Ecology and fishery in the Cross River Estuary - a research project

A literature review of 50 titles including nearly all relevant publications ensures adequate basis on the present level of knowledge. The proposal includes (a) the determination of the biozoenosis and selected environmental factors, and (b) of fishery and stock data of the main fish and shellfish species. The ecological research studies physical and chemical variables of the estuarine waters (flow velocity and direction, water temperature, conductivity, pH, dissolved oxygen, salinity, nutrients such as ammonium, nitrite, phosphate, silicate, pollutants such as hybrocarbons, pesticides and heavy metals, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand), plankton (bacterio-phyto-and zooplankton), benthos, sediment. The fishery biological and fishery investigations include: number of villages and fishermen, number of boats and gears by type, length and weight data of the main fishery objects with concentration on the shrimps, species and numbers of fish parasites. The ecological variables were monitored at fixed stations on sections in the Cross-River Estuary, Calabar and Great Kwara Rivers two times per month during spring and neap tides. The fishery biological and fishery variables were obtained during spring and neap tide too. For the determination of the detailed methodology the ecological and fishery part of the progeamme should be started with frame surveys based on a larger number of stations. These frame surveys should be repeated from time to time. Both parts of the programme are based on three years duration. It seems already appropriate to continue the work with selected representative stations, villages and variables in form of a long-term data chain

Studies of ambient and chamber aerosol composition using the aerosol mass spectrometer

This thesis presents composition measurements for atmospherically relevant inorganic and organic aerosol from laboratory and ambient measurements using the Aerodyne aerosol mass spectrometer. Studies include the oxidation of dodecane in the Caltech environmental chambers, and several aircraft- and ground-based field studies, which include the quantification of wildfire emissions off the coast of California, and Los Angeles urban emissions.

The oxidation of dodecane by OH under low NO conditions and the formation of secondary organic aerosol (SOA) was explored using a gas-phase chemical model, gas-phase CIMS measurements, and high molecular weight ion traces from particle- phase HR-TOF-AMS mass spectra. The combination of these measurements support the hypothesis that particle-phase chemistry leading to peroxyhemiacetal formation is important. Positive matrix factorization (PMF) was applied to the AMS mass spectra which revealed three factors representing a combination of gas-particle partitioning, chemical conversion in the aerosol, and wall deposition.

Airborne measurements of biomass burning emissions from a chaparral fire on the central Californian coast were carried out in November 2009. Physical and chemical changes were reported for smoke ages 0 – 4 h old. CO₂ normalized ammonium, nitrate, and sulfate increased, whereas the normalized OA decreased sharply in the first 1.5 - 2 h, and then slowly increased for the remaining 2 h (net decrease in normalized OA). Comparison to wildfire samples from the Yucatan revealed that factors such as relative humidity, incident UV radiation, age of smoke, and concentration of emissions are important for wildfire evolution.

Ground-based aerosol composition is reported for Pasadena, CA during the summer of 2009. The OA component, which dominated the submicron aerosol mass, was deconvolved into hydrocarbon-like organic aerosol (HOA), semi-volatile oxidized organic aerosol (SVOOA), and low-volatility oxidized organic aerosol (LVOOA). The HOA/OA was only 0.08–0.23, indicating that most of Pasadena OA in the summer months is dominated by oxidized OA resulting from transported emissions that have undergone photochemistry and/or moisture-influenced processing, as apposed to only primary organic aerosol emissions. Airborne measurements and model predictions of aerosol composition are reported for the 2010 CalNex field campaign.

Studies of ambient organic and inorganic aerosol in Southern California

The negative impacts of ambient aerosol particles, or particulate matter (PM), on human health and climate are well recognized. However, owing to the complexity of aerosol particle formation and chemical evolution, emissions control strategies remain difficult to develop in a cost effective manner. In this work, three studies are presented to address several key issues currently stymieing California's efforts to continue improving its air quality.

Gas-phase organic mass (GPOM) and CO emission factors are used in conjunction with measured enhancements in oxygenated organic aerosol (OOA) relative to CO to quantify the significant lack of closure between expected and observed organic aerosol concentrations attributable to fossil-fuel emissions. Two possible conclusions emerge from the analysis to yield consistency with the ambient organic data: (1) vehicular emissions are not a dominant source of anthropogenic fossil SOA in the Los Angeles Basin, or (2) the ambient SOA mass yields used to determine the SOA formation potential of vehicular emissions are substantially higher than those derived from laboratory chamber studies. Additional laboratory chamber studies confirm that, owing to vapor-phase wall loss, the SOA mass yields currently used in virtually all 3D chemical transport models are biased low by as much as a factor of 4. Furthermore, predictions from the Statistical Oxidation Model suggest that this bias could be as high as a factor of 8 if the influence of the chamber walls could be removed entirely.

Once vapor-phase wall loss has been accounted for in a new suite of laboratory chamber experiments, the SOA parameterizations within atmospheric chemical transport models should also be updated. To address the numerical challenges of implementing the next generation of SOA models in atmospheric chemical transport models, a novel mathematical framework, termed the Moment Method, is designed and presented. Assessment of the Moment Method strengths and weaknesses provide valuable insight that can guide future development of SOA modules for atmospheric CTMs.

Finally, regional inorganic aerosol formation and evolution is investigated via detailed comparison of predictions from the Community Multiscale Air Quality (CMAQ version 4.7.1) model against a suite of airborne and ground-based meteorological measurements, gas- and aerosol-phase inorganic measurements, and black carbon (BC) measurements over Southern California during the CalNex field campaign in May/June 2010. Results suggests that continuing to target sulfur emissions with the hopes of reducing ambient PM concentrations may not the most effective strategy for Southern California. Instead, targeting dairy emissions is likely to be an effective strategy for substantially reducing ammonium nitrate concentrations in the eastern part of the Los Angeles Basin.

Interaction of aqueous inorganic orthophosphate and phosphate rock

An experimental study was made of the interaction of phosphate rock and aqueous inorganic orthophosphate, calcium, and hydroxyl ions. A model of the reaction was developed by observing electron diffraction patterns in conjunction with concentration changes of chemical components. The model was applied in explaining the performance of batch suspensions of powdered phosphate rock and packed columns of granular phosphate rock. In both cases the reaction consisted initially of a rapid nucleation phase that occurred in a time period of minutes. In the batch system the calcium phosphate nuclei then ripened into larger micro-crystals of hydroxyapatite, which eventually became indistinguishable from the original phosphate rock surface. During column operation the high supersaturation ratio that existed after the rapid nucleation phase resulted in a layer of small nuclei that covered a slowly growing hydroxyapatite crystal.

The column steady-state rate constant was found to increase with increasing temperature, pH, and fluoride concentration, and to decrease with increasing concentrations of magnesium sulfate, ammonium chloride, and bicarbonate ion.

An engineering feasibility study indicated that, based on economic considerations, nucleation of apatite on phosphate rock ore has a potential use as a wastewater phosphate removal treatment process.

The development of an asymmetric palladium-catalyzed conjugate addition and its application toward the total syntheses of taiwaniaquinoid natural products

The asymmetric synthesis of quaternary stereocenters remains a challenging problem in organic synthesis. Past work from the Stoltz laboratory has resulted in methodology to install quaternary stereocenters α- or γ- to carbonyl compounds. Thus, the asymmetric synthesis of β-quaternary stereocenters was a desirable objective, and was accomplished by engineering the palladium-catalyzed addition of arylmetal organometallic reagents to α,β-unsaturated conjugate acceptors.

Herein, we described the rational design of a palladium-catalyzed conjugate addition reactions utilizing a catalyst derived from palladium(II) trifluoroacetate and pyridinooxazole ligands. This reaction is highly tolerant of protic solvents and oxygen atmosphere, making it a practical and operationally simple reaction. The mild conditions facilitate a remarkably high functional group tolerance, including carbonyls, halogens, and fluorinated functional groups. Furthermore, the reaction catalyzed conjugate additions with high enantioselectivity with conjugate acceptors of 5-, 6-, and 7-membered ring sizes. Extension of the methodology toward the asymmetric synthesis of flavanone products is presented, as well.

A computational and experimental investigation into the reaction mechanism provided a stereochemical model for enantioinduction, whereby the α-methylene protons adjacent the enone carbonyl clashes with the tert-butyl groups of the chiral ligand. Additionally, it was found that the addition of water and ammonium hexafluorophosphate significantly increases the reaction rate without sacrificing enantioselectivity. The synergistic effects of these additives allowed for the reaction to proceed at a lower temperature, and thus facilitated expansion of the substrate scope to sensitive functional groups such as protic amides and aryl bromides. Investigations into a scale-up synthesis of the chiral ligand (S)-tert-butylPyOx are also presented. This three-step synthetic route allowed for synthesis of the target compound of greater than 10 g scale.

Finally, the application of the newly developed conjugate addition reaction toward the synthesis of the taiwaniaquinoid class of terpenoid natural products is discussed. The conjugate addition reaction formed the key benzylic quaternary stereocenter in high enantioselectivity, joining together the majority of the carbons in the taiwaniaquinoid scaffold. Efforts toward the synthesis of the B-ring are presented.

Síntese, caracterização e avaliação da capacidade bactericida de copolímeros à base de 2-vinilpiridina funcionalizados

Neste trabalho, dois copolímeros à base de 2-vinilpiridina (2Vpy), estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) foram sintetizados empregando a técnica de polimerização em suspensão aquosa via radical livre. Os copolímeros com diferentes características morfológicas foram preparados variando a composição da mistura diluente, constituída por tolueno e n-heptano, solventes solvatantes e não solvatantes para as cadeias poliméricas. A caracterização estrutural desses materiais foi feita através de medidas de área específica, volume de poros, diâmetro médio de poros e densidade aparente. Além disso, esses materiais foram avaliados por microscopia ótica e eletrônica de varredura, por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e análise elementar. Os copolímeros Sty-DVB-2Vpy foram modificados quimicamente através de reação de quaternização das unidades de 2Vpy usando dois reagentes: iodeto de metila e acrilonitrila. A quaternização dos copolímeros Sty-DVB-2Vpy foi confirmada através de espectroscopia de infravermelho, pelo aparecimento das bandas de absorção características do íon peridíneo e do grupo nitrila e também pela análise do comportamento térmico. Os produtos dessas reações foram submetidos à avaliação da capacidade bactericida através do método de contagem em placas contra suspensão de Escherichia coli. O copolímero do tipo gel quaternizado com iodeto de metila apresentou a maior ação bactericida registrada, com eficiência até a concentração de 104 células/mL. Contudo, a maioria dos materiais quaternizados não apresentou ação biocida significativa. Com o objetivo de maximizar a atividade bactericida dos materiais preparados, os copolímeros quaternizados e não quaternizados foram impregnados com iodo por meio de duas metodologias: em solução e em fase vapor. O teor de iodo incorporado foi quantificado por análise gravimétrica. Foi possível observar que os copolímeros quaternizados e impregnados com iodo se mostraram mais eficientes como agentes bactericidas que os copolímeros não funcionalizados impregnados com iodo. De uma forma geral, foi possível perceber que a ação bactericida dos polímeros é fruto da associação entre as suas características de porosidade, o grau de quaternização alcançado e o teor de iodo incorporado. Para efeito de comparação foram feitos também ensaios bactericidas com uma resina comercial à base de Sty-DVB com grupo amônio quaternário, VP OC 1950. Os testes mostraram que a resina comercial não possui atividade bactericida. A impregnação de iodo a essa resina comercial forneceu um material com ação biocida semelhante à do copolímero do tipo gel, quaternizado com iodeto de metila e impregnado com iodo

Estudo preliminar da determinação de amônio por cromatografia de íons e sua remoção em lixiviados de resíduos sólidos utilizando argilas

A quantidade de resíduos gerados tem crescido rapidamente, sendo maior que a taxa de crescimento populacional, indicando um aumento na geração per capita. Este fato torna preocupante a maneira como é realizada a disposição final de resíduos e o impacto ambiental gerado com isso. Dentre os impactos está a produção de chorume, um poluente de elevada carga orgânica com altas concentrações de amônio e forte coloração, produzido pela decomposição química e microbiológica dos resíduos sólidos depositados em um aterro. Em locais de destino como aterros sanitários, este chorume é drenado para tratamento a fim de não impactar o local onde foi implantado o aterro. Porém, no Brasil, em grande parte dos casos, este tratamento não acontece, deixando o ambiente mais suscetível à contaminação. Este trabalho teve como finalidade determinar a quantidade de amônio presente em amostras de chorume do aterro de Gramacho no Rio de Janeiro, utilizando a cromatografia de íons para a sua quantificação, além de estudar a remoção de amônio por processos de adsorção em materiais como argilominerais. As amostras de chorume in natura apresentaram valores de pH em torno de 8,0 e concentrações de amônio entre 1665,0 e 2788,8 mg.L-1. Nas amostras analisadas após a destilação do chorume foram encontrados valores de pH entre 8,6 e 9,7 e concentrações de amônio de até 6362,3 mg.L-1, verificando que a maior concentração deste íon é arrastada nos primeiros 50 mL da destilação. Os testes de adsorção obtiveram um potencial de remoção de até 47 % do total de amônio. A metodologia aplicada se mostrou eficiente para determinação de amônio, uma vez que o tratamento prévio minimiza a ação de interferentes. Os baixos valores de remoção de amônio reforçam a necessidade de maior aprofundamento deste estudo, o que seria uma alternativa interessante para minimizar a ação deste poluente no meio ambiente

Studies on heterotrophic nitrification in a lake. [Translation from: Z.allg.Mikrobiol. 12 567-574, 1973. ]

In a lake the nitrogen compounds are liable to regular cycling in which nitrate is reduced and ammonium oxidised. As a nitrate maximum is regularly established in the upper part of the hypolimnion of a stratified summer lake, the authors have dealt in particular with the oxidising side of the nitrogen cycle. Described here are partial results of the nitrification in Plusssee. The Plusssee was chosen, since it is almost entirely without inflows, and, lying in a wooded basin, is well protected from the wind, and therefore stably stratified. In order to determine the number of autotrophic nitrificants the distribution of the Nitrosomonas and Nitrobacter spores in the lake were analysed. From the estimates on the determination of spore numbers of the heterotrophic nitrificants, 14 species in the pure culture were isolated and examined from morphological, biochemical and taxonomic viewpoints.

Field and Laboratory Studies of Atmospheric Organic Aerosol

This thesis is the culmination of field and laboratory studies aimed at assessing processes that affect the composition and distribution of atmospheric organic aerosol. An emphasis is placed on measurements conducted using compact and high-resolution Aerodyne Aerosol Mass Spectrometers (AMS). The first three chapters summarize results from aircraft campaigns designed to evaluate anthropogenic and biogenic impacts on marine aerosol and clouds off the coast of California. Subsequent chapters describe laboratory studies intended to evaluate gas and particle-phase mechanisms of organic aerosol oxidation.

The 2013 Nucleation in California Experiment (NiCE) was a campaign designed to study environments impacted by nucleated and/or freshly formed aerosol particles. Terrestrial biogenic aerosol with > 85% organic mass was observed to reside in the free troposphere above marine stratocumulus. This biogenic organic aerosol (BOA) originated from the Northwestern United States and was transported to the marine atmosphere during periodic cloud-clearing events. Spectra recorded by a cloud condensation nuclei counter demonstrated that BOA is CCN active. BOA enhancements at latitudes north of San Francisco, CA coincided with enhanced cloud water concentrations of organic species such as acetate and formate.

Airborne measurements conducted during the 2011 Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment (E-PEACE) were aimed at evaluating the contribution of ship emissions to the properties of marine aerosol and clouds off the coast of central California. In one study, analysis of organic aerosol mass spectra during periods of enhanced shipping activity yielded unique tracers indicative of cloud-processed ship emissions (m/z 42 and 99). The variation of their organic fraction (f₄₂ and f₉₉) was found to coincide with periods of heavy (f₄₂ > 0.15; f₉₉ > 0.04), moderate (0.05 < f₄₂ < 0.15; 0.01 < f₉₉ < 0.04), and negligible (f₄₂ < 0.05; f₉₉ < 0.01) ship influence. Application of these conditions to all measurements conducted during E-PEACE demonstrated that a large fraction of cloud droplet (72%) and dry aerosol mass (12%) sampled in the California coastal study region was heavily or moderately influenced by ship emissions. Another study investigated the chemical and physical evolution of a controlled organic plume emitted from the R/V Point Sur. Under sunny conditions, nucleated particles composed of oxidized organic compounds contributed nearly an order of magnitude more cloud condensation nuclei (CCN) than less oxidized particles formed under cloudy conditions. The processing time necessary for particles to become CCN active was short ( < 1 hr) compared to the time needed for particles to become hygroscopic at sub-saturated humidity ( > 4 hr).

Laboratory chamber experiments were also conducted to evaluate particle-phase processes influencing aerosol phase and composition. In one study, ammonium sulfate seed was coated with a layer of secondary organic aerosol (SOA) from toluene oxidation followed by a layer of SOA from α-pinene oxidation. The system exhibited different evaporative properties than ammonium sulfate seed initially coated with α-pinene SOA followed by a layer of toluene SOA. This behavior is consistent with a shell-and-core model and suggests limited mixing among different SOA types. Another study investigated the reactive uptake of isoprene epoxy diols (IEPOX) onto non-acidified aerosol. It was demonstrated that particle acidity has limited influence on organic aerosol formation onto ammonium sulfate seed, and that the chemical system is limited by the availability of nucleophiles such as sulfate.

Flow tube experiments were conducted to examine the role of iron in the reactive uptake and chemical oxidation of glycolaldehyde. Aerosol particles doped with iron and hydrogen peroxide were mixed with gas-phase glycolaldehyde and photochemically aged in a custom-built flow reactor. Compared to particles free of iron, iron-doped aerosols significantly enhanced the oxygen to carbon (O/C) ratio of accumulated organic mass. The primary oxidation mechanism is suggested to be a combination of Fenton and photo-Fenton reactions which enhance particle-phase OH radical concentrations.

Tenacificação em Nanocompósitos de Poliamida 6 e Argila

Nanocompósitos de poliamida 6 (PA6) e montmorilonita modificada com sal de amônio quaternário têm sido estudados, visando melhorar as propriedades térmicas e mecânicas. De fato os efeitos da nano-escala e da interação carga-matriz resultam em maior módulo de elasticidade e resistência à tração, porém a deformação é reduzida. Assim, nesse trabalho, optou-se por adicionar elastômeros, terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) e terpolímero de etileno-propileno-dieno modificado com anidrido maleico (EPDM-MA), ao sistema PA 6/argila organofílica para recuperar os valores de deformação. Foi utilizada montmorilonita modificada com cloreto de dimetildioctadecil amônio. A intercalação por fusão foi realizada em câmara interna de mistura. Além das propriedades mecânicas, térmicas e reológicas, foram investigadas as modificações na cristalinidade da fase PA-6 em função da adição da argila modificada, EPDM e EPDM-MA, detectando-se as variações no grau de cristalinidade e nas temperaturas de fusão e cristalização. Os difratogramas de raios-x revelaram ocorrência de intercalação/esfoliação e também modificação da forma cristalina da PA 6, indicando a formação do cristal gama

Emprego da técnica de emissão por fluorescência de ultravioleta no monitoramento de inibidores de corrosão em água produzida

Para aumentar os volumes de extração de petróleo, resolver e prevenir problemas nas operações de produção são utilizados diversos produtos químicos, dentre os quais se destacam os inibidores de corrosão, que são utilizados em toda cadeia produtiva do petróleo visando proteger o sistema da deterioração por corrosão. Os sais de amônio quaternário são uma das classes de inibidores mais utilizadas pela indústria do petróleo devido a sua grande eficiência. Entretanto, sua solubilidade em água faz com que estejam presentes na água produzida representando um risco para contaminação ambiental, visto que possuem baixa biodegrabilidade e potencial de bioacumulação. Como se encontram misturados a outros produtos químicos e sob efeitos das variações do ambiente em que são aplicados, definir um método de análise confiável e viável para monitoramento em linha representa um desafio para os laboratórios de campos de produção. Neste trabalho, foi estudado o emprego da fluorescência de ultravioleta na quantificação de um inibidor de corrosão do tipo sal de amônio quaternário em água. Foram obtidos espectros de emissão do produto comercial em água, além do estudo de variáveis instrumentais e interferentes presentes na água produzida. A comparação com padrões de sal de amônio quaternário permitiu identificar como principal fluorófilo, um sal alquil-aril de amônio quaternário. Estudos de estabilidade revelaram que a adsorção do inibidor de corrosão nas superfícies dos frascos plásticos provoca a queda do sinal fluorescente e que a adição de isopropanol reduz este efeito de 40 para 24%. Foram obtidas curvas de calibração com a formulação comercial e com o cloreto de 2-metil-4-dodecil-benzil-trimetil amônio com uma boa correlação. Amostras sintéticas do inibidor foram determinadas com um erro relativo de 2,70 a 13,32%. O método de adição padrão foi avaliado usando uma amostra de água produzida, e os resultados não foram satisfatórios, devido à interferência, principalmente, de compostos orgânicos aromáticos presentes

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Distribuição espacial do pico e ultraplâncton na plataforma continental e talude entre Cabo Frio (RJ) e Ubatuba (SP) e sua relação com a hidrodinâmica local: inverno de 2010

O picoplâncton (0,2 - 2,0 m) e ultraplâncton (> 2,0 - 5,0 m) despertam interesse por utilizarem ativamente a matéria orgânica dissolvida, estabelecendo a alça microbiana. Responsáveis por 50-80% da produção primária em águas oligotróficas, essas frações apresentam elevadas eficiência luminosa e razão superfície/volume que as permitem alcançar alto desenvolvimento mesmo sob baixas luminosidade e disponibilidade de nutrientes. Buscando relacionar a distribuição espacial e composição da comunidade pico e ultraplanctônica aos controles bottom-up na plataforma continental e talude ao largo dos Estados do Rio de Janeiro e São Paulo (22S a 26S), foram coletadas amostras de água em 39 estações oceanográficas e utilizadas as imagens dos sensores MODIS Terra e Aqua, bem como dados de hidrografia, para a descrição dos fenômenos oceanográficos de mesoescala. A abundância total de ambas as frações de tamanho, assim como a dominância do picoplâncton, reduziu em função do distanciamento da costa. Os organismos autotróficos foram em média (102 cél.mL-1 a 104 cél.mL-1 ) majoritariamente uma ordem de grandeza inferiores aos heterotróficos (103 cél.mL-1 a 105 cél.mL-1). A Água Central do Atlântico Sul (ACAS) e as plumas das baías de Guanabara e Sepetiba (RJ) permaneceram na plataforma interna favorecendo o aumento na concentração dos macronutrientes e refletindo na mudança da estrutura da comunidade através do aumento da contribuição de autótrofos no centro da plataforma, principalmente do ultraplâncton à superfície (cerca de 21%) e na profundidade do máximo de clorofila (44%). O transporte de águas costeiras carreadas por uma corrente de origem sul gerou o vórtice de plataforma identificado nas imagens de satélite para a região da plataforma interna de Ubatuba (SP), onde concentrações mais elevadas de amônio (0,28 M) e fosfato (9,64 M) a partir dos 50 m sustentaram maior densidade do ultra autótrofo (2,89 x 103 cél.mL-1) que superou a densidade de heterótrofos (2,50 x 103 cél.mL-1) no máximo de clorofila. Os resultados destacaram um forte gradiente nerítico-oceânico na distribuição dos organismos. Sugerem ainda a predominância do metabolismo heterotrófico na maior parte das águas oligotróficas da plataforma e talude entre o Rio de Janeiro e São Paulo, bem como a presença de caráter autotrófico naquelas regiões influenciadas por feições de mesoescala, como plumas estuarinas e vórtices de plataforma.

The relationship between aquatic macrophytes and water quality in Nta-Wogba Stream, Port Harcourt, Nigeria

An empirical survey of macrophytes distribution and biomass from four stations, along Nta-wogba stream in Port Harcourt, Nigeria, was conducted between April and December 2007, to quantify the relationship between biomass, in stream nutrients and dissolved ions. The correlation analysis indicated that the biomass of the aquatic macrophytes under consideration, Einochloa pyramidalis; Diplazum sammatii; Cyperus difformis; Alternathera sessilis and Ludwigia decurrens were significantly (P<0.05) related to the nutrients: sulphate, ammonium; nitrate, and phosphate in all the stations. The measurement of total dissolved solid, which is correlated to ionic concentrations and turbidity, provided a rough indication of in stream light availability.

Predação, eutrofização e respostas metabólicas em comunidades incrustantes de substratos artificiais na Baía da Ilha Grande, RJ

As comunidades marinhas são afetadas por diversos fatores, que dentro do contexto de estrutura trófica, podem ser divididos em forças bottom-up (forças ascendentes), como por exemplo, a disponibilidade de nutrientes, e forças top-down (forças descendentes), como por exemplo, a predação. Além de modificações na estrutura das comunidades e populações de organismos, essas forças podem influenciar a produção de metabólitos secundários pelos organismos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das perturbações ambientais geradas pelas manipulações separadas e interativas de exclusão de macropredadores e enriquecimento com nutrientes sobre a estrutura e sobre as respostas metabólicas de comunidades marinhas incrustantes de substratos artificiais no costão rochoso de Biscaia, Baía da Ilha Grande, RJ. O desenho experimental utilizou blocos de concreto como substrato artificial, os quais foram espalhados aleatoriamente na região de infralitoral do costão rochoso. O experimento compreendeu o uso de blocos Controle (ausência de manipulação) e quatro tratamentos, todos com cinco réplicas cada. Os tratamentos foram: tratamento Exclusão de predação (gaiola contra a ação de macropredadores), tratamento Nutriente (sacos de fertilizante de liberação lenta), tratamento Nutriente + exclusão de predação (gaiola contra ação de macropredadores e sacos de fertilizante de liberação lenta) e o tratamento Controle de artefatos (gaiola semifechada para avaliar geração de artefatos). Uma área de 15 x 15 cm do bloco foi monitorada a cada 20 dias, totalizando dez medições. Foram utilizados métodos de monitoramento visual e digital de porcentagem de cobertura por espécie. O enriquecimento com nutrientes foi avaliado através de medições da concentração dos nutrientes Ortofosfato, Nitrato, Nitrito e Amônio na água do entorno do bloco. Para analisar os possíveis artefatos foi realizado experimento de fluxo de água (método Clod card) e a luminosidade dentro das gaiolas foi medida. Os dados demonstraram modificações na estrutura das comunidades bentônicas incrustantes dos substratos artificiais devido às manipulações realizadas, ou seja, pelo enriquecimento com nutrientes, pela exclusão de predação e pela interação entre os dois fatores (Nutriente + exclusão de predação). Além disso, diferenças metabólicas foram detectadas nas substâncias extraídas dos organismos dos diferentes tratamentos do experimento. Esses resultados indicam a existência de controle top-down e bottom-up sobre a comunidade bentônica do local.