 25 mg/m2 por via oral inibiram o crescimento do tumor sÃlido em camundongos transplantados com 5 x 105 cÃlulas tumorais. O alginato +V administrado por via oral apresentou um maior efeito inibitÃrio. O tratamento do alginato +V por via oral (25 mg/m2) associado ao 5-FU (15 mg/m2) promoveu um aumento da resposta contra o tumor quando comparado ao tratamento com o alginato +V isoladamente. A inibiÃÃo da proliferaÃÃo das cÃlulas tumorais, determinada por imunohistoquÃmica com o Ki-67, foi observada em ambos os tratamentos por via oral e intraperitoneal com os alginatos âV e +V nas concentraÃÃes de 50 e 100 mg/m2. As anÃlises histopatolÃgicas revelaram que os alginatos âV e +V administrados nas concentraÃÃes de 50 e 100 mg/m2 por via oral e intraperitoneal possuem toxicidade hepÃtica e renal, no entanto, o alginato âV apresentou maior toxicidade que o alginato +V. O estudo da nefrotoxicidade avaliada no sistema de perfusÃo renal demonstrou que o alginato âV tambÃm apresenta um maior efeito que o alginato +V. A anÃlise histopatÃlogica do baÃo revelou que ambos os alginatos levam a uma hiperplasia da polpa branca nos animais tratados, o que sugere que a atividade antitumoral esteja relacionada Ãs propriedades imunomoduladoras desses compostos. De acordo com a anÃlise hematolÃgica, os animais tratados com o 5-Fu (15 mg/m2) apresentaram leucopenia e linfocitopenia, sendo este quadro revertido com o tratamento associado com os alginatos âV e +V (25 mg/m2).