Dinâmica do fósforo em cultivo heterotrófico e produção de compostos celulares por cianobactéria integrado a biorrefinarias agroindustriais

O objetivo desta tese foi avaliar a dinâmica do fósforo em cultivo heterotrófico e produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli visando avaliar a perspectiva de implementação de uma biorrefinaria microalgal. Desta forma, foi avaliado o comportamento do micro-organismo em estudo no cultivo heterotrófico, utilizando como meio de cultivo o efluente de laticínios. O trabalho foi desenvolvido em 3 etapas. Em um primeiro momento foi avaliada a influência da temperatura (20 e 30°C) e os valores máximos e mínimos de nutrientes, em especial do fósforo dissolvido reativo (PDR), disponíveis no efluente de laticínio, na remoção de nutrientes. Os resultados demonstraram que a concentração inicial de fósforo dissolvido e a temperatura exerceram influência no crescimento celular e na eficiência de remoção de nutrientes. Em termos de otimização de processo os cultivos conduzidos a 20°C e maiores concentrações de PDR (5,5 mg.L-1 ) no efluente de laticínio, foram os mais eficientes na conversão de poluentes em biomassa e remoção de nutrientes. A segunda etapa foi desenvolvida com o objetivo de avaliar a dinâmica de distribuição de fósforo na fase líquida e sólida do reator heterotrófico, quando o efluente de laticínio foi tratado pela Aphanothece microscopica Nägeli, a 20°C e nas máximas concentrações de fósforo dissolvido encontradas no efluente. Foi demonstrado que as formas fosforadas na fase líquida do reator se caracterizam pela predominância da fração dissolvida em comparação à particulada e por apresentar como fração predominante a de fósforo orgânico. No que se refere à fase sólida, ficou demonstrado que a Aphanothece microscopica Nägeli, quando cultivada heterotroficamente apresenta 3,8 vezes mais fósforo que o requerido para o crescimento celular. Ficando demonstrado ainda que a remoção biológica de fósforo por Aphanothece microscopica Nägeli pode resultar em substanciais aportes financeiros para as estações de tratamento de efluentes. Uma terceira etapa foi desenvolvida, a qual teve como objetivo avaliar a estimativa de produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli, a partir do efluente de laticínio, bem como o efeito da redução de temperatura de cultivo no teor de lipídios , no momento em que é obtida a máxima concentração deste componente celular, nas condições otimizadas.Foi obtido na fase logarítmica de crescimento, concentrações de 41,8 % de proteinas, carboidratos 28,5 %, lipídios 10,4 % e minerais 10,8 %. O maior teor de lipídio registrado a 20°C correspondeu a biomassa analisada na fase logarítmica.Com a redução da temperatura para 5°C por um período de 30 h é possível obter concentrações de lipídios 2,4 vezes superior ao registrado na fase logarítmica a 20 °C. No entanto, não foram indicadas diferenças significativas (p≤0,05) em função da temperatura entre as concentrações de lipídios obtidas para a biomassa a 10°C em 40 h. O perfil de ácidos graxos da biomassa gerada a 20°C, apresentou como ácidos graxos majoritários, os ácidos graxos: palmítico, oléico, γ-linolênico, palmitoleico e esteárico, resultando um aumento na concentração de ácidos graxos saturados as espensa dos insaturados, quando a temperatura é reduzida. Em paralelo,um reator heterotrófico descontinuo foi definido, ficando demonstrado que a extrapolação da operação em batelada para contínua requer um biorreator heterotrófico com volume útil de trabalho de 240,51 m 3 , permitindo tratar 950 m3 diários de efluente, gerando 11,8 kg.d-1 de biomassa útil para produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli, visando à simultânea remoção de matéria orgânica, nitrogênio total e fósforo total, gerando insumos que podem suportar a implementação de uma biorrefinaria microalgal.

Propriedades antioxidante, anti-hemostástica e antiproliferativa de galactanas sulfatadas da alga vermelha hypnea musciformis (wulfen) j. V. Lamouroux

Marine algae are one of the major sources of biologic compounds. In extracellular matrix of these organisms there are sulfated polysaccharides that functions as structural components and provides protection against dehydration. The fraction 1.0 (F1.0) rich in sulfated galactans obtained from red seaweed Hypnea musciformis was physicochemical characterized and evaluated for pharmacologic activity through antioxidant activity, cytotoxic action on erythrocytes, anticoagulant, stimulatory action under antithrombotic heparan sulfate synthesis and their effects on cell proliferation and cycle cell progression. The main components of F1.0 were carbohydrates (49.70 ± 0.10%) and sulfate (44.59 ± 0.015%), presenting phenolic compounds (4.79 ± 0.016%) and low protein contamination (0.92 ± 0.001%). Fraction 1.0 showed polidisperse profile and signs in infrared analysis in 1262, 1074 and 930, 900 and 850 attributed to sulfate esters S=O bond, presence of a 3,6- anidrogalactose C-O bond, non-sulfated β-D-galactose and a C-O-SO4 bond in galactose C4, respectively. The fraction rich in sulfated galactans exhibited strong antioxidant action under lipid peroxidation assay with IC50 of 0.003 mg/mL. Besides the inhibition of hemolysis induced by H2O2 in erythrocytes treated with F1.0, this fraction did not promote significant cytotoxity under erythrocytes membranes. F1.0 exhibited low anticoagulant activity causing moderate direct inhibition of enzimatic activity of thrombin. This fraction promoted stimulation around of 4.6 times on this synthesis of heparan sulfate (HS) by rabbit aortic endothelial cells (RAEC) in culture when was compared with non treated cells. The fraction of this algae displayed antiproliferative action under RAEC cells causing incresing on cell number on S fase, blocking the cycle cell progression. Thus F1.0 presented cytostatic and no cytotoxic action under this cell lineage. These results suggest that F1.0 from H. musciformis have antioxidant potential which is a great effect for a compound used as food and in food industry which could be an alternative to food industry to prevent quality decay of lipid containing food due to lipid peroxidation. These polysaccharides prevent the lipid peroxidation once the fraction in study exhibited strong inhibitory action of this process. Furthermore that F1.0 present strong antithrombotic action promoting the stimulation of antithrombotic HS synthesis by endothelial cells, being important for thrombosis preventing, by its inhibitory action under reactive oxygen species (ROS) in some in vitro methods, being involved in promotion of hypercoagulability state.

Sodium chloride added to transport water and physiological responses of Matrinxã Brycon amazonicus (Teleost: Characidae)

A adição de sal à água tem sido utilizada para a mitigação de estresse e aumento da taxa de sobrevivência em peixes. O presente estudo avaliou o efeito do cloreto de sódio (0,0; 1,0; 3,0 e 6.0 g/l) nas concentrações de cortisol plasmático, glicemia, triglicerídios, proteínas total plasmática, hematócrito, hemoglobina, número de eritrócitos, glicogênio e lipídio hepáticos, e lipídio muscular em matrinxã Brycon amazonicum adultos após quatro horas de transporte e durante período de recuperação de 96 h. Amostras foram coletadas antes e depois do transporte, bem como 24 e 96 h após a chegada. O nível de cortisol plasmático estava mais elevado logo após o transporte quando comparado à condição inicial (pré-transporte), exceto para os peixes transportados com sal nas concentrações 3,0 e 6,0 g/l. Comportamento semelhante foi observado para a glicemia, porém os peixes dos tratamentos 0,0, 1,0 e 3,0 g/l necessitaram de período superior a 24 h para recuperar a condição inicial. Foram registrados níveis mais baixos de glicogênio hepático em peixes do tratamento controle (0,0 g/l). Os parâmetros hemoglobina, número de eritrócitos, proteína plasmática total e lipídio hepático não apresentaram alterações durante o período experimental. Os valores de hematócrito diminuíram logo após o transporte em todos os tratamentos, retornando aos níveis iniciais após 24 h. Todos os tratamentos apresentaram redução nos níveis de lipídio muscular e triglicerídios durante o período de recuperação. Os resultados sugerem que a adição de 6,0 g/l de sal na água de transporte reduz as alterações fisiológicas de estresse e que é necessário período de 96 h após o transporte para a recuperação da condição inicial de matrinxãs transportados sem a adição de sal.

Crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) submetidos à restrição alimentar e realimentação durante um ano

Neste trabalho, avaliou-se o efeito da restrição de ração alternada com realimentação no crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) adultos, de ambos os sexos, durante um ano (janeiro de 1998 a janeiro de 1999). Foram utilizados 135 peixes, separados em dois grupos: controle, alimentado diariamente até aparente saciação, e experimental, submetido ininterruptamente a ciclos de três dias de alimentação/2 dias de restrição de ração (40% de restrição ao mês). Foram realizadas 7 amostragens, nas quais foram utilizados 8 a 10 peixes por grupo. Após anestesia, os peixes foram pesados e as gônadas foram retiradas para determinação do IGS, sexo e fase do ciclo reprodutivo. Porções dos músculos branco e vermelho foram retiradas para determinação da porcentagem de lipídio total, proteína bruta, matéria seca e umidade. Os resultados mostraram que a estratégia alimentar utilizada não afetou o crescimento, o desenvolvimento gonadal e a composição muscular do matrinxã. A restrição de ração seguida por realimentação parece ter desencadeado mecanismos de ajuste metabólico para melhor utilização do alimento e aporte suficiente de energia para o crescimento, processo de maturação gonadal e composição corporal. É possível estabelecer formas de manejo alimentar mais econômicas para o matrinxã sem que processos fisiológicos importantes sejam afetados.

Proteína e energia na alimentação de pacus criados em tanques-rede

O objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho de pacus (Piaractus mesopotamicus) criados em tanques-rede e alimentados com dietas contendo níveis de proteína bruta (PB) e energia digestível (ED). Foram utilizados 3.960 peixes com 293,38 ± 5,67 g de peso inicial, distribuídos em 18 tanques-rede de 5 m³, com 220 peixes por unidade experimental (44 peixes/m³), em esquema fatorial 3 × 2, composto de três níveis de proteína bruta (25, 30 e 35%) e dois de energia digestível (3.250 e 3.500 kcal/kg). O arraçoamento foi realizado quatro vezes ao dia (às 9 h, 11h30min, 14 h e 17 h) até a saciedade aparente dos animais. Não foram observadas diferenças no ganho de peso, na taxa de sobrevivência, na conversão alimentar aparente nem na taxa de crescimento específico. No entanto, houve diferença na deposição de gordura visceral, que foi maior nos animais alimentados com as rações de maior nível energético. Também não foi observada influência dos níveis de proteína e energia da dieta nos teores de umidade, proteína bruta, matéria mineral e lipídio dos filés. Rações contendo 25% de proteína bruta e 3.250 kcal/kg de energia digestível promovem melhores resultados de desempenho.

Restricted intake and lipid inclusion: effects on ovarian follicular development in Santa Inês ewe lambs.

The reproductive efficiency is directly related to the nutritional management. The diet lipid inclusion, especially with enhanced sources of omega 6 and omega 3 fatty acids, is positively associated to the ovarian follicular development of ruminants. The objective of this study was to evaluate the effects of toasted soybean grain addition on restricted or ad libitum feeding on ovarian follicular development of Santa Inês ewe lambs In conclusion, the diameter of the largest follicle and the number of >5 mm follicles were not influenced by the restricted intake diet nor the lipid inclusion; however, they increased in a direct relationship with the age of the animals.

Restricted intake and lipid inclusion in Santa Inês ewe lambs diet: age, weight and progesterone concentration at first ovulation.

The age at first ovulation is influenced by several factors, and nutrition has an essential role on it. Lipids provide essential fatty acids that are positively associated to reproductive aspects. The aims of this study were to evaluate the effects of lipid inclusion and restricted intake on age and weight at the first ovulation and the serum progesterone (P4) concentration at the sixth day after first ovulation. The restricted intake imposed in this study did not delay the age at fist ovulation. The greater lipid intake did not favor reproductive parameters. Serum P4 did not increase with the soybean inclusion in the die.

Qualidade da carne de ovinos puros e cruzados criados no Semiárido Nordestino brasileiro.

Resumo: A procura por carne de qualidade tem proporcionado ao setor de ovinocultura a adoção por técnicas de produção que possam contribuir para disponibilizar ao mercado produtos que atendam as necessidades dos consumidores, que se tornam cada vez mais exigentes quanto à aquisição de produtos que possam trazer benefícios a saúde. Assim, objetivou-se determinar a qualidade da carne de ovinos puros e cruzados criados no semiárido Nordestino. Utilizaram-se 30 cordeiros machos e fêmeas, oriundos dos cruzamentos Morada Nova x Morada Nova, Rabo Largo x Morada Nova e Santa Inês x Morada Nova, alojados em baias e alimentados com dieta a base de capim Canarana, milho farelo de soja e calcário. Os animais foram abatidos com peso médio de 24 kg de peso vivo e as carcaças mantidas em câmara frigorífica a 4?C, por 24 horas. Após esse período, foi seccionado o músculo Longissimus dorsi que foi embalado, identificado e armazenado a 20?C. Foram determinados os atributos físicos de capacidade de retenção de água, perda de peso por cocção e força de cisalhamento; os atributos químicos como umidade, proteína, cinza, lipídios e colesterol; avaliações subjetivas da carcaça como cor, marmoreio, textura da carne, distribuição da gordura, espessura da gordura e área de olho de lombo; os sensoriais de dureza, suculência, sabor, aroma e aceitação global e o perfil de ácidos graxos. O delineamento utilizado foi em esquema fatorial 3x2 (três grupos genéticos e dois sexos) e as médias comparadas pelo teste de Duncan a 5%. Não houve diferença (p>0,05) entre os genótipos para a composição química da carne, exceto para a variável lipídio (p<0,05). Para as características subjetivas da carcaça o genótipo influenciou (p<0,05) nas variáveis cor, marmoreio e textura da carne. O genótipo promoveu efeito (p<0,05) para as características físicas de capacidade de retenção de água e perda de peso por cocção. Os atributos sensoriais não sofreram efeitos (p>0,05) dos genótipos avaliados. Os genótipos influenciaram (p<0,05) as concentrações dos ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados assim como, nas relações ?3:?6 e AGM:AGS. O fator sexo influenciou (p<0,05) nas variáveis umidade, força de cisalhamento, dureza, ácidos graxos desejáveis e relação ?3:?6. O cruzamento entre raças nativas mostrou-se com potencial para a produção de carne de qualidade, a raça Morada Nova melhorou os atributos físico-químicos da carne e em seu perfil lipídico e, o fator sexo melhorou o atributo maciez dando destaque a carne das fêmeas. Abstract: The demand for quality meat products has given the sheep industry sector productions techniques that can contribute providing the market with products that supply the needs of consumers require, who are becoming more demanding as the acquisition of differentiated and bring health benefits. The objective was to evaluate the quality of the pure sheep meat and cross bred in the semiarid Northeast of Brazil. It was used 30 male lambs and female, that came from crosses Morada Nova x Morada Nova, Rabo Largo x Morada Nova and Santa Ines x Morada Nova, housed in pens and fed a diet of grass Canarana, corn soybean meal and limestone. The animals were slaughtered at average weight of 24 kg, live weight, and carcasses kept in refrigeration chamber at 4 ° C for 24 hours. After this period the Longissimus dorsi muscle was selected, packaged, labeled and stored at 20˚C. The physical attributes were determined such as water holding capacity, cooking weight loss and shear force; the chemical attributes such as moisture, protein, ash, lipids and cholesterol; Subjective evaluations such as color, marbling, meat texture, fat distribution, fat thickness and loin eye area; the hardness sensory, juiciness, flavor, aroma and global acceptance and fatty acid profile. The design was a 3x2 factorial arrangement (three genetic groups and two genders) and the measures compared by Duncan test at 5%. There was no difference (p> 0.05) between genotypes for the chemical composition of meat, except for the lipid variable (p <0.05). To the subjective characteristics of the carcass, the genotype influenced (p <0.05) in the variables color, marbling and meat texture. The genotype promoted significant effect (p <0.05) for the physical characteristics, water retention capacity and weight loss on cooking. The sensory attributes did not suffer significant effects (p> 0.05) of the evaluated genotypes. The genotypes influenced (p <0.05) in the concentrations of saturated fatty acids, monounsaturated and polyunsaturated as well as in the relations ω3: ω6 and AGM:AGS. The gender factor influenced (P <0.05) in the variables moisture, shear strength, hardness, desirable fatty acids and relation ω3: ω6. The cross between native breeds showed up with potential for quality meat production, the Morada Nova improved the physical and chemical attributes of the flesh and in their lipid profiles and sex factor improved softness attribute highlighting the meat of females.