Seaweed Aquaculture and Marine Biotechnology

Macroscopic marine algae, typically known as macroalgae or seaweeds, form an important living resource of the oceans, as primary producers. People have collected seaweeds for food, both for humans and animals for millennia. They also have been a source of nutrient rich fertilizers, as well as a source of gelling agents known as phycocolloids. More recently macroalgae are playing significant roles in medicine and biotechnology. Although Biotechnology and in particular marine biotechnology may have different meanings for different people, under the present context we will consider a broader definition. Marine biotechnology consists on the use of biological knowledge and/or the application of biological techniques on marine organisms, for the development of products in some way beneficial for humans. Seaweed aquaculture is, therefore a biotechnology activity. It is also one that can allow for further development of the industry. Today, seaweed cultivation techniques are standardized, routine and economical. Several factors, including understanding the environmental regulation of life histories and asexual propagation of thalli, are responsible for the success of large-scale seaweed cultivation. Presently, seaweed aquaculture represents approximately 23% of the world’s aquaculture production, including fish, crustaceans and other animals. A promising approach for the development of seaweed aquaculture, and aquaculture in general, is the integrated multi-trophic aquaculture (IMTA). In these systems, fed-aquaculture is combined with extractive organisms like bivalves and/or algae. The constraints and advantages of IMTA will be discussed. In particular, land based IMTA systems allow for much greater environmental and input controls. Traceability, security of supply, high-quality standards and safety should be the future of seaweed aquaculture and contribute for the development of marine biotechnology.

Extração, caracterização estrutural parcial e atividades farmacológicas do olginato obtido da alga marrom Lobophora variegata (Lamouroux) Oliveira Filho, 1977

The alginic acid or alginates are acidic polysaccharides found in brown seaweed widely used in food, cosmetic, medical and pharmaceutical industry. This paper proposes the extraction, chemical characterization and verification of the pharmacological activities of brown seaweed variegata Lobophora . The alginate was extracted from the seaweed Lobophora variegata and part was sulphated for comparative purposes. The native extract showed 42% total sugar, 65% uronic acid, 0,36 % protein and 0% of sulfate, while the sulfate showed 39% , 60%, 0.36% and 27,92 % respectively. The presence of a sulfate group may be observed by the metachromasia with toluidine blue in electrophoresis system and characteristic vibration 1262,34 cm-1 in infrared spectroscopy connections assigned to S = O. We observed the formation of films and beads of native alginate, where more concentrated solution 6% resulted in a thicker and more consistent film. Native alginate showed proliferative activity at concentrations (25 and 50 mcg), (50 mg) and (100 mg) in 3T3 cell line in 24h, 48h and 72h, respectively , as the sulfated (100 mg) in 24 . Also showed antiproliferative or cytotoxic activity in HeLa cells of strain, (25 and 100 mg), (25 and 100 mg) and (25, 50 and 100 mg), to native, now for the sulfate concentrations (100 mg) in 24 (25, 50 and 100 mg) in 48 hours, and (50 and 100 mg ) 72h. For their antioxidant activity, the sulfated alginates have better total antioxidant activity reaching 29 % of the native activity while 7.5 % of activity . For the hydroxyl radical AS showed high inhibition ( between 77-83 % ) in concentrations, but the AN surpassed these numbers in the order of 78-92 % inhibition. The reducing power of AN and AS ranged between 39-82 % . In the method of ferric chelation NA reached 100 % chelating while the AS remained at a plateau oscillating 6.5%. However, in this study , we found alginates with promising pharmacological activities, to use in various industries as an antioxidant / anti-tumor compound

Are deep-sea cephalopods really common preys for oceanic seabirds?

Uma análise de dados publicados sobre dietas de aves marinhas oceânicas mostra a predominância de cefalópodes musculares e de distribuição mais superficial nas camadas oceânicas, mas também são importantes as espécies gelatinosas e amoniacais restritas a camadas abaixo dos 300 m da superfície. A princípio, não deveria se esperar que cefalópodes de profundidade fossem considerados presas comuns de aves marinhas oceânicas como reportados por muitos autores. É proposto neste estudo que uma fonte indireta, importante e de fácil obtenção, surgiu com o início das atividades dos barcos atuneiros que operam com espinhel. O hábito de ingerir restos de vísceras de peixes capturados em barcos espinheleiros pode explicar as prováveis conclusões equivocadas de que cefalópodes de profundidade são presas naturais de aves marinhas oceânicas.

Termodinâmica e o uso eficiente de recursos : análise exergética de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Natural recovery of the benthic nematode assemblages associated to Zostera noltii seagrass beds after physical disturbance caused by digging harvest activity

Seagrass beds are productive ecosystems that maintain high levels of biodiversity, making them susceptible to anthropogenic pressures such as bivalve harvesting. Nematodes are considered great ecological indicators as changes in their density, diversity and structure may represent changes in the environment. This experimental fieldwork aimed to assess the impact of the bivalve harvesting on the nematodes assemblage of a seagrass bed in the Mira estuary by simulating the digging activity. Two plots were subjected to the digging (D1 and D19) and two plots were control (C11 and C18). The sampling took place in five occasions: T0 – before digging; T1 – 14 days; T2 – 45 days; T3 – 75 days; and T4 – 165 days after digging. The results showed no significant difference in the nematode assemblages’ density, diversity and trophic composition between treatments and sampling times, evidencing their high tolerance for naturally stressed environments and to the level of digging they were exposed; Recuperação natural das comunidades de nematodes bentónicos associados aos povoamentos de Zostera noltii após atividade de marisqueio Resumo: As pradarias marinhas são ecossistemas produtivos que suportam elevados níveis de biodiversidade, pelo que estão sujeitos a pressões antropogénicas. Os nematodes são bons indicadores ecológicos pois respondem rapidamente a qualquer perturbação por alterações na densidade, diversidade e estrutura. Este trabalho experimental teve como finalidade o estudo da recuperação natural das comunidades de nematodes associados aos povoamentos de Zostera noltii pela simulação da atividade de marisqueio. Dois plots foram sujeitos a revolvimento (D1 e D19) e dois plots serviram como controlo (C11 e C18) e foram efetuadas amostragens em cinco ocasiões: T0 – antes do revolvimento; T1 – 14 dias; T2 – 45 dias; T3 – 75 dias; e T4 – 165 dias após revolvimento. Os resultados obtidos não mostraram diferenças significativas na diversidade, densidade e composição trófica das comunidades de nematodes entre tratamentos e tempos de amostragem, evidenciando a sua elevada tolerância a ambientes naturalmente dinâmicos e ao nível de revolvimento a que foram expostas.

Pasión por la herpetología: entrevista al Dr. David Lazcano Villarreal

El Dr. David Lazcano Villarreal es egresado de las facultades de Ciencias Químicas (1978) y Ciencias Biológicas (1980). Cuenta con maestría en ciencias, con especialidad en manejo de vida silvestre y doctorado en ciencias biológicas, con la misma especialidad (2005), ambos por la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL). Realizó su servicio social en la Facultad de Ingeniería Civil, utilizando sus conocimientos de química y biología para trabajar en un proyecto de recuperación de aguas residuales con el uso de algas verdes. Actualmente es jefe del Laboratorio de Herpetología y uno de los coordinadores de Intercambio Académico de la Facultad de Ciencias Biológicas. Desde 1979 es docente impartiendo cursos en programas de licenciatura y posgrado. Funge como miembro del cuerpo académico “Biología de la Conservación” y de la Red Nacional “Especies Exóticas de México”. Entre sus principales líneas de investigación figuran: edafología, biogeografía, taxonomía y sistemática, ecología e inventarios herpetológicos y propagación de especies en cautiverio. Ha contribuido al conocimiento de la herpetología de la región a través de 34 proyectos de investigación. Es autor de 165 artículos/notas científicos, 19 capítulos de libros y tres libros. Los resultados de investigación fueron difundidos en reuniones científicas nacionales e internacionales.

Effects of high CO2 and light quality on the growth of the seagrass Cymodocea nodosa (Ucria) Ascherson

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Evaluation of the antioxidant activity and antitumor activity of marine invertebrates extracts

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade do Algarve, 2014

Tafonomia e paleoicnologia do neogénico superior do sector Cacela-Huelva (SE da Ibéria)

Tese de doutoramento em Paleontologia. Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2005

Dispersal, sex ad clonality in the marine environment: population genetic structure of the seagrass Cymodocea nodosa on Mediterranean and Atlantic coasts

Dissertação de dout. em Ecologia, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2005

Avaliação da potencialidade de cultivo de Macrocystis sp. no oceanário de Lisboa

Dissertação de mest. em Aquacultura, Unidade de Ciências e Tecnologias dos Recursos Aquáticos, Univ. do Algarve, 1998

Estudo da utilizaçäo dos glúcidos em dietas para robalo (Dicentrarchus labrax)

Dissertação de mest. em Estudos Marinhos e Costeiros- Ramo de Aquacultura, Unidade de Ciências e Tecnologia dos Recursos Aquáticos, Univ. do Algarve, 1995

Caracterização da estruturação espacial dos povoamentos da epifauna do litoral rochoso do distrito de Mercúfi. província de Cabo Delgado (Norte de Moçambique), com uso de Sistema de Informação Geográfica: distribuição, abundância, diversidade e conservação

Dissertação de mest. em Estudos Marinhos e Costeiros, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2002

Railgun

Com a presente evolução das railguns na Marinha dos Estados Unidos da América e possível instalação em seus navios num futuro muito próximo, outras marinhas se seguirão. Creio que será do interesse da Marinha Portuguesa acompanhar esta evolução tecnológica, considerando as vantagens que advém da adoção deste tipo de armamento. Neste documento são abordados os princípios básicos subjacentes ao funcionamento da railgun, com principal foco nas questões eletrodinâmicas. Pretende-se adquirir familiaridade com este novo tipo de armamento através do estudo crítico dos seus princípios de funcionamento. O princípio básico de funcionamento de uma railgun, à primeira vista, parece bastante simples, à luz da aplicação imediata da expressão da força de Lorentz sobre um condutor percorrido por corrente elétrica. No entanto, tudo se torna mais complicado no caso de uma variação rápida dos parâmetros envolvidos (regime transitório), que exige uma análise mais aprofundada do comportamento da corrente, campos elétrico e magnético, e todos os materiais envolvidos neste sistema. Este trabalho envolveu ainda a construção de duas railguns, uma primeira de dimensões mais pequenas para ganhar familiaridade com o sistema, e uma última de dimensões de laboratório na qual foram feitos vários disparos para testar diferentes tipos de material e dimensões de projétil. Em suma, é demonstrado neste documento uma análise, no domínio do tempo, da distribuição espacial do campo eletromagnético, corrente elétrica e consequente fluxo de energia, complementados por uma parte experimental.

The feeding activity of Colossoma macropomum larvae (tambaqui) in fishponds with water hyacinth (Eichhornia crassipes) fertilizer

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do aguapé como fertilizante orgânico no comportamento alimentar de larvas de tambaqui (Colossoma macropomum) em viveiros de larvicultura. O aguapé foi utilizado para produzir um fertilizante orgânico na proporção de 100 g.m-2. Dois grupos de 5.000 larvas foram transferidos para dois viveiros com e sem fertilizante de macrófita e criados durante um período de 43 dias. O viveiro contendo fertilizante de macrófita apresentou maior abundância de plâncton durante o período de estudo quando comparado ao viveiro controle (P <0,001). A estrutura da comunidade fitoplanctônica não apresentou diferença significativa daquela encontrada no trato digestivo (P > 0,05) e nos viveiros (com e sem fertilizante), evidenciando que as larvas de peixe não apresentaram preferência ou seletividade (P > 0,01) em relação às diferentes algas presentes no viveiro, somente em relação aos organismos zooplanctônicos (P < 0,05). A aplicação de fertilizante aumentou significativamente (P < 0,05) a abundância de fitoplâncton e zooplâncton nos viveiros estudados. O fertilizante de aguapé é fácil de ser obtido e é barato, assim poderá ser utilizado como uma nova alternativa para melhorar a produção dos viveiros de piscicultura.