Dados da dissertação de mestrado
Autor: Cesar Macedo Lima Filho
Título: Avaliação da capacidade de fitorremediação da eutrofização por Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae)
Ano: 2019 Texto completo em pdf
A eutrofização de ambientes aquáticos é um problema mundial. Eichhornia crassipes é uma macrófita flutuante com capacidade de remover nutrientes da coluna d’água de ambientes eutrofizados, podendo ser utilizada para fins de fitorremediação. O objetivo do estudo foi avaliar a eficiência de remoção de nutrientes pela E. crassipes em dois períodos sazonais (verão e inverno). Este estudo foi realizado na Usina Hidroelétrica da Barra do Braúna (MG). Para a realização dos experimentos foi utilizado um sistema de 5 mesocosmos em cascata, com volume de total de 15.000 L. O sistema foi alimentado com água do reservatório e foi mantido um fluxo de q = 89 L/h. Para simular um estado hipereutrófico no sistema, foi adicionado semanalmente ao primeiro mesocosmo NPK 10-10-10 para elevar a concentração de PO4 3- para 400 μg/L. Para avaliar a capacidade de fitorremediação de E. crassipes, foram adicionados 30 indivíduos jovens da espécie em cada um dos mesocosmos. Foram feitos dois experimentos, um na estação chuvosa, verão (fevereiro-março) e outro na seca, inverno (julho-agosto), com uma duração de 6 semanas cada. Foram avaliados os seguintes parâmetros: condutividade da água, pH, concentração de O2, temperatura, concentração de nutrientes inorgânicos (PO4 3+, Ptotal, NH4 + , NO3 - , Ntotal), clorofila-a, cobertura vegetal, biomassa seca, Ntotal e Ptotal das macrófitas. Em ambos os experimentos, as concentrações de nutrientes dissolvidos (PO4 3- , NH4 + e NO3 - ) no sistema se reduziram ao longo do tempo, mas a eficiência de remoção de nutrientes pela macrófita foi maior no verão (53% de remoção de P, 17% de remoção de N) do que no inverno (23% de remoção de P, 4% de remoção de N). Esses resultados se devem à maior taxa de crescimento da macrófita no verão (0,57 m2 /dia) do que no inverno (0,35 m2 /dia), resultando em maior cobertura vegetal e biomassa seca no verão. A concentração de clorofila-a foi reduzida em ambos os períodos, sendo de 70,0±36,1 μg/L para 6,9±10,0 μg/L no verão, e de 17,0±5,1 μg/L para 3,6±3,0 μg/L no inverno. Logo, E. crassipes é capaz de remediar a eutrofização e como consequência controla o crescimento fitoplanctônico. O manejo da cobertura vegetal do reservatório de Barra do Braúna por esta macrófita representa uma potencial solução para mitigar florações de cianobactérias.
Autor: Wallace Alberto da Silva Andrade
Título: TRATAMENTO ALTERNATIVO DE ÁGUA UTILIZANDO SEMENTES DE Moringa oleifera PARA REMOÇÃO DE FLORAÇÕES DE CIANOBACTÉRIAS
Ano: 2019 Texto completo em pdf
A Moringa oleifera é um vegetal originário da Índia já bem estudado e reconhecido pelo seu alto valor nutricional, bem como pela capacidade de suas sementes de atuarem como coagulante no tratamento de água. Atualmente existem na literatura diversos estudos que comprovam a capacidade das sementes de Moringa oleifera na remoção de florações de cianobactérias. O objetivo desse trabalho foi verificar a eficiência de um tratamento alternativo de água, para remoção de florações de cianobactérias e outros contaminantes microbiológicos, buscando-se propor uma metodologia simples e eficiente para o tratamento de água em situações de saneamento básico convencional inadequado. A partir da aplicação de três concentrações de sementes trituradas e peneiradas de M. oleifera (10, 25 e 100 mg/L), inicialmente foi realizado um experimento com equipamento jar-test, utilizando células em cultivo da espécie Microcystis aeruginosa (cepa NPLJ-4). Para verificar a eficiência do processo foram testados diferentes valores de pH entre 5 e 9, onde em tempos distintos (1, 6, 24 e 48 horas) foram analisadas turbidez (UNT), concentrações de clorofila-a e microcistinas. Em seguida, utilizando diferentes concentrações de sementes moídas e peneiradas de moringa (25, 50 e 100 mg/L), foram realizados dois experimentos com água bruta contendo floração natural, coletadas no reservatório do Funil (RJ). Para avaliar a eficiência das sementes, em tempos distintos (6 e 24 h), foram realizadas no primeiro experimento as análises de turbidez (UNT), concentração de clorofila-a e microcistinas, já no segundo, foram analisadas turbidez (UNT), coliformes totais e Escherichia coli. Embora os resultados para a remoção de coliformes totais e E. coli não tenham sido eficientes, os resultados mostraram que as sementes trituradas e peneiradas de M. oleifera podem ser utilizadas como tratamento alternativo para melhorar a qualidade de água bruta contendo floração natural de cianobactérias, no entanto, recomenda-se que após o tratamento com as sementes, a água seja filtrada e clorada antes de consumo.
Autor: Monica Hatsue Toledo Nassu
Título: USO DO SODIS NA DESINFECÇÃO DE COLIFORMES E NA REDUÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DA MICROCISTINA-LR
Ano: 2018 Texto completo em pdf
A qualidade de água utilizada para o consumo humano é uma preocupação mundial, pois não só microrganismos patogênicos como também toxinas podem ser veiculadas por esse recurso hídrico. Uma dessas toxinas é a microcistina, produzida por diversos gêneros de cianobactérias. Em locais onde não se pode contar com o tratamento convencional de água existe a necessidade de uma metodologia alternativa para o tratamento deste recurso hídrico, como por exemplo, o SODIS (Solar Water Disinfection). A metodologia SODIS consiste de encher garrafas pets transparente com água não tratada colocá-las a luz solar por 6 horas e deixá-las esfriar por uma noite. Após este período esta água estará livre de patógenos e poderá ser consumida. Para melhorar esta técnica, podemos acrescentar a água a ser tratada, aditivos. O presente estudo teve como objetivo avaliar se o SODIS aditivado ou não com azul de metileno (AM) e peróxido de hidrogênio (H2O2), conseguiria reduzir a concentração de microcistina-LR e inativar as cepas bacterianas, Escherichia coli (ATCC 25922) e klebsiella pneumoniae (ATCC 13883). Os nossos resultados demonstraram que nenhuma das concentrações testadas do AM, com o uso ou não da pastilha de cloro, exposta ou não a metodologia SODIS, conseguiu degradar a microcistina-LR e a cor azul do corante permaneceu nas amostras, o que dificultaria a utilização desta. Foi observado que a cepa de E. coli foi inativada com o uso da metodologia SODIS,e com qualquer das concentrações de H2O2 testada, sendo o cloro usado ou não, porém a cepa de K. pneumoniae só foi inativada quando a metodologia SODIS foi acrescida de 6 g/L de H2O2, com o sem o uso da pastilha de cloro. Em relação à concentração de microcistina-LR, nos experimentos com o SODIS aditivado com H2O2, foi observado que a concentração desta toxina decresceu significativamente em relação ao controle, ficando estatisticamente igual entre todas as concentrações testadas, e próximo ao limite máximo permitido pela Portaria de Consolidação nº 5 /2017 Ministério da Saúde. A concentração de clorofila-a diminuiu significativamente em todas as amostras em relação ao controle, e com o uso SODIS, ficou abaixo do limite de detecção do método em todas as amostras aditivadas ou não com H2O2. Os resultados deste estudo não são uma solução final para a diminuição da concentração da microcistina-LR, na água para o consumo humano em locais onde o tratamento convencional de água não existe, mas sim um estudo inicial, visando conseguir reduzir a concentração desta cianotoxina, utilizando metodologias de fácil manuseio e mais viável economicamente.
Autor(a): Daniel Vinicius Neves de Lima
Título: Respostas fisiológicas de linhagens de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) à condutividade da água: Efeito dos íons sódio e magnésio
Ano:2017. Texto completo em PDF
Resumo:
Os ambientes aquáticos da região do semiárido do Nordeste apresentam alta condutividade da água com valores acima de 1000 μS /cm. Isso está associado a fatores como a composição mineral da bacia hidrográfica e efeitos extremos da mudança climática (seca, evaporação, temperatura e precipitação). Trabalhos anteriores nesses ambientes mostraram ocorrência de florações de cianobactérias com dominância de Cylindrospermopsis raciborskii, uma espécie potencialmente produtora de saxitoxinas e cilindrospermopsina. Estudos de cultivo em laboratório têm investigado as respostas de C. raciborskii a variáveis abióticas, como nutrientes, luz e temperatura, mas geralmente são realizados com apenas uma linhagem. Por outro lado, é sabido que a floração consiste em um "pool" de linhagens. Portanto, para entender o comportamento da espécie, estudos com mais linhagens são necessários. Além disso, poucos estudos avaliaram as respostas de cianobactérias à condutividade da água e ao estresse causado por diferentes íons (Mg2+, Ca2+, Na+). O objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da condutividade da água sobre linhagens de C. raciborskii produtoras e não produtoras de saxitoxina. Foram incluídas quatro linhagens brasileiras, duas produtoras de saxitoxina (STX+) - ITEP-A1, isolada do reservatório de Arcoverde (Nordeste, PE) e CyRF-1, isolada do reservatório de Funil (Sudeste, RJ) - e duas não produtoras (STX-): CyLP, isolada do Lago Paranoá (Centro-oeste, DF) e NPCS-1 isolada do reservatório de Custódia (Nordeste, PE). As linhagens foram cultivadas em meio ASM-1 e o desenho experimental consistiu em dois tratamentos: adição de NaCl (10mM) e MgCl2 (5mM), resultando em um valor de condutividade de 1500 + 100 μS /cm em ambos os casos. A condição controle foi ASM-1 sem adição de sal (condutividade 450 μS/cm). As culturas foram mantidas a 50 μmol.photon.m2.s-1, fotoperíodo de 12 horas, pH inicial 8,0 e aeração com duração de 15 dias. As respostas fisiológicas foram avaliadas segundo os seguintes parâmetros: crescimento, parâmetros fotossintéticos, concentração de saxitoxina, perfil de proteínas totais e concentração de carboidratos intra e extracelulares. O tratamento com NaCl não inibiu o crescimento de nenhuma linhagem, já o crescimento em presença de MgCl2 variou entre as linhagens. Logo, esta a resposta no crescimento de C. raciborskii não se relaciona à condutividade em si, mas ao tipo de íon em solução. Não foram observadas diferenças no perfil de proteínas e nos parâmetros fotossintéticos frente aos íons testados em comparação com o controle. A concentração de saxitoxinas também não se alterou nestas condições. A produção de saxitoxina não acarretou em vantagem ou desvantagem para as linhagens frente a uma maior condutividade. Foi observada uma maior produção de carboidratos intracelulares na linhagem ITEP-A1 em resposta à presença de NaCl. Em suma, os tratamentos resultaram em poucas alterações na fisiologia das linhagens (mesmo entre STX+ e STX-). Por outro lado, as diferenças mais evidentes foram encontradas nas respostas individuais das linhagens mantidas sob uma mesma condição. Este estudo revela a capacidade de adaptação de linhagens de C. raciborskii a aumento de condutividade, a resposta diferenciada para cada íon e importância de se considerar a variabilidade intraespecífica em estudos de fisiologia de uma espécie de cianobactéria.
Autor: Allan Amorim Santos
Título: Dinâmica da Microcistina-LR na Lagoa de Jacarepaguá (RJ): Aspectos Físicos, Químicos e Biológicos
Ano: 2016. Texto completo em pdf
Microcistinas (MCs) são cianotoxinas produzidas por diferentes gêneros de cianobactérias em ambientes aquáticos. É um heptapeptídeo cíclico e tóxico para diversos organismos. Mais de 90 variantes de MC são descritas, sendo a –LR (leucina-arginina) uma das mais tóxicas. Na lagoa de Jacarepaguá (Rio de Janeiro), as cianobactérias são abundantes e reportadas desde 1996 produzindo MCs. A dinâmica dessa molécula no ambiente aquático consiste na bioacumulação em organismos, adsorção a partículas do sedimento e biodegradação por microrganismos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência de alguns fatores como pH, temperatura atmosférica e aeração, sobre a sua dinâmica nos compartimentos da lagoa de Jacarepaguá. Além disso, avaliamos a biodegradação da MC por consórcios microbianos da água e do sedimento, caracterizando-os quanto à sua composição bacteriana por metagenômica. Experimentos com duração de 7 dias foram realizados para avaliar tanto o processo de adsorção como a atividade de biodegradação. Os parâmetros analisados não foram capazes de causar o retorno da toxina pré- existente no sedimento para a coluna d’água. Também foi avaliada a adsorção após a adição de uma concentração conhecida da toxina. Condições ácidas ocasionaram uma imediata diminuição da mesma na coluna d’água, possivelmente atribuída à adsorção. O aquecimento a 45 ºC acarretou na diminuição total da toxina na água ao longo dos 7 dias, o que não ocorreu a 25 ºC. A aeração na interface água/sedimento causou uma diminuição intensa já no quarto dia, sendo completa ao longo dos 7 dias, o que não ocorreu sem aeração. Então, os efeitos avaliados podem aumentar a capacidade de adsorção da MC ao sedimento. Porém, tratamentos do sedimento com azida sódica (antimicrobiano) e água estéril demonstraram que o mesmo após procedimentos de manipulação foi capaz de biodegradar a toxina e, portanto, este processo ocorreu simultâneo à adsorção. Nos experimentos de biodegradação pelos consórcios microbianos (<0,45µm diâmetro) da água e do sedimento, a MC foi eliminada ao longo de 7 dias. Consórcios de microrganismos <0,22 µm (nanobactérias) também foram evidenciados e capazes de biodegradar a MC-LR. A caracterização da comunidade bacteriana da água e do sedimento por metagenômica demonstrou diferentes composições entre esses compartimentos. Filos como Proteobacteria e Actinobacteria foram os mais abundantes na água, ao contrário da água intersticial do sedimento onde o filo candidato a divisão OP3 foi o mais abundante. Já no sedimento bruto, que abrange uma comunidade mais completa, os filos predominantes foram Chloroflexi, Proteobacteria e Firmicutes. Além disso, foi observada a presença de muitos gêneros já descritos na literatura capazes de biodegradar a MCLR, sugerindo possíveis participantes do processo de biodegradação nos compartimentos da lagoa de Jacarepaguá, o que não invalida a participação de outros microrganismos de um modo geral através de uma atividade compartilhada.
Autora: Fernanda de Oliveira Caires
Título: Cilindrospermopsina (toxina de cianobactéria) e seu potencial como disruptor endócrino em murinos do sexo masculino
Ano: 2015. Texto completo em pdf
Resumo: A cilindrospermopsina (CYN) - uma cianotoxina (toxina produzida por cianobactérias) - é um potente inibidor da síntese de proteínas, capaz de provocar graves danos em vários órgãos. Possui o potencial papel de disruptor endócrino por ser capaz de inibir a síntese de progesterona e alterar o ciclo estral de fêmeas. Portanto, para analisar possíveis efeitos em machos, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito subcrônico de CYN no sistema reprodutivo masculino murino. Foi realizado um ensaio subcrônico com 20 camundongos, com protocolo aprovado (CEUA122/14). Os animais foram divididos em quatro grupos: controle, grupo 1, 2 e 3 (5 animais/grupo). As injeções intraperitoneais na dose de 20 μg de CYN/Kg de peso corpóreo ocorreram no início do experimento para todos os grupos. O grupo 1 foi eutanasiado e os grupos 2 e 3 foram reinjetados 7 dias após a exposição à dose inicial. No 14º dia ocorreu a eutanásia do grupo 2 e reinjeção do grupo 3. O grupo 3 foi re-injetado no 21º dia e no 28º dia ocorreu a eutanásia. Da mesma forma que o grupo 3, o grupo controle permaneceu até o 28o dia recebendo injeções semanais apenas da solução veículo, água ultra pura (miliQ). Nos dias das eutanásias (7º, 14º ou 28º), o sangue foi coletado e os tecidos (fígado, hipófise, testículos e epidídimos) coletados e pesados. As análises estatísticas foram realizadas com a análise de variância simples (One way ANOVA) seguida do teste de comparação múltipla de Tukey. Nossos resultados indicam que uma ou duas doses baixas de CYN semanais (grupo 1 e 2) causaram aumento significativo nos níveis de testosterona, associado a um aumento na quantidade de espermatozoides no grupo 3. Por outro lado, a toxina não causou alterações nos pesos dos tecidos, assim como na expressão dos genes hipofisários (LHb e FSHb) e testiculares (LHcgr, StAR e CYP11A1). As alterações observadas mostraram uma importante interferência no sistema reprodutivo masculino, embora não se saiba o mecanismo pelo qual cause as alterações. Portanto, mais estudos precisam ser realizados para compreender o papel da CYN como um disruptor endócrino.
Autora: Adriana Carvalho Natal de Moraes
Título: Toxicidade renal da cilindrospermopsina em modelo murino
Ano: 2015 Texto completo em pdf
Resumo:
A cilindrospermopsina (CYN), uma cianotoxina, é um alcaloide hidrofílico de 415 Da, descrito como um potente inibidor da síntese proteica, que provoca graves danos em vários órgãos, sendo o rim descrito como o mais sensível. Vários casos de intoxicação foram associados à esta molécula, tais como a doença misteriosa de Palm Island na Austrália e o evento em Caruaru-PE, no qual pacientes de uma clínica de hemodiálise receberam água contaminada por via intravenosa. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de CYN no tecido renal de camundongos machos. Foram realizadas curvas de dose-resposta com injeção intraperitoneal de doses únicas de cilindrospermopsina purificada (0, 16, 32, 64, 128, 160 μg de CYN/kg de peso corpóreo) em machos Balb/c de 10 semanas com n=4 animais. Todos os animais que receberam doses de 128 e 160 μg de CYN/kg morreram nas primeiras 72 h após a administração da toxina. Não houve modificação do ritmo de filtração glomerular, tanto no 7° dia como no 14°, nem alteração da expressão de nefrina, proteína fundamental para a integridade glomerular em nenhum das doses administradas. Foi observada proteinúria de baixo peso molecular, bem como um aumento na excreção de enzimas tubulares: lactato desidrogenase (LDH) e gama-glutamil transferase (GGT) nas doses de 16, 32 e 64 μg de CYN/kg peso corpóreo. Adicionalmente, estes animais também apresentaram aumento do espaço intersticial, indicativo de edema e deposição de colágeno, indicativo de fibrose. Os resultados obtidos indicam que a CYN foi capaz de causar um dano predominantemente tubular no rim dos animais. As análises estatísticas foram realizadas com o uso do programa GraphPad Prism 5.0 e foi escolhida a análise de variância simples (One way ANOVA), seguida do teste de comparação múltipla de Tukey.
Autora: Iamê Alves Guedes
Título: Diversidade e dinâmica de cianobactérias e produção de microcistinas no Reservatório do Funil- RJ
Ano: 2013 Texto completo em pdf
Resumo:
O reservatório do Funil é localizado no município de Resende e apresenta frequentes florações de cianobactérias. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade molecular e de morfotipos de cianobactérias e sua dinâmica temporal durante um período de maior incidência de florações no Reservatório do Funil, assim como a produção de microcistinas. Foram realizadas coletas de outubro de 2011 a abril de 2012 e as maiores biomassas fitoplanctônicas foram detectadas em amostras do mês de outubro (5,7 mm3.L-1), dezembro (7,6 mm3.L-1) e fevereiro (5,8 mm3.L-1). As cianobactérias dominaram ao longo de todo o período e sua contribuição variou de 88% a 99,8% da biomassa fitoplanctônica. Os principais táxons encontrados foram Microcystis spp., Dolichospermum sp. E Cylindrospermopsis raciborskii. Foi observada a alternância de dominância entre eles, e Microcystis spp dominou em outubro e dezembro, C. raciborskii em janeiro e Dolichospermum sp. em fevereiro. Foi detectada microcistina em amostras de todos os meses, identificando-se 3 variantes, microcistina-LR, RR e YR e as concentrações variaram de 589,9 a 13,6 ng.L-1. Não foram detectadas células de Dolichospermum potencialmente produtoras de microcistina, indicando que Microcystis foi o gênero responsável pela produção de microcistina nas amostras analisadas. A proporção de genótipos de Microcystis potencialmente produtores de microcistina foi avaliada por qPCR e foi observada variação de 9 a 100%. A diversidade genética das cianobactérias foi avaliada através das sequências cpcBA obtidas em cada mês. Foram sequenciados 204 clones e observou-se ao todo 58 genótipos. Desses, 48 foram genótipos de Microcystis, 7 de Cylindrospermopsis, 1 de Pseudoanabaena e 1 de Dolichospermum. Sequências únicas corresponderam a 44 genótipos. Um genótipo de Microcystis ocorreu em todos os meses, dois ocorreram em 5 meses e a maioria ocorreu em apenas 1 ou 2 meses. O marcador cpcBA foi útil para diferenciar gêneros de cianobactérias e para revelar a variabilidade intraespecífica, mas sua análise não concordou com a designação de espécies no gênero Microcystis.
Autora: Luana Jotha Mattos
Título: Efeitos subletais de microcistina (cianotoxina) sobre aspectos bioquímicos, estereológicos e fisiológicos de modelos murinos.
Ano: 2011. Texto completo em PDF
Resumo:
Microcistina é a classe de cianotoxina com mais relatos de intoxicação humana, porém seus efeitos em dose subletal são pouco estudados. Com isso, o objetivo desse trabalho foi contribuir para o conhecimento sobre os efeitos da intoxicação subletal por microcistina-LR (MCYST-LR) em mamíferos, investigando alterações bioquímicas e fisiológicas, acúmulo e detoxificação. Assim como, descrever danos teciduais e funcionais nos animais testados. Para tanto, dois modelos experimentais foram utilizados: camundongos e ratos. Os primeiros foram injetados com dose única subletal de 45 mg/Kg de peso corpóreo (pc) de MCYST-LR via intraperitoneal (ip) e analisados em 2, 8, 24, 48 ou 96 h. Os ratos foram injetados com dose única e subletal de 55 mg/Kg pc de MCYST-LR i.p. e analisados em 24 h. Em todos os experimentos, os animais controle foram injetados com solução salina. Em camundongos, pôde-se detectar estresse oxidativo no fígado, principalmente em 8 h, evidenciado pela alteração das enzimas catalase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase e aumento da peroxidação lipídica. A inibição da atividade das proteínas fosfatases 1 e 2A ocorreu em todo o período experimental. As análises de óxido nítrico e mieloperoxidase não se apresentaram como bons indicadores da inflamação. Ainda, a atividade da glutationa stransferase se mostrou aumentada nos primeiros tempos amostrais, indicando detoxificação. Os marcadores de dano hepático foram detectados em grandes concentrações no soro em todo o período amostral. A análise histológica e estereológica indicam dois momentos da intoxicação hepática: um inicial, com aumento da esteatose, e um tardio, com aumento da inflamação e binucleação de hepatócitos. A necrose e aumento do calibre dos vasos foram verificados por todo o período experimental. O volume e número de hepatócitos por área também diminuíram, mas pôde-se analisar a recuperação desses parâmetros ao longo do tempo. A MCYST se acumulou nos hepatócitos, podendo ser detectada até o último tempo de análise. No fígado de ratos, o mesmo padrão histológico pôde ser observado em 24 h. Um possível estresse oxidativo foi verificado no fígado e no rim. Além disso, o índice renal de ratos foi aumentado, indicando um possível edema. Os ratos intoxicados ingeriram menos ração e produziram menos fezes, assim como beberam mais água e produziram mais urina. Da mesma forma, o ritmo de filtração glomerular apresentou aumento nos animais intoxicados. Houve maior eliminação de MCYST na forma livre pela urina, mas em 24 h apenas 14% da dose administrada havia sido eliminada. No entanto, a fração de excreção da mesma foi de 137,9 ± 9,1 %, indicando secreção da mesma para a urina. Os resultados obtidos confirmam a persistência da MCYST no organismo de camundongos após uma única exposição subletal e do dano causado por ela no fígado. Paralelamente, há alterações metabólicas e funcionais para o rim de ratos. Com isso, confirma-se a necessidade de maior preocupação em relação a exposições subletais.
Autor: Laís Bessa dos Santos
Título: Efeitos da variação da concentração de fósforo no crescimento e síntese lipídica por Ankistrodesmus sp.
Ano: 2011. Texto completo em PDF
Resumo:
As microalgas são micro-organismos promissores como matéria-prima alternativa para a produção de biodiesel. A matriz energética está em processo de mudança e fontes biodegradáveis e renováveis são objetos de muitos estudos atualmente. O estresse nutricional é uma ferramenta fisiológica comumente estudada para estimular a síntese lipídica de reserva por microalgas. O que é fundamental para o aproveitamento dessa biomassa para a produção de biodiesel. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da concentração de fósforo no crescimento e síntese de lipídeos pela microalga Ankistrodesmus sp. (cepa ANRF-01). Para essa finalidade, o meio ASM-1 foi manipulado em relação a sua concentração inicial de ortofosfato, de modo que, foram obtidas 3 diferentes concentrações de fósforo nos meios de cultivo da cepa estudada. Os tratamentos nomeados de controle, P10 e P50 iniciaram o experimento com valores de 227 μM, 22,7 μM e 4,54 μM de PO4 -3, respectivamente. Os cultivos foram desenvolvidos por 20 dias a 24ºC, com aeração constante, intensidade luminosa de 500 μmoles fótons.m-2.s-1, fotoperíodo de 12 h, pH inicial 8,0 e 6 L de volume de cultura. Foram realizadas análises do crescimento celular, variação da concentração de clorofila-a, carboidratos e nutrientes (nitrato e fosfato). Os lipídeos foram analisados em relação ao percentual de extrato bruto e suas classes de ácidos graxos. Nos resultados foi observado maior número de células e biomassa para a condição controle. A condição com maior limitação nutricional (P50) apresentou menor quantidade de biomassa, porém as condições P10 e P50 apresentaram valores próximos de biomassa para o 9º dia de cultivo (224 e 216 mg/L, respectivamente). Os maiores valores de lipídeos produzidos foram detectados no tratamento P50. Entre os dias amostrados para análise de lipídeos, o 9º dia de cultivo foi o mais promissor para o conteúdo lipídico e o perfil de ácidos graxos de interesse. Há a necessidade de quantidade significativa de biomassa, alto conteúdo de lipídeos e um perfil de ácidos graxos de interesse para a produção economicamente viável de biodiesel, a partir de microalgas. Logo, o estudo indica que, a condição P50 no 9º dia (fase estacionária) seria a mais adequada como fonte alternativa, em uma futura produção de biodiesel em larga escala. Estudos posteriores devem ser realizados para um melhor embasamento fisiológico sobre as condições de cultivos desses organismos, com este objetivo biotecnológico. Palavras chave: microalga, lipídeos, concentração de fósforo e biodiesel.
Autora: Carolina Tolomini Miranda.
Título: Efeitos da intensidade luminosa no crescimento e produção de lipídeos por Akistrodesmus sp. (Chlorophyceae) visando à produção de biodiesel.
Ano: 2011. Texto completo em PDF
Resumo:
A variação da intensidade luminosa pode promover alterações na morfologia e nas características fotossintéticas das microalgas. No entanto, ainda não está claro o efeito de altas intensidades luminosas no aumento da produção de lipídeos. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi investigar a variação do acúmulo de lipídeos durante o crescimento de uma linhagem de Ankistrodesmus sp. (ANRF-01) submetidas as intensidades luminosas semelhantes as encontradas em ambientes naturais. Foram escolhidas as intensidades luminosas de 900, 1400 e 2000 μmoles fótons.m-2.s-1. As células foram cultivadas durante 20 dias em meio ASM-1 a 24±1°C, pH inicial de 8 e fotoperíodo de 12 horas. As amostragens para a contagem do número de células, concentração de clorofila-a e carboidratos foram realizadas em dias alternados e a produção de lipídeos foi acompanhada em quatro diferentes fases do cultivo: 4° dia (fase exponencial do crescimento), 8° dia (desaceleração do crescimento), 12° e 19° dias (fase estacionária do crescimento). A maior taxa de crescimento celular (0,62) foi verificada nos cultivos iniciados em 900 μmoles fótons.m-2.s-1. Em 1400 e 2000 μmoles fótons.m-2.s-1 essas taxas foram de 0,59 e 0,58, respectivamente. A produção de biomassa também foi maior nos cultivos iniciados em 900 μmoles fótons.m- 2.s-1 (894±53 mg.L-1) seguidos de 841±40,3 mg.L-1 para 1400 μmoles fótons.m- 2.s-1 e 771±3,2 mg.L-1 para os cultivos iniciados em 2000 μmoles fótons.m-2.s-1. Em contraste os maiores percentuais de extrato bruto lipídico foram obtidos em 2000 μmoles fótons.m-2.s-1, chegando a 46±7,3% da biomassa, enquanto que em 900 μmoles fótons.m-2.s-1 foram alcançados 40±4% e 33±7,8% em 1400 μmoles fótons.m-2.s-1. Os maiores rendimentos de metil ésteres de ácido graxo (68±20,5%) foram obtidos em 1400 μmoles fótons.m-2.s-1 enquanto em 900 e 2000 μmoles fótons.m-2.s-1 foram obtidos 37±4,4 e 33±5,7%, repectivamente. A análise por cromatrografia gasosa mostrou que o perfil dos metil ésteres encontrado é adequado para a produção de biodiesel. Os resultados mostraram que a intensidade luminosa normalmente encontrada nos primeiros centímetros da coluna d’água são elevados o suficiente para permitir uma boa produção de biomassa e síntese dos ésteres de ácido graxo interessantes para a produção de biodiesel.
Autor: Pedro Lima Sampaio.
Título: Interações alelopáticas entre Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii isoladas do Reservatório do Funil, Resende (RJ). Rio de Janeiro.
Ano: 2011. Texto completo em PDF
Resumo:
O estabelecimento de interações alelopáticas em comunidades fitoplanctônicas, tem sido cada vez mais considerado um fator capaz de favorecer a formação de florações, por suprimir o crescimento de competidores em potencial. Estudos sobre esse tipo de interação já foram realizados no com cepas do Reservatório do Funil, Resende, RJ, sugerindo sua influência na alternância de dominância entre duas das principais espécies de cianobactérias no local: Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii. O presente estudo utilizou-se de uma cepa de cada uma dessas duas espécies, MiRF-1 e CyRF-1, respectivamente, com o objetivo de contribuir para o conhecimento acerca da possível influência das interações alelopáticas sobre a dinâmica de florações no local. As cepas, isoladas do reservatório, foram utilizadas em experimentos que se basearam em cultivo cruzado. Primeiro, testou-se o efeito de diferentes proporções (10%, 20%, 50%) do material excretado por CyRF-1 sobre o cultivo de MiRF-1. Os resultados revelaram que o material excretado de CyRF-1 diminuiu rendimento de MiRF-1, quando presente na proporção de 50%, mas não afetou sua taxa de crescimento. As células de MiRF-1 nessa condição também apresentaram colônias maiores, sedimentação e maiores quantidades de carboidratos celulares. Não houve diferenças na produção de clorofila ou microcistinas por MiRF-1 na presença de material excretado por CyRF-1. Em seguida, foi testado o efeito do material excretado de MiRF-1 sobre CyRF-1, porém este não teve qualquer efeito sobre o crescimento ou produção de clorofila-a de CyRF-1. entre controle e tratamentos. MiRF-1 não parece ser estimulada à produção de possíveis aleloquímicos por exposição prévia ao exsudato de CyRF-1, sob as condições testadas. Os resultados sugerem uma possível interação alelopática entre Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii, que pode estar relacionada com a alternância de dominância entre as intensas florações ocorrentes no Reservatório do Funil e à separação de nicho entre as duas espécies no local.
Autora: Maria Elisângela Venâncio dos Santos
Título: Efeito do exudato na autoregulação fisiológica de Microcystis sp.
Ano: 2009. Texto completo em PDF
Resumo:
Quorum sensing é um processo de comunicação celular que desempenha uma função central na fisiologia de microrganismos. Muitas bactérias utilizam este sistema e coordenam suas atividades de forma semelhante a organismos multicelulares. O presente estudo visou investigar se cianobactérias utilizam moléculas sinalizadoras de quorum sensing, para regular sua fisiologia, bem como a entrada da população na fase estacionária de crescimento, como já constatado em outras bactérias. Para a realização deste estudo, uma cepa de Microcystis sp.(MILJ-48) foi cultivada em meios previamente condicionados por ela própria (exudatos), obtidos a partir de diferentes estágios de crescimento. Para avaliar o efeito de maiores concentrações do exudato, foi realizado também um experimento com a adição de exudatos concentrados em 100 e 50x aos cultivos. Os efeitos produzidos pelos exudatos foi verificado através de avaliações: do crescimento celular, por meio de contagem de células; da variação da concentração de clorofila a e da variação das concentrações de microcistinas, utilizando-se o método de imunoensaio enzimático (ELISA) para detecção das microcistinas totais e cromatografia líquida de alta performance (HPLC), para detecção da microcistina intracelular. Foi demonstrada uma inibição do crescimento celular com todos os exudatos testados, em relação ao controle. O efeito mais acentuado foi obtido com exudato do 6º dia de crescimento (fase esponencial). Não foi verificado aumento do efeito através da concentração deste exudato. Os cultivos não apresentaram inibição na produção de clorofila a. A adição de exudadto ao cultivo resultou em agregação celular e clorose, fenômenos típicos de culturas em fase estacionária ou em limitação de nutrientes. Uma correlação positiva entre produção de toxina e inibição do crescimento é aparente. É sugerido que a cepa de Microcystis sp.(MILJ-48) promove a liberação de um sinal ainda desconhecido que interfere na sua própria divisão celular; levantamos a hipótese da participação da microcistina nesta sinalização.
Autora: Priscila Rodrigues Koschek
Título: Interação entre Monoraphidium e Microcystis crescidas em meio com matéria orgânica excretada e em cultivo misto
Ano: 2008. Texto completo em PDF
Resumo:
Interação entre Microcystis e Monoraphidium crescidas em meio com matéria orgânica excretada e em cultivo misto A comunicação inter-específica pode ter um papel importante no crescimento dos organismos fitoplanctônicos e também na produção de toxinas pelas cianobactérias. Estas são freqüentemente encontradas como grupo dominante devido ao crescente processo de eutrofização nos ambientes aquáticos. No Reservatório do Funil (Resende-RJ), dados de pelo menos uma década já demonstraram que mais de 90% da biomassa fitoplanctônica pode ser composta pelo grupo das cianobactérias, das quais Microcystis é um dos principais gêneros dominantes. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo investigar a interação entre uma cepa da clorofícea Monoraphidium, isolada desse ambiente, e quatro cepas de Microcystis. Para isso foram realizados cultivos utilizando meio com matéria orgânica excretada (exudato) de culturas monoespecíficas ou de cultivos mistos em diferentes concentrações. Foram realizados cultivos mistos entre a clorofícea e uma cepa de Microcystis tóxica (MIRF-01), isolada do mesmo reservatório, ou outra cepa de Microcystis não tóxica (MICD-01), isolada de outro ambiente. O estado fisiológico foi acompanhado pela contagem de células e análise de clorofila a. A produção de microcistinas foi analisada pela técnica de HPLC. Os dados obtidos mostraram que o exudato de Microcystis não teve efeito inibitório sobre o crescimento de Monoraphidium com aeração, exceto na concentração de 10% no caso do exudato de uma dentre duas cepas testadas de Microcystis. Já em cultivos sem aeração, o crescimento de Monoraphidium foi estimulado pelo exudato (50%) de uma cepa de Microcystis, MIRF-01, dentre três cepas testadas. Esse efeito foi acompanhado de redução de concentração de clorofila a. A adição de exudato de culturas de Monoraphidium induziu o crescimento de uma dentre duas cepas de Microcystis testadas, sem alterar clorofila a. Em cultivo misto, tanto Monoraphidium quanto Microcystis apresentaram menor crescimento que em cultivos monoespecíficos e a clorofícea obteve melhor crescimento com a cepa de Microcystis MIRF-01 do que com a cepa MICD-01. Na presença de 100% do exudato de cultivo misto inoculado com 70% de Monoraphidium e 30% de Microcystis ocorreu inibição do crescimento de Monoraphidium e redução de clorofila a, caracterizando clorose ao final do cultivo (6 dias). No caso de Microcystis a adição de 50% deste exudato tendeu a inibir o crescimento, sem variação de clorofila a. A concentração de microcistinas não se alterou em cultivo misto com Monoraphidium, mas aumentou utilizando-se exudato de cultivos monoespecíficos de Monoraphidium e de cultivos mistos em que Monoraphidium predominava. Embora a função das microcistinas nesta interação ainda não esteja clara, o estudo contribui para reforçar a importância de infoquímicos na produção dessa cianotoxina. Portanto, os dados mostram que a produção de matéria orgânica excretada por essas espécies varia em função das condições de crescimento. Além disso, pode ter um papel controlador sobre o metabolismo dessas espécies a nível inter-específico e possivelmente intra-específico.
Autor: Rodrigo de Cássio da Silva
Título: Acúmulo e depuração de cilindrospermopsina (cianotoxina) e seu efeito no crescimento em tilápias juvenis (Oreochromis niloticus)
Ano: 2008. Texto completo em PDF
Resumo:
Cilindrospermopsina (CYN) é um alcalóide tóxico produzido por diversos gêneros de cianobactérias e responsável por diversos casos de intoxicação entre humanos e animais. Seu principal mecanismo de ação é a inibição de síntese protéica, no entanto, em doses subletais produz efeitos em organismos aquáticos, incluindo mudanças no desenvolvimento embrionário e de comportamento, que ainda são pouco estudados. Poucas informações estão disponíveis a respeito da bioacumulação de CYN nesses organismos. Neste estudo foram examinados o acúmulo, a depuração e o efeito de CYN no crescimento de tilápias (Oreochromis niloticus) expostas a extrato celular tóxico e células íntegras de Cylindrospermopsis raciborskii produtoras de CYN. Quatro experimentos, em condições de laboratório, foram feitos. No primeiro experimento, os animais foram alimentados durante 15 dias, com alimento (0.5 g alimento.dia-1. peixe-1) com uma concentração de 0.31 μg CYN .g-1 alimento. Durante o período de exposição os animais foram coletados a cada 3 dias. No segundo experimento, os peixes foram alimentados por 30 dias (0.5 g alimento.dia-1. peixe-1) contendo uma concentração de 0.35 μg CYN .g-1 alimento. Após o 15º dia de experimento, os peixes foram coletados a cada 3 dias. No terceiro experimento os animais receberam (0.5 g alimento.dia-1. peixe-1), durante 12 dias, alimento contendo extrato tóxico (0.8 μg CYN .g-1 alimento), e nos 10 dias subseqüentes os animais foram alimentados com alimento não tóxico. O quarto experimento, as tilápias receberam (0.5 g alimento.dia-1. peixe-1), durante 15 dias, alimento contendo células íntegras de C. raciborskii (5.4 μg CYN .g-1 alimento). Em todos os experimentos, os animais foram pesados, medidos e seu tecido muscular e vísceras coletados. A extração foi feita com água e metanol 100%, então, as amostras foram filtradas e analisadas por imunoensaio enzimático (ELISA). Foi verificado que os animais expostos à toxina tiveram seu crescimento suprimido no experimento 1 mas isso não foi verificado nos outros experimentos. No primeiro experimento as mais altas concentrações de toxina no músculo e nas vísceras foram observadas no terceiro dia, essas concentrações decaem, oscilando ao longo do tempo. No segundo experimento, as maiores concentrações de toxina no músculo e nas vísceras foram observadas no primeiro dia de coleta (19º dia - 0.15 ng CYN.g-1 , 7.83 ng CYN.g-1, respectivamente). No experimento de depuração (terceiro) as concentrações de toxina encontradas no músculo e nas vísceras durante a fase de depuração foram muito semelhantes às encontradas durante a fase de acúmulo. No último experimento, as mais altas concentrações de toxina no músculo, foram encontradas no 12º dia (2.3 ng CYN. g-1) e nas vísceras, no 15º dia (21.1 ng CYN. g-1). Estudos sobre a distribuição da cilindrospermopsina em tecido animal mostram que a maioria da toxina é observada nas vísceras. No presente estudo foi observado um padrão oscilatório ao longo do tempo de exposição à toxina e isso pode estar relacionado com o processo de detoxificação. Os resultados obtidos nesse estudo não corroboram os obtidos na literatura já que aqui os peixes alimentados com extrato tóxico acumulam proporcionalmente mais toxina do que os animais alimentados com células íntegras. Este é o primeiro trabalho que investiga a bioacumulação de CYN em tecidos de tilápias e indica a importância de se promover um contínuo monitoramento desses organimos para consumo humano e animal.
Autora: Maria Isabel de Almeida Rocha.
Título: Estudo da variação sazonal do fitoplâncton e zooplâncton e da concentração de microcistinas nesses dois níveis tróficos no Reservatório do Funil (Resende-RJ).
Ano: 2007. Texto completo em PDF
Resumo:
O aporte de nutrientes em lagos e reservatórios têm acelerado o processo de eutrofização que, em conjunto com fatores ambientais, criam condições adequadas para florações de cianobactérias. Nesse aspecto, o Reservatório do Funil, que fica localizado entre os estados de São Paulo e Rio de Janeiro, formado pelo Rio Paraíba do Sul, região industrial e agrícola, possui características propícias para estas florações potencialmente tóxicas. Por esse motivo, o objetivo deste trabalho foi caracterizar limnologicamente, em termos gerais, o reservatório e avaliar a ocorrência e transferência de microcistinas na comunidade fitoplanctônica e zooplanctônica deste reservatório, considerando aspectos referentes à composição e variação destas comunidades. Mensalmente, ao longo de dois anos consecutivos, as comunidades fitoplanctônica e zooplanctônica foram determinadas e quantificadas. O fitoplâncton e o zooplâncton foram previamente separados e liofilizados e, para a extração de microcistinas, foi utilizado metanol acidificado. O extrato foi purificado e analisado por ELISA. Como resultados das análises físicas e químicas ficou demonstrado que a temperatura da água variou aproximadamente de 20 a 30ºC, o pH teve características neutroalcalinas, a concentração média de oxigênio dissolvido foi de 6,82mg.L-1 e a condutividade média da água foi de 96,9μS.cm-1. Esses valores, juntamente com elevados valores de nutrientes que chegam ao Reservatório do Funil, dão condições adequadas a formação de florações de cianobactérias, o que provoca redução na transparência da água. A comunidade fitoplanctônica foi dominada por cianobactérias, atingindo mais de 90% da densidade em quase todos os meses de estudo. O gênero predominante foi Microcystis, tanto em formas coloniais como unicelulares. O zooplâncton variou mensalmente em densidade e composição de espécies, sendo o grupo dos copépodos com as maiores densidades e o dos rotíferos o grupo que contribuiu com maior variedade de espécies. As populações de cladóceros foram bastante reduzidas, tendo destaque os de menor porte. Estas alterações na comunidade zooplanctônicas podem estar associadas à presença constante de florações de cianobactérias, favorecendo espécies que já estejam adaptadas a sobreviverem nestas condições. Em todos os meses foram encontradas concentrações de microcistinas no fitoplâncton, atingindo máximo de 3789 μg.g-1, em dezembro de 2004. Essas microcistinas foram transferidas para o zooplâncton, com valores chegando a aproximadamente duas ordens de grandeza inferiores ao do fitoplâncton, com máximo de 63,15 μg.g-1, em outubro de 2004. De acordo com os resultados obtidos para a concentração de microcistinas, observou-se três fases distintas: a primeira com baixa concentração de microcistinas e baixa densidade fitoplanctônica; a segunda fase com variação na concentração de microcistinas e variação na densidade populacional de Microcystis e a terceira fase com concentração de microcistinas próxima ao da primeira fase, mas com densidade populacional fitoplanctônica elevada, indicando, provavelmente, ter ocorrido três grupos populacionais distintos. Além destas conclusões, considera-se ainda que a comunidade zooplanctônica do Reservatório do Funil não pode ser considerada um bom vetor de microcistinas para níveis tróficos superiores.
Autora: Andreia Maria da Anunciação Gomes.
Título: Impacto da Atividade de Piscicultura Intensiva e da Adição de Nutrientes Inorgânicos (N e P) na Qualidade da Água do Reservatório de Lajes – RJ. Rio de Janeiro.
Ano: 2005. Texto completo em PDF
Resumo:
O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da atividade de piscicultura intensiva e da adição de nutrientes inorgânicos (N e P) sobre as características físicas, químicas e biológicas da água do Reservatório de Ribeirão das Lajes, um sistema oligo-mesotrófico. Para tanto, foram realizados experimentos in situ em sacos de polietileno (capacidade para 2900 litros) montados no Reservatório de Lajes, no mês de fevereiro de 2004. Os mesocosmos foram montados em triplicata e divididos em três tratamentos: um deles contendo peixes (adição de 10 tilápias + ração), o segundo tratamento com adição de nutrientes (adição de soluções de nitrato, amônio e fosfato para chegar às concentrações de 70, 1,3 e 1,2 μg/L/dia, respectivamente) e por último o controle (sem adição). Amostras para análise dos nutrientes, da clorofila-a e da comunidade fitoplactônica foram coletadas no reservatório e em todos os mesocosmos em dias alternados até o 15º dia e uma última coleta foi feita no 25º dia. A temperatura da água, pH, condutividade elétrica e turbidez foram medidos em campo com auxílio de sondas e eletrodos específicos. A profundidade do disco de Secchi também foi determinada. As análises de nutrientes e clorofila-a foram feitas por métodos espectrofotométricos. O fitoplâncton foi analisado de acordo com a técnica de sedimentação em microscópio invertido. Durante o período experimental, o reservatório apresentou características de ambiente oligotrófico: baixas concentrações de nitrogênio e fósforo, alta transparência da água, baixa turbidez e baixa densidade de indivíduos fitoplanctônicos. A comunidade fitoplanctônica do reservatório esteve dominada por cianobactérias durante todo período experimental. O grupo controle manteve essas mesmas características. O efeito da adição de nutrientes refletiu em um aumento da concentração de nitrato, no entanto, a adição de fósforo não foi suficiente para aumentar as concentrações de fósforo solúvel reativo (PSR). Apesar das cianobactérias terem sido substituídas por clorofíceas ao longo do experimento, não foi observado aumento da densidade fitoplanctônica. Nos mesocosmos com adição de peixes houve aumento significativo na temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez e nos valores de profundidade de Secchi. A clorofila-a aumentou de 1,5 μg/L no início do experimento para 542,28 μg/L no final e a densidade fitoplanctônica aumentou significativamente nos últimos dias do experimento. O crescimento fitoplanctônico levou a um decréscimo da tranparencia da água. As cianobactérias, inicialmente dominantes foram substituídas por espécies de clorofíceas nos mesocosmos contendo peixes. Esses resultados sugerem que a adição de nutrientes não foi suficiente para aumentar a densidade fitoplanctônica e o fator que estaria limitando esse aumento seria uma possível deficiência de fósforo. No entanto, o aumento de nitrogênio nos dois tipos de enriquecimento foi suficiente para modificar a composição da comunidade fitoplanctônica, levando ao aumento de clorofíceas. Dominâncias de clorofíceas e não de cianobactérias têm sido registradas para sistemas enriquecidos em lagos rasos temperados hipereutróficos
Autor: Ronaldo Leal Carneiro.
Título: Otimização de cultivo de Microcystis aeruginosa Kütz Emend. Elekin e Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenaya & Subba Raju (cianobacteria) para produção de padrões de microcistina-LR e cilindrospermopsina.
Ano: 2005. Texto completo em PDF
Resumo:
As cianotoxinas microcistina-LR e cilindrospermopsina são hepatotoxinas produzidas por cianobactérias e já foram relacionadas com casos de intoxicação animal e humana. O Ministério da Saúde do Brasil adota como limite máximo aceitável (VMA) de microcistinas em água para consumo humano o valor de 1 μg/L e recomenda a análise de cilidrospermopsina cuja VMA é de 15 μg/L para (Funasa, 2004), obrigando os responsáveis pelo abastecimento público monitorar a presença de cianotoxinas em mananciais de abastecimento. Este estudo procurou colaborar com o estabelecimento de condições otimizadas para a produção destas cianotoxinas purificadas, visando permitir a exeqüibilidade da produção nacional de padrões de microcistina-LR e cilindrospermopsina, para auxiliar no controle da qualidade da água. Foram estudadas as variações na síntese de microcistina-LR, por uma cepa de Microcystis aeruginosa (NPJB-1) e na síntese de cilindrospermopsina, em uma cepa de Cylindrospermopsis raciborskii (CYP 011K) em culturas submetidas a diferentes regimes de irradiância. Para acompanhar o estado fisiológico das cepas foram avaliados o crescimento celular, através da contagem de células e a concentração de clorofila a, com extração em metanol 100%, conteúdo intracelular de carboidratos e excreção de carboidratos (carboidratos extracelulares), pelo método fenol ácido sulfúrico. A produção destas toxinas nas diferentes condições de cultivo foi avaliada na fase exponencial e estacionária de crescimento, por técnicas específicas de HPLC, com a detecção para ambas toxinas sendo feitas em UV e com o auxílio de um fotodetector de arranjo de diiodo. As maiores taxas de crescimento e maior síntese de microcistina-LR, em 106 células da cepa NPJB-1 (M.aeruginosa), foram encontradas nas culturas mantidas sob a intensidade luminosa de 100 μmoles fótons.m-2.s-1. A idade da cultura influenciou na concentração de microcistina-LR por células. O conteúdo foi maior na fase exponencial de crescimento e diminuiu na fase estacionária sendo observada uma relação direta entre a síntese de clorofila a e a produção de microcistina-LR por esta vi .s. Houve uma tendência a diminuição do comprimento dos tricomas de C. raciborskii ao final da fase exponencial de crescimento, nas culturas submetidas à maiores intensidades luminosas (60 e 100 μmoles fótons.m.s). A maior produção de cilindrospermopsina em 10células de C. raciborskii ocorreu nas culturas submetidas a 40 μmoles fótons.m.scepa. De acordo com os dados obtidos, as condições mais propícias de cultivo da cepa NPJB-1 para produção de padrões de microcistina-LR são 100 μmoles fótons.m-2.s-1, com cinco dias de cultivo. As maiores taxas de crescimento da cepa CYP 011K (C. raciborskii), foram encontradas nas culturas mantidas sob a intensidade luminosa de 100 μmoles fótons.m-2-1-2-16 -2-1, tanto no meio da fase exponencial de crescimento, quanto ao final dos cultivos. As condições mais propícias de cultivo da cepa CYP 011K de C. raciborskii para produção de padrões de cilindrospermopsina são 40 μmoles fótons.m-2.s-1, com doze dias de cultivo
Autora: Raquel Moraes Soares
Título: Acúmulo, depuração e efeitos de microcistinas (hepatotoxinas de cianobactérias) em Tilapia rendalli (Cichlidae)
Ano: 1999. Texto completo em PDF
Resumo:
O intenso crescimento da cianobactéria Microcystis aeruginosa formando florações ambientes aquáticos, tem sido frequentemente relatado_ Esta espécie pode produzir hepatotoxinas (microcistinas) que podem causar danos severos à biota aquática e mamíferos. Os efeitos desta cianobactéria tóxica na ictiofauna são de grande importância devido ao papapel ecólogico, econômico e social desses organismos tanto na rede trófica quanto na economia e saúde de populações humanas que se alimentam desses peixes. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de acúmulo e depuração de microcistinas em Tilapia rendalli e o efeito dessas toxinas no crescimento deste peixe. Foram realizados três experimentos com peixes jovens em condições de laboratório. No primeiro, os peixes foram expostos, durante 15 dias, a um alimento contendo ração e células tóxicas de Microcystis aeruginosa (20,4µg de microcistina/dia/peixe). Nos 15 dias seguintes, os peixes receberam alimento não contaminado. A cada 3 dias, 4 peixes foram retirados e as fezes foram coletadas para análises de microcistinas. No segundo experimento, os peixes foram alimentados, por 28 dias, apenas com células tóxicas de M aeruginosa (14,6µg de microcistina/dia/peixe). No terceiro experimento, os peixes receberam alimento com ração e células tóxicas, previamente rompidas, durante 6 semanas, com 29,2µg de microcistina/dia/peixe. Nestes dois experimentos os peixes foram amostrados a cada 7 dias, sendo também realizada a biometria destes organismos. As análises de microcistinas no fígado, músculo e fezes foram feitas por imunoensaio tipo ELISA. Os resultados do primeiro experimento indicaram que com seis dias de ingestão os peixes apresentaram o nível mais elevado de microcistinas no fígado (0,6µg.g-1), sendo que no músculo esta maior dose aconteceu já na fase de depuração (24º. dia -0,05µg.g-1), indicando possivelmente, uma transferência de microcistinas do fígado para o músculo. Ao interromper a ingestão de células tóxicas, os peixes excretam aproximadamente 50% das toxinas acumuladas através das fezes. No segundo experimento, observou-se que o alimento contendo apenas células tóxicas favoreceu um maior acúmulo de microcistinas nos tecidos em relação aos outros experimentos. No terceiro experimento, o rompimento das células tóxicas fez com que as toxinas livres fossem absorvidas de maneira diferente, sendo o maior concentração no fígado encontrada no 42º.dia (1,7µg.g-1). Uma redução no ganho de peso de peixes intoxicados com microcistinas também foi observado neste experimento. Este trabalho verificar que Tilapia rendalli ao ingerir células de M aeruginosa e microcistinas em concentrações normalmente encontradas em florações pode acumular estas toxinas em concentrações acima do limite aceitável para o consumo humano, o que representa um sério risco para o ecossistema aquático e para saúde pública.
Autora: Simone Maciel da Costa Gouvea
Título: Atividade antimicrobiana de substâncias isoladas de cepas de cianobactérias da família Oscillatoriaceae,
Ano: 1998. Texto completo em PDF
Resumo:
Os metabólitos secundários produzidos pelas cianobactérias são uma fonte excepcional de substâncias biologicamente ativas, incluindo: atividade alelopática, algicida, antibacteriana, antifúngica, antiviral, antineoplásica, citotóxica, inibidores enzimáticos e inflamatória. Neste trabalho avaliamos o potencial biotecnológico de extratos polares de algumas cepas de cianobactérias, da ordem Oscillatoriales, isoladas de corpos d' água brasileiros, através de testes biológicos, como: antibiograma; agregação plaquetária e atividade antiviral e citotóxica. Nos antibiogramas realizados os melhores resultados foram com os extratos MeOH 80% (N) das cepas NPCD-2 (Limnothrix sp); NPDF-2 (Leptolyngbya sp) e NPBT-l (Tychonema sp) contra a levedura Candida albicans. Estes extratos apresentaram perda de atividade com a subcultura dessas cepas em cultivo por longos períodos, provavelmente, devido à diminuição na produção do metabólito bioativo. Os testes de agregação plaquetária realizados demonstraram que os extratos (N) e (I) das cepas NPFX-l - Leptolyngbya sp (MeOH 20%), NPFE-l - Tychonema sp (MeOH 20%) e NPCD-2 - Limnothrix sp (H20) foram capazes de induzir uma agregação plaquetária espontânea, na ausência dos agonistas ADP e PAF, o que sugere a potencial atividade inflamatória destes extratos. Nos testes antivirais nenhum dos extratos testados apresentaram atividade contra o HSV-l (virusHerpes simplex tipo 1). Os testes de citotoxidade demonstraram que os extratos aquosos das cepas NPRG-l, NPDF-2 e NPRE-3, todas pertencentes ao gênero Leptolyngbya sp (Pseudoanabaenaceae), podem fornecer valiosas informações para o desenvolvimento de novas drogas anticâncer. Os resultados dos testes biológicos confirmaram o potencial dos extratos das cepas de cianobactérias da ordem Oscillatoriales como uma fonte promissora de novos metabólitos bioativos.
Autora: Ana Cláudia Pimentel de Oliveira
Título: Estudo ecofisiológico de Synechocystis aquatilis f. aquatilis (Cyanophyceae) e produção de microcistina em cultivos unialgais e mistos.
Ano: 1997. Texto completo em PDF
Resumo:
A ocorrência de 'blooms' tóxicos de cianofíceas em lagos eutróficos, rios e reservatórios têm sido frequente. As toxinas de cianofíceas podem causar envenenamento de mamíferos, aves, peixes e efeitos diversos na saúde pública. As hepatotoxinas são as toxinas mais comum produzidas pelas cianofíceas, e têm recebido uma maior atenção devido a sua atividade biológica e ampla distribuição. Entretanto, os mecanismos controladores dessas cianotoxinas ainda não foram devidamente esclarecidos, embora já existam evidências da dependência de fatores nutricionais para a estimulação do crescimento e da síntese dessas hepatotoxinas. Estudos prévios com a cepa (NPBS-2) da espécie Synechocystis aquatilis f aquatilis demonstraram que essa cepa presentava um alto grau de hepatotoxicidade quando crescida em cultivos mistos com a clorofícea Monorraphydium convolutuln. Em vista de tal fato, realizaram-se experimentos com cultivos unialgais e mistos com as espécies citadas acima, visando compreender quais os possíveis fatores que poderiam estar estimulando a produção de microcistina pela espécie S. aquatilis f aquatilis. Para tanto foram realizados cultivos das espécies nos meios padrões: ASM-I e Z-8 e em meios modificados chamados por nós de 'Especial' e 'Reconstituído'. Nesses meios a composição nutricional foi diferenciada dos meios padrões de cultivo utilizados. Durante os experimentos, acompanhamos o estado fisiológico das culturas através da contagem de células e por análises de clorofila-a, carboidratos e proteínas intra e extracelulares. A variação de produção de microcistina foi avaliada por bioensaios com camundongos, imunoensaios e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC). Os cultivos realizados em meio Z-8, que apresenta em sua composição uma concentração de nitrato 3 vezes maior que no meio ASM-I, apresentaram um bom crescimento celular. No entanto, nesse meio de cultivo as células crescidas em condições unialgais e mistas não se mostraram tóxicas. Já os cultivos mistos realizados em meio ASM-l apresentaram uma alta toxicidade. A composição química dos nutrientes dos meios de cultivos utilizados alterou significativamente a taxa de crescimento de ambas as espécies crescidas em cultivos unialgais e mistos. A produção de microcistinas também variou nessas diferentes condições de cultivo. Os cromatogramas obtidos por HPLC evidenciaram que as células de S. aquatilis f aquatilis crescidas com proporções diferentes de M. convolutum apresentaram uma variação quali-quantitativa na produção de microcistinas. Portanto, devemos considerar que além dos fatores físicos e químicos, já determinados em outros trabalhos, o crescimento celular das cianofíceas e a produção de microcistinas por esses organismos podem ser afetados por fatores biológicos associados a relações interespecíficas.
Autor: Renato José Reis Molica.
Título: Efeito da intensidade luminosa no crescimento e produção de microcistinas em duas cepas de Microcystis aeruginosa Kutz Emend. Elenkin (Cyanophyceae),]
Ano: 1996. Texto completo em PDF
Resumo:
O processo de eutrofização que a maioria dos corpos d'água vem sofrendo nas últimas décadas tem levado a um crescimento exagerado das cianofíceas ou cianobactérias. A esses eventos dá-se o nome de ''blooms'' ou florações. O problema é que muitas das espécies formadoras de florações estão relacionadas com a produção de toxinas, sendo estas responsáveis por diversos casos de intoxicação tanto animal como humana. As hepatotoxinas são as toxinas mais comumente envolvidas nestes casos, sendo dentro deste grupo, as microcistinas as principais representantes. A espécie Microcystis aeruginosa é a mais frequentemente relacionada com a ocorrência de florações tóxicas em todo o mundo. A maioria das espécies que formam florações possuem vacúolos gasosos, permitindo que estes organismos se acumulem na superfície dos corpos d'águas, o que por consequência, leva as células, durante estes eventos, a ficarem expostas a altas intensidades luminosas. Para melhor compreendermos as possíveis variações na síntese de microcistinas nesta condição, realizamos experimentos com cepas de M aeruginosa produtora (NPLJ-4) e não produtora (NPCD-1) de microcistinas, em que alteramos a intensidade luminosa de 40 para 180 µmoles fótons.m-2 s-1, quando as células atingiram o período entre a fase exponencial de crescimento e a fase estacionária (desaceleração da divisão celular) e o final da fase exponencial de crescimento. Durante os experimentos, acompanhamos o estado fisiológico das culturas mediante contagens das células e pela análise dos seguintes parâmetros fisiológicos: clorofila a, proteínas e carboidratos intracelulares e produção de biomassa. Também foi acompanhada a resposta da atividade fotossintética da cepa NPLJ -4, em relação a diferentes irradiâncias, quando a intensidade luminosa foi alterada no final da fase exponencial de crescimento. A alteração da intensidade luminosa não induziu a produção de microcistinas na cepa NPCD-l. A fase de crescimento e os regimes de luz influenciaram bastante a síntese destas hepatotoxinas na cepa NPLJ -4. O conteúdo intracelular de microcistinas foi maior na fase de desaceleração da divisão celular e diminuiu ao longo da fase estacionária. Sob a intensidade de 40 µmoles fótons.m-2 s-1 foram observados os maiores níveis de microcistina e a alteração da intensidade luminosa para 180 µmoles fótons.m-2 s-1 levou a uma diminuição dos níveis destas toxinas. A mudança da irradiância proporcionou um aumento da velocidade de divisão celular e os valores de clorofila a, proteínas e carboidratos destas culturas tenderam a se igualar aos das culturas que se desenvolveram sob 180 µmoles fótons.m-2 s-1 . A resposta da atividade fotossintética a diferentes irradiâncias mostrou que as células submetidas à alteração da irradiância sofreram um processo de fotoinibição e os maiores valores de atividade fotossintética máxima foram observados nas culturas que se desenvolveram sob a maior irradiância. Os nossos experimentos não nos permitiram concluir de que maneira a luz estaria afetando da síntese de microcistinas. Entretanto, duas hipóteses puderam ser levantadas: sob intensidades luminosas maiores, ocorreria um desvio da maior parte da energia disponível para aumentar a eficiência na absorção e utilização do CO2, durante o processo fotossintético, ocorrendo consequentemente uma diminuição da síntese de enzimas responsáveis pela síntese de microcistinas. A outra hipótese poderia ser que a diminuição do conteúdo de microcistinas, em resposta a um aumento da intensidade luminosa, devendo-se a um aumento da velocidade especifica de crescimento.
Autora: Silvia Mattos Nascimento
Título: Um estudo ccofisiológico de Synechocystis aquatilis f. salina: A razão N/P e sua relação com o crescimento e a atividade fotossintética.
Ano: 1996. Texto completo em PDF
Resumo:
A classe Cyanophyceae esteve sempre presente de maneira significativa na Lagoa da Barra (Maricá-Rio de Janeiro) no período de outubro de 1990 a agosto de 1993, representando em média 60% da densidade e 52% da biomassa fitoplanctônica de todo o período. A biomassa de cianobactérias apresentou uma correlação significativa negativa com as concentrações de nitrato+nitrito e as razões NID/P04, NOP/POP, N03/PT e N03/PT e NT/PT durante todo o período. A espécie Synechocystis aquatilis f salina foi a espécie mais frequente dentro desta classe, representando em média, 57% da população de cianobactérias em todo o período estudado. Baseando-se nestes dados, esta espécie foi cultivada em laboratório em meio ASM-l e ASM-l diluído 10 vezes (ASM-lIl0) com razões N03/P04 (N/P) de 3:1, 10:1 e 30: l. Foram acompanhadas a taxa de crescimento, as concentrações intracelulares de clorofila a, proteínas e carboidratos, as atividades fotossintética e respiratória, além da excreção de carboidratos. Neste estudo foi verificado que esta espécie está bem adaptada a uma condição de limitação em nitrogênio, quando comparada a demanda ideal de Redfield. Foram observadas altas concentrações de proteínas e clorofila a intracelulares em células cultivadas em meio ASM-l com baixa N/P (3: 1). As maiores taxas fotossintéticas também foram observadas nas células cultivadas em meio ASM-l, N/P 3:l. Além disso, o cultivo em meio com razão N:P 30:1 mostrou que esta espécie não está bem adaptada a esta condição. Este estudo contribui para o conhecimento das estratégias utilizadas pelas cianobactérias em situações de limitação de nitrogênio que as dotam com clara vantagem adaptativa nesta condição. Synechocystis aquatilis f salina, cianobactérias, Lagoa da Barra, razão N/P, atividade fotossintética, limitação em nitrogênio.
Autora: Débora Guerreiro Aguiar
Titulo: Efeitos de diferentes concentrações de nutriente no crescimento e produção de toxinas por Microcistis aeruginosa Kütz emend. Elenkin (Cyanophyceae) , em condições de cultivo.
Ano: 1995 Texto completo em PDF
O aumento da eutrofização de corpos d ' água brasileiros tem sido correlacionado com a dominância de espécies de Cianofíceas nesses ambientes aquáticos. A ocorrência de "blooms" de cianofíceas, na superfície desses corpos d ' água, tem sido registrada principalmente para o gênero Microcystis e a produção de hepatotoxinas por diferentes linhagens desse gênero já foi verificada em várias partes do mundo. Para compreender a relação entre a concentração de nutrientes e a produção de toxinas, a linhagem hepatotóxica NPJB- l da espécie Microcystis aeruginosa, isolada da Lagoa das Garças (cidade de São Paulo - Brasil), foi cultivada em meio ASM- l ) com variações das concentrações de nutrientes (N/20 , N/10 , N/5 , ASM-l (C) , 2N, 2NP , 5N, 5NP , ASM- l/2 , 2ASM- l e 5ASM- l) , a uma intensidade luminosa de 22µE . m-2 • S-1 , fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 21±2o.C. O crescimento das culturas foi monitorado através de contagens de células, taxa de crescimento, produção de biomassa e rendimento celular. Ao atingirem o final da fase exponencial, as células foram lavadas, concentradas e liofilizadas para realização de bioensaios com camundongos, extração e purificação das hepatotoxinas através de HPLC, em fase reversa. Houve redução da taxa de crescimento nas condições 2N, 5N e ASM- l/2 e aumento da mesma nas condições 2ASM- l e 5ASM- l. Em relação à biomassa celular, houve aumento nas condições 2ASM- l e 5ASM- l e, em relação ao rendimento celular, houve aumento nessas condições e diminuição nas condições N/20, N/10, N/5 e ASM- l/2. Embora esta microcistinas - LR e LF, linhagem produza duas diferentes microcistinas-LR e Lf, a redução da hepatotoxicidade nas condições ASM- l/2 e 2ASM- l deveu- se principalmente, à diminuição da produção da microcistina LR. As condições ótimas de cultivo para o crescimento celular não coincidiram com as condições ótimas para a produção de hepatotoxinas e não foi constatada correlação entre o aumento das concentrações de nutrientes e a produção dessas hepatotoxinas. Portanto, o aumento das concentrações de nutrientes em ecossistemas aquáticos brasileiros precisa ser avaliado cuidadosamente quanto a sua relação com a produção de hepatotoxinas por linhagens de Microcystis aeruginosa.
Autor: Cláudio Roberto Ribeiro Bobeda.
Título: Isolamento, purificação e caracterização de microcistinas (hepta-peptídeos tóxicos) encontrados em uma floração de cianobactérias ocorrida no Reservatório do Funil (Resende, RJ).
Ano: 1993. Texto completo em PDF
Muitas espécies de cianobactérias (cianofíceas) que comumente desenvolvem florações em ambientes aquáticos de água doce ou salobra são responsáveis por envenenamento animal e humano em muitos países. Embora não se tenha conhecimento de casos de envenenamento animal ou humano no Brasil, o aumento da eutrofização dos nossos reservatórios de água para abastecimento tem permitido o crescimento intenso de espécies de cianofíceas que podem ser produtoras de toxinas, nesses ambientes. Neste trabalho estudou-se a produção de toxinas por uma floração de cianobactéria que ocorreu no Reservatório do Funil, Resende, RJ, onde a espécie dominante era Microcystis aeruginosa, abordando ' os seguintes aspectos: l)Verificação da ocorrência de hepatotoxinas nas amostras fitoplanctônicas da floração; 2) Isolamento e caracterização das hepatotoxinas detectadas. Os testes de toxicidade foram realizados através de bioensaios em camundongos. O isolamento e a caracterização das hepatotoxinas foram realizados por HPLC isocrático sobre fase reversa e análises de FABMS e FABMS/MS. A hepatotoxicidade da floração de cianobactérias apresentou uma correlação linear positiva com o percentual de M. aeruginosa, nas amostras de fitoplâncton. Duas hepatotoxinas produzidas pela floração foram isoladas e caracterizadas como microcistina-LR e [D-Glu(OCH3)6- microcistina-LR, sendo esta última estrutura a primeira citação para a espécie Microcystis aeruginosa.
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