Large scale laboratory cultures of Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) and Diaphanosoma biergei Korinek, 1981 (Cladocera)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) em laboratório utilizando meio CHU12 e de macrófita com NPK

Two different culture media, namely CHU12 and inorganic fertilizer NPK (20-5-20) associated with macrophyte (Eichhornia crassipes) extract, were used to evaluate the development of A. gracilis. Growth rate, development, nutritional value and medium water quality were analyzed. A. gracilis in macrophyte+NPK medium had mean cell density (333x10(5) cells/mL) higher than medium CHU12 (302x10(5) cells/mL). Protein rate (12.52% PS), dry weight (397x10(7) pg/cell) and ashes (4.08x10(7) pg/cell) in A. gracilis was higher (p<0.05) than medium macrophyte+NPK. on the other hand, lipids, carbohydrates and fibers had the same rate (p>0.05) in both media. When hydrological variables in the culture medium of A. gracilis are taken into account, dissolved oxygen and free CO2 alone failed to have any significant difference (p>0.05) between the media employed. A. gracilis in the macrophyte+NPK medium had the same nutritional rate as the commercial medium CHU12, with excellent results for alga growth. Macrophyte medium may be used for large scale alga culture in the feed of fish larvae.

Utilização de meios alternativos e diferentes tipos de recipientes no cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reinsch) Korshikov (Chlorophyceae) em laboratório

A laboratory culture of Ankistrodesmus gracilis algae was evaluated by studying the biology of the species and its chemical composition in a traditional medium (CHU 12) and in two alternative culture media, NPK (20-5-20) and macrophyte (Eichhornia crassipes) + NPK, in three different types of recipients (fiberglass, carboy and plastic bag). First peak in the growth curve of Ankistrodesmus gracilis occurred on the ninth day in macrophyte + NPK medium (74.16 x 10 5 cells mL -1) in a fiberglass recipient. However, highest density (p < 0.01) was reported in medium CHU 12 (122.87 x 10 5 cells mL -1) in a plastic bag on the twelfth day. Cell density was over 70 x 10 5 cells mL -1 starting on the twelfth day. Growth rate of A. gracilis was similar (p > 0.05) in culture media in the three recipients. Protein and fiber were similar (p > 0.05) in the treatments, but lipids were higher (p < 0.05) in NPK. Nitrate, ammonia, total phosphorus and orthophosphate contents were over 1 mg L -1 in NPK (p < 0.01). Results show that alternative media, such as NPK and macrophyte + NPK, are possible for large-scale culture of A. gracilis cultured in three types of recipients. Costs are low, occupying less space when cultured in plastic bags and in the laboratory.

Uso de meio a base de esterco suíno no cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Chlorophyta) em laboratório

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho de Ankistrodesmus gracilis (Reischi) Korsikov (Chlorophyta) cultivada em três meios de cultura em laboratório

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Avaliação do crescimento de Ankistrodesmus braunii em reator tubular empregando diferentes concentrações de nitrato em diferentes condições de cultivo

Microalgas são organismos unicelulares, eucariontes, fotossintetizantes e eficientes fixadores de gás carbônico que apresentam grande potencial para produção de ácidos graxos além de pigmentos, como os carotenóides e a clorofila, de interesse nas indústrias de alimentos, química, farmacêutica e de cosméticos. Dentre as microalgas, o microrganismo Ankistrodesmus braunii vem sendo citado como capaz de produzir grandes quantidades de lipídios, podendo corresponder a até 73% de sua massa seca, com produção de ácidos graxos insaturados, como o ácido linolênico. Esse microrganismo se destaca do ponto de vista industrial por poder ser conduzido em reatores e em meios de cultivo complexos. As fontes de nitrogênio, as concentrações empregadas destes nutrientes, bem como o tipo de processo de cultivo interferem na composição de biomassas fotossintetizantes. O uso de reatores tubulares tem sido estudado e tem se apresentado interessante por permitir a obtenção de altas concentrações celulares. Nesse sentido, este trabalho teve a finalidade de estudar o crescimento de Ankistrodesmus braunii em reator tubular com uso de diferentes quantidades de nitrato de sódio por processos descontínuo, descontínuo alimentado e semi-contínuo. Nos cultivos descontínuos, a máxima concentração celular (Xm) encontrada foi de 1588 ± 11 mg.L-1 com uso de 20 mM de NaNO3. O uso do processo descontínuo alimentado, o qual teve adição de 20 mM de NaNO3 feito num intervalo a cada 48 horas sendo iniciada a adição no primeiro dia, permitiu a obtenção de Xm = 2753 ± 7 mg.L-1; porém não foi possível eliminar a fase lag do cultivo, levando a uma produtividade em células (Px) de 351 ± 1 mg.L-1.dia-1. O processo semi-contínuo foi eficiente para eliminar a fase lag do cultivo, permitindo a obtenção de Xm = 2399 ± 5 mg.L-1 e um aumento de até 50% em Px, que chegou a valores de 525 ± 1 mg.L-1.dia-1 em cultivos com uso de 20 mM de NaNO3. Nesta condição os teores de proteínas e lipídios nas biomassas foram de 34,8 ± 0,2% e 38,6 ± 0,2%, respectivamente. Foi observado que, independentemente do tipo de processo empregado, há um decréscimo do valor do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N) com o aumento da adição de NaNO3. O maior valor de YX/N foi obtido no experimento com processo semi-contínuo e uso de 2 mM de NaNO3 no meio de cultivo, com valor médio de 29,1 ± 0,1 mg mg-1 ao final do segundo ciclo. Porém, nesta condição, o teor de proteínas da biomassa foi de 17,3 ± 0,4%. Já os maiores valores de YX/N encontrados nos processos descontínuo e descontínuo alimentado foram, respectivamente, de 22,5 ± 1,6 e 7,1 ± 0,1 mg mg-1. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciam o potencial de Ankistrodesmus braunii como fonte de proteínas e lipídios para uso industrial.

Large scale laboratory cultures of Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) and Diaphanosoma biergei Korinek, 1981 (Cladocera)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o cultivo em larga escala de Ankistrodesmus gracilis e Diaphanososma birgei em laboratório através do estudo da biologia das espécies, composição bioquímica e custo operacional de produção. A. gracilis apresentou um crescimento exponencial até o sexto dia, ao redor de 144 x 10(4) células mL-1. Logo em seguida, sofreu um brusco decréscimo apresentando 90 x 10(4) células mL-1 (oitavo dia). A partir do décimo primeiro dia, as células algais tenderam a crescer novamente, apresentando um máximo de 135 x 10(4) células mL-1 no 17º dia. No cultivo de D. birgei, foi observado o primeiro pico de crescimento no nono dia com 140 x 10² indivíduos L-1, aumentando novamente a partir do décimo segundo dia. A alga clorofícea A. gracilis e o zooplâncton D. birgei possuem aproximadamente 50 e 70% de proteína (PS), respectivamente, com teor de carboidrato acima de 5%. A eletricidade e mão de obra foram os itens mais dispendiosos e, de acordo com os dados obtidos, a temperatura, nutrientes, disponibilidade de luz e manejo do cultivo, foram fatores determinantes sobre a produtividade. Os resultados indicam que o meio NPK (20-5-20) pode ser utilizado diretamente como uma alternativa de cultivo em larga escala, considerando o baixo custo de produção, promovendo adequado crescimento e valor nutricional para A. gracilis e D. birgei.

Cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) em laboratório utilizando meio CHU12 e de macrófita com NPK

Two different culture media, namely CHU12 and inorganic fertilizer NPK (20-5-20) associated with macrophyte (Eichhornia crassipes) extract, were used to evaluate the development of A. gracilis. Growth rate, development, nutritional value and medium water quality were analyzed. A. gracilis in macrophyte+NPK medium had mean cell density (333x10(5) cells/mL) higher than medium CHU12 (302x10(5) cells/mL). Protein rate (12.52% PS), dry weight (397x10(7) pg/cell) and ashes (4.08x10(7) pg/cell) in A. gracilis was higher (p<0.05) than medium macrophyte+NPK. on the other hand, lipids, carbohydrates and fibers had the same rate (p>0.05) in both media. When hydrological variables in the culture medium of A. gracilis are taken into account, dissolved oxygen and free CO2 alone failed to have any significant difference (p>0.05) between the media employed. A. gracilis in the macrophyte+NPK medium had the same nutritional rate as the commercial medium CHU12, with excellent results for alga growth. Macrophyte medium may be used for large scale alga culture in the feed of fish larvae.

Efeitos da depleção de nitrogênio sobre a biomassa e produção lipídica lipídica de três espécies de microalgas fitoplânticas

O uso de lipídios obtidos a partir da biomassa de microalgas tem sido descrito como uma alternativa promissora para a indústria petro-diesel e envolve etapas como o cultivo de microalgas, separação da biomassa e extração de lipídios. Para viabilizar a produção em larga escala, é necessário selecionar as espécies mais produtivas, diminuir os custos de produção e determinar as condições ideais de cultivo. Os gêneros Chlorella, Desmodesmus e Ankistrodesmus apresentam características favoráveis à produção comercial, tendo sido então selecionada uma espécie de cada no presente trabalho. O objetivo do estudo foi avaliar diferentes condições de cultivo de Ankistrodesmus fusiformis, Chlorella vulgaris e Desmodesmus spinosus visando o aumento da produtividade em biomassa e lipídios totais. As algas foram identificadas e cultivadas em laboratório, em condições controladas de temperatura a 26ºC (±1), aeração por borbulhamento à pressão ambiente e luminosidade fornecida por lâmpadas fluorescentes, com intensidade de 47,25 μmol de fótons m-2.s-1 (3500 lux), fotoperiodo de 12h e pH 7, sob duas concentrações estressantes de nitrato de sódio (0,10 g/L e 0,05g/L). Os cultivos duraram em média 16 dias, sendo as curvas de crescimento construídas com dados de espectrofotometria óptica coletados a cada 48h, e a biomassa obtida ao final do cultivo por centrifugação e liofilização de cada unidade experimental. Para extração dos lipídios totais, foi utilizada a mistura de clorofórmio: metanol (1:2), segundo a metodologia de Bligh & Dyer (1959). Os tratamentos de estresse em D.spinosus resultaram em maior acúmulo lipídico, com aumento de até 149,7%, porém com drástica diminuição do crescimento e biomassa. Em C. vulgaris, nos tratamentos de estresse, verificou-se apenas ligeiro aumento do peso seco e teor de lipídios, não havendo diferença significativa entre os tratamentos e o controle. Da mesma forma, A.fusiformis não mostrou respostas significativas ao estresse pela redução de nitrato de sódio do meio, havendo ligeira diminuição do conteúdo lipídico e aumento do crescimento e biomassa. Com respostas diferentes para cada espécie estudada, evidencia-se a necessidade do conhecimento da fisiologia e autoecologia da cepa a ser cultivada em escala comercial visando à produção de ácidos graxos para fins de biodiesel.

Qualidade nutricional de três espécies de clorofícias cultivadas em laboratório

Três espécies de algas clorofíceas, Scenedesmus quadricauda (Brèbisson, 1835), Ankistrodesmus gracilis (Korsikov, 1953) e Pediastrum duplex (Meyen, 1829), foram cultivadas no laboratório, usando como meio de cultura adubo químico N:P:K na proporção 20:5:20, respectivamente. O valor nutricional das algas foi avaliado pela concentração de clorofila-a e pelo carbono orgânico. As três espécies algais apresentaram alto valor nutricional, particularmente Scenedesmus quadricauda, que apresentou a maior percentagem de carbono em relação ao peso seco (21%), sendo considerada como alimento adequado para os organismos filtradores.

Plancto e hidrobiologia sanitária de tanques tropicais com dáfnias e rotíferos

The engineers of the modern University City are constructing a graceful bridge, named PONTE OSWALDO CRUZ, that crosses a portion of the Guanabara Bay (Fig. 1). The work at west pillar stopped for 3 years (The concret structure in Est. 1). As it will be seen from n.º 1 — 5 of the fig. 1, Est. I, the base of the structure will have five underground boxes of reinforcement, but, to-day they are just like as five uncovered water ponds, until at present: May 1963. (Est. I — fig. 3, n.º 3 — pond n.º 3; A. — old level of the water; B.— actual level of the water; c.— green water; E.— mass of bloom of blue algae Microcystis aeruginosa). Soon after SW portion, as 5 cells in series, of the pillar abutments, and also the NE portion nearly opposite in the Tibau Mount will be filled up with earth, a new way will link Rio City and the University City. We see to day Est. I, fig. 1 — the grasses on the half arenous beach of the Tibau Point. These natural Cyperaceae and Gramineae will be desappear because of so a new road, now under construction, when completed will be 33 feet above the mean sea level, as high as the pillar, covering exactly as that place. Although rainfall was the chief source of water for these ponds, the first water (before meterorological precipitations of whatever first rain it might fall) was a common tap water mixed with Portland Cement, which exuded gradually through the pores of the concret during its hardenning process. Some data of its first cement water composition are on the chemical table, and in Tab. n.º 4 and "Resultado n.º 1". The rain — receiving surface of each pond were about 15 by 16 feet, that is, 240 square feet; when they were full of water, their depth was of 2 feet 3", having each pond about 4,000 gallons. Climatic conditions are obviously similar of those of the Rio de Janeiro City: records of temperature, of precipitation and evaporation are seen on the graphics, figs. 2, 3, 4. Our conceptions of 4 phases is merely to satisfy an easy explanation thus the first phase that of exudation of concrete. We consider the 2nd. phase formation of bacterian and cyanophycean thin pellicel. 3rd. phase - dilution by rains, and fertilisation by birds; the 4th phase - plankton flora and fauna established. The biological material arrived with the air, the rains, and also with contaminations by dusts; with big portion of sand, of earth, and leaves of trees resulted of the SW wind actions in the storming days (See - Est. I, fig. 3, G. - the mangrove trees of the Pinheiro Island). Many birds set down and rest upon the pillar structure, its faeces which are good fertilizers fall into the ponds. Some birds were commonly pigeons, black ravens, swallows, sparrows and other sea mews, moor hens, and a few sea birds of comparatively rare occurence. We get only some examples of tropical dust contaminated helioplankton, of which incipient observations were been done sparcely. See the systematic list of the species of plankters. Phytoplankters - Cyanophyta algae as a basic part for food of zooplankters, represented chiefly by rotiferse, water-fleas Moinodaphnia and other Crustacea: Ostracoda Copepoda and Insecta: Chironomidae and Culicidae larvae. The polysaprobic of septic irruptions have not been done only by heating in summer, and, a good reason of that, for example: when the fifth pond was in polysaprobic phase as the same time an alike septic phase do not happened into the 3rd. pond, therefore, both were in the same conditions of temperature, but with unlike contaminations. Among the most important aquatic organisms used as indicatiors of pollution - and microorganisms of real importance in the field of sanitary science, by authorities of renown, for instance: PALMER, PRESCOTT, INGRAM, LIEBMANN, we choose following microalgae: a) The cosmopolite algae Scenedesmus quadricuada, a common indicator in mesosaprobio waters, which lives between pH 7,0 and it is assimilative of NO[3 subscripted] and NH[4 subscripted]. b) Species of the genus Chlamydomonas; it is even possible that all the species of theses genus inhabit strong-mesosaprobic to polysaprobic waters when in massive blooms. c) Several species of Euglenaceae in fast growing number, at the same time of the protozoa Amoebidae, Vorticellidae and simultaneous with deposition of the decaying cells of the blue algae Anacystis cyanea (= Microcystis) when the consumed oxygen by organic matter resulted in 40 mg. L. But, we found, among various Euglenacea the cosmopolite species (Euglena viridis, a well known polysaprobic indicatior of which presence occur in septic zone. d) Analcystis cyanea (= M. aeruginosa) as we observed was in blooms increasing to the order of billions of cells per litter, its maximum in the summer. Temperatures 73ºF to 82ºF but even 90ºF, the pH higher than 8. When these blue algae was joined to the rotifer Brachionus calyflorus the waters gets a milky appearance, but greenished one. In fact, that cosmopolite algae is used as a mesosaprobic indicator. Into the water of the ponds its predominance finished when the septic polysaprobic conditions began. e) Ankistrodesmus falcatus was present in the 5th pond from 26the. April untill the 26th July, and when N.NH[4 subscripted] gets 1.28 mg. L. and when chlorinity stayed from 0.034 to 0.061 mg. L. It never was found at N.NH[4 subscripted] higher than 1 mg. L. The green algae A. falcatus, an indicatior of pollution, lives in moderate mesosaprobic waters. f) As everyone knows, the rotifer eggs may be widely dispersed by wind. The rotifer Asplanchna brightwelli in our observation seemed like a green colored bag, overcharged by green cells and detritus, specially into its spacious stomach, which ends blindly (the intestine, cloaca, being absent). The stock of Asplanchna in the ponds, during the construction of the bridge "PONTE OSWALDO CRUZ" inhabits alkaline waters, pH 8,0 a 8,3, and when we observed we noted its dissolved oxygen from 3.5 to 4 mg. L. In these ponds Asplanchna lived in 0,2 P.PO[4 subscripted]. (Remember the hydobiological observations foreign to braslian waters refer only from 0.06 to 0,010 mg. L. P.PO[4 subscripted]; and they refer resistance to 0.8 N.NH[4 subscripted]). By our data, that rotiger resist commonly to 1.2 until 1.8 mg. L.N.NH[4 subscripted]; here in our ponds and, when NO[2 subscripted] appears Asplanchna desappears. It may be that Asplanchna were devoured by nitrite resistant animals of by Culicidae or other mosquitoes devoured by Due to these facts the number and the distribution of Asplanchna varies considerabley; see - plates of plankton successions. g) Brachionus one of the commonest members of class Rotatoria was frquently found in abundance into the ponds, and we notice an important biological change produce by the rotifer Brachonus colyciflorus: the occurence of its Brachionus clayciflorus forms pallas, is rare in Brazil, as we know about this. h) When we found the water flea MOinodaphnia we do not record simultanous presence of the blue algae Agmenellun (= Merismopedia).

Chlorophyceae das represas Billings (Braço Taquacetuba) e Guarapiranga, SP, Brasil

A biodiversidade de Chlorophyceae foi estudada em duas das maiores represas da Região Metropolitana da cidade de São Paulo, Billings e Guarapiranga, que fornecem água para o abastecimento de milhões de pessoas. As coletas bimensais foram realizadas durante o período de janeiro a dezembro de 2004, em uma estação localizada próximas à captação de água da Sabesp, em cada represa. As amostras foram filtradas com rede de plâncton de 20 µm de abertura de malha, preservadas em formol. Foram identificados, descritos e ilustrados 36 táxons de Chlorophyceae, distribuídos em duas ordens, dez famílias e 24 gêneros. O gênero Desmodesmus apresentou maior riqueza de espécies (quatro), seguido de Ankistrodesmus e Scenedesmus (três espécies cada). Dez táxons constituíram primeiras citações para as represas estudadas. Oito táxons ocorreram exclusivamente na represa Guarapiranga e três foram registrados exclusivamente na represa Billings, sendo que 70% das espécies foi comum aos dois reservatórios. A elevada riqueza de espécies de clorofíceas confirma o predomínio florístico desta classe em corpos de água tropicais e, geralmente, eutrofizados.

Effects of food quality on growth and biochemical composition of a calanoid copepod, Argyrodiaptomus furcatus, and its importance as a natural food source for larvae of two tropical fishes

Growth, reproduction and biochemical composition were analyzed for the copepod Argyrodiaptomus furcatus fed on the alga Ankistrodesmus gracilis grown in different media. The ingestion of this copepod by larvae of two species of tropical fishes was also evaluated. The mean peak density of the copepod population was 1369 individuals 1-1 for all four diets used, and the highest was 1387 individuals 1-1 on diet ARV (algae + ration + vitamins). A small copepod, A. furcatus tends to have a short life span. The smallest females did not attain maturity in the shortest time on all diets used. Food quality may play a major role in the dynamics of the biochemical composition of this copepod. Argyrodiaptomus furcatus was a more important food item for larvae of tambaqui (Colossoma macropomum) than of pacu (Piaractus mesopotamicus). However, it made up a large part of the gut contents of larvae of both species.

Alimento inerte e vivo no desempenho do mato grosso, (Hyphessobrycon eques)

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Growth and development time of subtropical Cladocera Diaphanosoma birgei Korinek, 1981 fed with different microalgal diets

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)