Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-26T09:56:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 848309 bytes, checksum: f73dc789b087c3df42f96258e81b0812 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T09:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 848309 bytes, checksum: f73dc789b087c3df42f96258e81b0812 (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Microalgas têm atraído interesse como fonte potencial de matérias-primas para produção de biocombustíveis e de subprodutos de interesse (e.g., bioetanol e proteínas). Entretanto, a produção em escala comercial ainda é economicamente inviável, principalmente, pelo pouco conhecimento sobre a regulação do crescimento, a biossíntese e armazenamento de lipídios em microalgas.Neste estudo, avaliou-se o potencial de 10 cepas de algas coletadas na região de Viçosa – MG, com o objetivo de avaliar o crescimento e caracterizar o metabolismo em autotróficas de crescimento. Entre as cepas estudadas, duas cepas de Scenedesmus(BR003 e BR024) apresentaram os maiores valores para produtividade de biomassa, que associado a quantidades intermediárias de lipídios garantiram uma alta produtividade de lipídios em relação às outras cepas. Essas duas cepas também se destacaram entre as demais em relação ao perfil de ácido graxo, apresentando altos teores dos ácidos graxos C16:0 e C18:1 e baixos teores dos poliinsaturados. No entanto, o perfil graxo das cepas Chlamydomonas sp. BR020 e Chlorella vulgaris BR017 apresentou altos teores de ácido α-linolénico (C18:3) e esta cepa também apresentou maiores teores de proteínas, constituindo- se em importantes cepas para o conceito de biorefinária. Verificou-se também que a maioria dos metabólitos (aminoácidos e ácidos orgânicos) avaliados apresentaram correlação negativa com a biomassa produzida e positiva com o conteúdo de lipídios. Tomados em conjunto, esses resultados indicam que a baixa produção de biomassa esta relacionada com acúmulo de aminoácidos (isoleucina, leucina e valina), intermediários do ciclo dos ácidos tricarboxílicos (citrato, succinato e fumarato), que frequentemente estão associados com acúmulo de óleo na célula. Entretanto, apesar da proximidade filogenética de algumas cepas em termos de gênero ou espécie, algumas cepas apresentaram comportamentos distintos o que não permitiu o agrupamento das mesmas, demonstrando, portanto, a necessidade de uma caracterização mais detalhada desses organismos. / Microalgae have attracted interest as a potential source of raw materials for biofuels and by-products of interest such as bioethanol and protein. However, the production on a commercial scale is still costly mainly by little knowledge about the regulation of growth, biosynthesis and lipid storage in microalgae. In this study, we evaluated the potential of 10 strains of algae collected in Viçosa region - MG, with the aim of evaluating the growth and characterize the metabolism in autotrophic conditions. Among the studied strains, two strains of Scenedesmus (BR003 and BR024) had the highest values for biomass productivity, which associated with intermediate amounts of lipids guaranteed high productivity of lipids compared to other strains. In addition these two strains differed among the others in relation to the fatty acid profile, with high levels of C16 and C18: 1 fatty acidsand low levels of the polyunsaturated fatty acids. However, the fatty acid profile of Chlamydomonas sp., BR020, and Chlorella vulgaris,BR017, showed high levels of α-linolenic acid (C18: 3) and this strain also exhibited higher protein levels, suggesting that these are important strains for the biorefinery concept. It was also observed that most of the evaluated metabolites (amino acids and organic acids) were negatively correlated with biomass and positively with lipid contents. Taken together, these results indicate that low biomass production is related to the levels of amino acids (isoleucine, leucine and valine),intermediates of the tricarboxylic acid cycle (citrate, succinate and fumarate), which are often associated with oil accumulation in the cell. However, despite the phylogenetic proximity in terms of genus or species showed, some of the strains displayed differential behavior which did not allow grouping of the strain in the same cluster, thus indicating the need for a deepercharacterizationof these organisms.

Com as descobertas das inúmeras aplicações potenciais da biomassa de microalgas é necessário o desenvolvimento de ferramentas que visem auxiliar o aumento da produtividade dos cultivos. A espectrometria por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) é uma técnica versátil e rápida utilizada na identificação, caracterização e quantificação de diversos compostos moleculares. Sua aplicação está definida de acordo com a região espectral a ser analisada. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia que torne possível a utilização da espectroscopia FTIR na região do infravermelho médio (MIR) para quantificar os teores de lipídeos, proteínas, carboidratos e células de Scenedesmus sp. Para tanto, a biomassa de Scenedesmus sp. foi analisada diariamente por métodos tradicionais e através do espectro FTIR. Posteriormente os dados foram correlacionados com as bandas de absorção características de cada composto. O modelo gerado para lipídeos na região entre 3000-2800 cm-1 obteve o maior coeficiente de correlação (R2) de 0,8265. Para os carboidratos, a banda de absorção que melhor representou as ligações características foi entre 1200-950cm-1, com R2=0,8023. Já para proteínas, a escolha do método tradicional não mostrou boa relação com os resultados do FTIR. Quando a concentração celular foi correlacionada com a área total foi obtido R2=0,7900. Por fim, realizaram-se experimentos para validar os modelos preditos, obtendo bons resultados para a quantificação de lipídeos e carboidratos. O FTIR mostra ser uma ferramenta eficiente para estimar os conteúdos de lipídeos e carboidratos de Scenedesmus sp. Além disso, o FTIR permite análise simultânea de múltiplos metabolitos que permitirá o monitoramento mais detalhado do cultivo em um tempo de análise muito mais curto e com alta reprodutibilidade dos resultados. / With the discoveries of the numerous potential applications of microalgal biomass, it is necessary to develop tools to help increase the productivity of cultivation. Infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) is a versatile and fast technique used in the identification, characterization and quantification of several molecular compounds. Its application is defined according to the spectral region to be analyzed. The objective of this work is to develop a methodology that makes possible the use of FTIR spectroscopy in the medium infrared region (MIR) to quantify lipid, protein, carbohydrate and cells contents of Scenedesmus sp. For this, the Scenedesmus sp. biomass was analyzed daily by traditional methods and through the FTIR spectrum. Subsequently the data were correlated with the absorption bands characteristic of each compound. The model generated for lipids in the region between 3000-2800 cm-1 obtained the highest coefficient of correlation (R2) of 0.8265. For carbohydrates, the absorption band that best represented the characteristic bonds was between 1200-950cm-1, with R2=0.8023. For proteins, the choice of the traditional method did not show a good relation with the FTIR results. When the cell concentration was correlated whit the total area an R2=0.7900. Finally, experiments were carried out to validate the predicted models, obtaining good results for the quantification of lipids and carbohydrates. The FTIR shows to be an efficient tool to estimate lipid and carbohydrate contents of Scenedesmus sp. In addition, the FTIR allows simultaneous analysis of multiple metabolites that will enable more detailed monitoring of the cultivation in a much shorter analysis time and with high reproducibility of the results.

The aim of this work is to evaluate the effect of caprolactam on the process of photosynthesis in model representatives of green algae (Scenedesmus quadricauda) through the dynamics of the release of oxygen into the solution of medium.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-09T20:25:06Z No. of bitstreams: 1 BRUNA DA SILVEIRA GUIMARÃES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 3845611 bytes, checksum: 4e146e7310b6d3800c9b8ead6562e7a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T20:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNA DA SILVEIRA GUIMARÃES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 3845611 bytes, checksum: 4e146e7310b6d3800c9b8ead6562e7a6 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / Capes / As microalgas são microrganismos unicelulares que podem crescer tanto em água doce como salgada. São clorofilados e estão em praticamente todos os tipos de água do planeta. Seu cultivo vem cada vez mais despertando o interesse, já que a aplicabilidade vem sendo observada em vários segmentos tais como no tratamento de água, nutrição e na geração de energia. A microalga Scenedesmus sp., é clorofilada, unicelular e uninucleada e pertencem à família Scenedesmaceae, gênero Scenedesmus. Tal microalga é mais comum em água doce, podendo ser encontrada com menor freqüência em águas salobras, com salinidade entre 0,05 e 3% de sais (500 a 30000 ppm). Possuem forma elipsoidal, colônias lineares e agrupadas em números de 4, 8, 16 ou 32. Este trabalho teve como objetivo o estudo da cinética de crescimento da microalga Scenedesmus sp. em meios salobros, através produção de dois meios de cultivo sintéticos com adição dos sais NaCl e MgCl2, visando a possibilidade de posteriores aproveitamentos de águas salobras para a produção de microalgas. Foi verificado se a presença dos sais tem influência no crescimento de tais microrganismos. Analisando as curvas de crescimento microbiano da microalga Scenedesmus sp., observou-se que nos meios contendo o cloreto de magnésio a fase Lag ou de latência praticamente não ocorreu, com exceção do meio com concentração de 8000 mg.L-1, indicando que a microalga demorou menos tempo para se adaptar ao meio com adição de MgCl2, se comparado com os meios contendo NaCl. Constatou-se também que a influência do íon cloreto no crescimento da microalga foi diminuída devido à presença dos íons sódio e magnésio, que são nutrientes importantes no metabolismo celular. Analisando os parâmetros cinéticos calculados (velocidade máxima de crescimento, produtividade em biomassa e tempo de geração), observou-se que os melhores resultados foram obtidos nos meios contendo cloreto de magnésio, indicando uma melhor cinética de crescimento nestes meios, se comparado com os que continham NaCl. Isto ocorreu devido ao fato de que o Mg é classificado como um macronutriente ou nutriente essencial, importante para o metabolismo celular da microalga e o sódio um micronutriente (necessário em menores quantidades), sendo mais observada a influência daquele íon no crescimento da microalga do que dos íons de sódio. Baseado nos resultados cinéticos obtidos, constatou-se a possibilidade de crescimento da microalga Scenedesmus sp. em meios salobros. / Microalgae are unicellular microorganisms that can grow in both freshwater and saltwater. They are chlorophyll and are practically in all kinds of water on the planet. Its cultivation is increasingly attracting interest since the applicability has been observed in several segments, such as in the treatment of water, nutrition and energy generation. The microalgae Scenedesmus sp. is chlorophyllated, unicellular and uninucleate and belongs to Scenedesmaceae family, genus Scenedesmus. This microalgae is more common in fresh water and can be found less frequently in brackish water with salinity between 0.05 and 3% salts (500-30000 ppm). It has ellipsoidal shape, linear colonies and grouped in numbers 4, 8, 16 or 32. This study aimed growth kinetics study of microalgae Scenedesmus sp. in brackish means, by producing two synthetic culture media with the addition of NaCl and MgCl2 salts, with a view to possible subsequent utilizations of brackish water for the production of microalgae. It has been found that the presence of salts influences the growth of such microorganisms. Analyzing the microbial growth curves of the microalgae Scenedesmus sp., it was noted that, in the means containing magnesium chloride, the Lag phase or latency hardly occurred, with the exception of media with concentration of 8000 mg.L-1, indicating that the microalgae took less time to adapt to the medium with addition of MgCl2, compared with media containing NaCl. It was also found that the influence of chloride ion in the growth of microalgae was decreased due to the presence of sodium and magnesium ions, nutrients that are important in cellular metabolism. By analyzing the calculated kinetic parameters (maximum growth rate, productivity of biomass and generation time), it was observed that the best results were obtained in media containing magnesium chloride, indicating a better growth kinetics in these media compared to those containing NaCl. This was due to the fact that Mg is classified as a macronutrient or essential nutrient, important for cell metabolism of microalgae, and sodium is classified as a micronutrient (required in smaller amounts). The influence of that ion (Mg) in microalgae growing has been more observed than sodium ions influence. Based on the kinetic results, the possibility of the microalga Scenedesmus sp growth. in brackish means has been verified.

Com as descobertas das inúmeras aplicações potenciais da biomassa de microalgas é necessário o desenvolvimento de ferramentas que visem auxiliar o aumento da produtividade dos cultivos. A espectrometria por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) é uma técnica versátil e rápida utilizada na identificação, caracterização e quantificação de diversos compostos moleculares. Sua aplicação está definida de acordo com a região espectral a ser analisada. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia que torne possível a utilização da espectroscopia FTIR na região do infravermelho médio (MIR) para quantificar os teores de lipídeos, proteínas, carboidratos e células de Scenedesmus sp. Para tanto, a biomassa de Scenedesmus sp. foi analisada diariamente por métodos tradicionais e através do espectro FTIR. Posteriormente os dados foram correlacionados com as bandas de absorção características de cada composto. O modelo gerado para lipídeos na região entre 3000-2800 cm-1 obteve o maior coeficiente de correlação (R2) de 0,8265. Para os carboidratos, a banda de absorção que melhor representou as ligações características foi entre 1200-950cm-1, com R2=0,8023. Já para proteínas, a escolha do método tradicional não mostrou boa relação com os resultados do FTIR. Quando a concentração celular foi correlacionada com a área total foi obtido R2=0,7900. Por fim, realizaram-se experimentos para validar os modelos preditos, obtendo bons resultados para a quantificação de lipídeos e carboidratos. O FTIR mostra ser uma ferramenta eficiente para estimar os conteúdos de lipídeos e carboidratos de Scenedesmus sp. Além disso, o FTIR permite análise simultânea de múltiplos metabolitos que permitirá o monitoramento mais detalhado do cultivo em um tempo de análise muito mais curto e com alta reprodutibilidade dos resultados. / With the discoveries of the numerous potential applications of microalgal biomass, it is necessary to develop tools to help increase the productivity of cultivation. Infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) is a versatile and fast technique used in the identification, characterization and quantification of several molecular compounds. Its application is defined according to the spectral region to be analyzed. The objective of this work is to develop a methodology that makes possible the use of FTIR spectroscopy in the medium infrared region (MIR) to quantify lipid, protein, carbohydrate and cells contents of Scenedesmus sp. For this, the Scenedesmus sp. biomass was analyzed daily by traditional methods and through the FTIR spectrum. Subsequently the data were correlated with the absorption bands characteristic of each compound. The model generated for lipids in the region between 3000-2800 cm-1 obtained the highest coefficient of correlation (R2) of 0.8265. For carbohydrates, the absorption band that best represented the characteristic bonds was between 1200-950cm-1, with R2=0.8023. For proteins, the choice of the traditional method did not show a good relation with the FTIR results. When the cell concentration was correlated whit the total area an R2=0.7900. Finally, experiments were carried out to validate the predicted models, obtaining good results for the quantification of lipids and carbohydrates. The FTIR shows to be an efficient tool to estimate lipid and carbohydrate contents of Scenedesmus sp. In addition, the FTIR allows simultaneous analysis of multiple metabolites that will enable more detailed monitoring of the cultivation in a much shorter analysis time and with high reproducibility of the results.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-04-17T14:19:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Danielli Dantas.pdf: 3109265 bytes, checksum: 6c204f9815e4c497820289d25e1a3b80 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T14:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Danielli Dantas.pdf: 3109265 bytes, checksum: 6c204f9815e4c497820289d25e1a3b80 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / As microalgas apresentam uma enorme aplicação como produtoras de compostos bioativos de interesse industrial e com potenciais atividades biológicas. Neste sentido uma revisão sobre o cultivo de microalgas no Brasil foi abordada, levando em consideração o potencial e as perspectivas aplicações biotecnológicas destes microrganismos no país. Neste sentido, a espécie Chlorella vulgaris foi selecionada para a obtenção de preparações utilizando solventes de diferentes polaridades (água, metanol, butanol, acetona e dimetilsulfóxido), e apartir destes extratos, avaliar as suas atividades antioxidante e antimicrobiana (antibacteriana e antifúngica). Adicionalmente, foi analisada a ação neuroprotetiva do extrato da C. vulgaris com a bebida alcóolica “cachaça” em ratos utilizando o modelo da depressão alastrante cortical. Visando otimizar a produção e obtenção de biomassa das espécies C. vulgaris e Scenedesmus subspicatus, foram avaliados métodos de cultivo, coleta e além disso o desenvolvimento de uma bebida alcóolica funcional a partir dessas espécies. Os resultados obtidos para atividade antioxidante utilizando os diferentes extratos de C. vulgaris testados, demostraram maior eficiência usando água e dimetilsulfóxido. Os extratos preparados com estes mesmos solventes, além da acetona, também apresentaram melhores resultados na atividade antibacteriana inibindo o crescimento das bactérias Streptococcus faecalis, Salmonella enteritidis e Bacillus subtilis. Os outros extratos (etanol, metanol, butanol) não inibiram o crescimento das bactérias avaliadas. As microalgas não apresentaram inibição ao crescimento dos fungos analisados. Com relação à ação da bebida alcóolica funcional (extrato da C. vulgaris e cachaça) na depressão alastrante em ratos, foi observado que a velocidade da depressão alastrante no cérebro dos ratos tratados com esta bebida foi inferior (2,89 mm.min-1), quando comparado com o tratamento usando apenas cachaça e o controle (água destilada), 3,68 mm.min-1 e 3,25 mm.min-1 respectivamente. Estes resultados sugerem que a inserção da C. vulgaris na bebida alcóolica conferiu uma possível proteção no cérebro contra o efeito do álcool. O abuso do álcool é um problema de saúde pública conhecido e os resultados obtidos devem ser utilizados cuidadosamente. Os resultados obtidos no presente estudo podem ser usados como precursores para o avanço na geração de produtos a partir das microalgas e suas possíveis aplicações biotecnológicas.

This study evaluated the effect of several heavy metals that are present in flue gases on the algae, focusing on the growth and accumulation of lipids in the algae that can be converted to biodiesel. Concentrations for the heavy metals were calculated based on literature and assumptions. Metals were tested individually first at the highest concentrations that might be present (reference concentrations). The metals and their reference concentrations were: arsenic at 1.56 mg/L, cadmium at 0.3 mg/L, chromium at 2.6 mg/L, cobalt at 0.32 mg/L, copper at 2.62 mg/L, lead at 1.09 mg/L, nickel at 5.08 mg/L, mercury at 0.2 mg/L, selenium at 0.2 mg/L, and zinc at 8.8 mg/L. At these concentrations, most of the metals had a negative effect on the growth and lipid content of the algae. All of the metals were then tested at lower concentrations. At 1/20 the reference concentrations, the metals enhanced growth as well as lipid accumulation in the algae. At higher concentrations there was a negative effect.

No description available.

No description available.

The effect of variations in aluminum and copper concentrations on the growth rate and enzyme activity of the green alga Scenedesmus quadricauda was investigated. The goal was to determine which chemical species control the biological parameters. The computer program MINEQL (Westal et al 1976) was used to estimate chemical speciation. In the prevalence of both metals, algal growth rate and alkaline phosphatase activity could be correlated to cupric ion activity. The activity of isolated bacterial alkaline phosphatase was found to be a function of both total copper concentration and cupric ion activity. A model was developed to predicted the effects on alkaline phosphatase of perturbation in aquatic chemistry.