Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-15T04:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Os metais pesados, como cádmio, cobre e chumbo estão entre os poluentes mais comuns encontrados nos efluentes industriais e urbanos. Altas concentrações destes metais podem causar efeitos tóxicos graves, especialmente para os organismos que vivem nos ecossistemas aquáticos. Estes metais são encontrados com maior frequência no meio aquático e são considerados contaminantes ambientais que podem afetar o desenvolvimento, o crescimento, a fotossíntese e a respiração, organização celular e a morfologia de algas. As algas G. floridanum, H. musciformis e P. flagellifera possuem importância econômica por produzirem ágar, carragenana e compostos secundários halogenados, respectivamente. O presente estudo avaliou os efeitos fisiológicos, estruturais e ultraestruturais de Cd, Cu e Pb em G. floridanum, Cu e Pb em H. musciformis e Pb sob duas irradiâncias em P. flagellifera. Os experimentos com G. floridanum e H. musciformis foram realizados com PAR de 80 µmol fótons m-2.s-1 durante sete dias. Para G. floridanum foram utilizadas as concentrações de 50 e 100 ?M de Cd, Cu e Pb. Para H. musciformis e 0,05 e 0,1 mg.Kg-1 de Cu e 3,5 e 7 mg.Kg-1 de Pb. Para os experimentos com P. flagellifera foram realizados tratamentos e 0,5; 2,5 e 12,5 mg.Kg-1 de Pb sob as PAR de 50 e 100 µmol fótons m-2.s-1. As amostras de G. floridanum expostas ao Cd, Cu e Pb mostraram despigmentação do talo, alteração do cloroplasto, degeneração dos tilacóides, e diminuição em pigmentos fotossintéticos, tais como clorofila a e ficobiliproteínas, em amostras tratadas com Cd e Cu. Além disso, a espessura da parede da célula e a quantidade de plastoglóbulos aumentou. A microanálise de raios X (EDS) detectou Cd, Cu e Pb absorvidos pelas paredes celulares. Já nas amostras de H. musciformis, observou-se várias alterações intracelulares decorrentes da exposição ao chumbo e cobre, incluindo diminuição da ficobiliproteínas, bem como danos aos tilacóides. Além disso, a quantidade de carotenóides, flavonóides e compostos fenólicos foram diminuídos, como um reflexo aparente da mudança de rota metabólica para a produção de antioxidantes contra espécies reativas de oxigênio. A exposição ao cobre e chumbo também causou um aumento do número de grãos de amido das florídeas. Observou-se ainda, uma diminuição das taxas de crescimento de H. musciformis. Quanto ao experimento com P. flagellifera a PAR de 100 µmol fótons m-2.s-1 promoveu uma diminuição na quantidade de ficobiliproteínas, aumento na quantidade de clorofila a e carotenóides, promoveu leve aumento da viabilidade celular quando comparado com a irradiância de 50 µmol fótons m-2.s-1. Com maior intensidade de PAR, os tratamentos com Pb tiveram respostas mais intensas, como maior diminuição de taxa de crescimento. Os tratamentos com metais indicaram que tanto o Cd como Pb afetam negativamente o desempenho metabólico e a ultraestrutura celular de G. floridanum e porém o mais tóxico foi Cu. Para H. musciformis, no entanto, os resultados indicaram diferente susceptibilidade a diferentes concentrações de cobre e chumbo, sendo o Cu também o mais tóxico para esta espécie. Quanto ao efeito de Pb em P. flagellifera, os resultados se mostraram mais intensos no tratamento com maior concentração de Pb tratado sob PAR de 100 µmol fótons m-2.s-1.<br> / Abstract : Heavy metals such as cadmium, copper and lead are among the most common pollutants found in both industrial and urban effluents. High concentrations of these metals cause serious toxic effects, especially for organisms living in the aquatic ecosystem. These metals are most often found as environmental contaminants, and they have been shown to cause to affect the development, growth, photosynthesis and respiration, cellular organization and morphological algae. Algae G. floridanum, H. musciformis and P. flagellifera have economic importance for producing agar, carrageenan and halogenated compounds side, respectively. This study evaluated physiological and ultrastructural effects of Cd, Cu and Pb in G. floridanum, Cu and Pb in H. musciformis and Pb in two irradiances in P. flagellifera. The experiments with G. floridanum and H. musciformis were performed with PAR 80 ?mol photons m-2.s-1 for seven days. For G. floridanum were used concentrations of 50 and 100 ?M of Cd, Cu and Pb. For H. musciformis and 0.05 and 0.1 mg.Kg-1 Cu and 3.5 to 7 mg.Kg-1 Pb. For the experiments with P. flagellifera treatments were performed and 0.5, 2.5 and 12.5 mg.Kg-1 of Pb under the PAR 50 and 100 ?mol photons m-2.s-1. G. floridanum samples exposed to Cd, Cu and Pb shown depigmentation of the stem, change the chloroplast thylakoid degeneration, and decrease in photosynthetic pigments such as chlorophyll and phycobiliproteins, in samples treated with Cd and Cu. Furthermore, the thickness of the cell wall and the amount of plastoglobuli increased. The X-ray microanalysis (EDS) found Cd, Cu and Pb absorbed by the cell walls. Already in the samples of H. musciformis, several intracellular changes was observed from exposure to lead and copper, including decreased phycobiliproteins as well as damage to the thylakoids. Furthermore, the amount of carotenoids, flavonoids and phenolic compounds were decreased as a reflection of apparent change in the metabolic pathway for the production of antioxidants against reactive oxygen species. The copper and lead exposure also caused an increase in the number of florideans starch grains. There was also a decrease in the growth rates of H. musciformis. As to experiment with P. flagellifera the PAR 100 ?mol photons m-2.s-1 promoted a reduction in the amount of phycobiliproteins, increasing the amount of chlorophyll carotenoids, promoted a slight increase in cell viability compared to irradiance 50 ?mol photons m-2.s-1. With higher intensity of PAR in Pb treatments had stronger responses as greater reduction in growth rate. Metal treatments indicated that both Cd and Pb adversely affect the metabolic performance and cell ultrastructure of G. floridanum and yet most toxic was Cu. H. musciformis, however, the results showed different susceptibility to different concentrations of copper and lead, and Cu also more toxic for this this species. As for Pb effect in P. flagellifera, the results were more intense in the treatment with 12.5 mg.Kg-1 Pb treated under PAR 100 ?mol photons m-2.s-1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/134953 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Santos, Rodrigo Willamil dos |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Bouzon, Zenilda Laurita |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 125 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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