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)

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

The Global Plankton Database: an inventory and data from the Former Soviet Union expeditions

At present time, there is a lack of knowledge on the interannual climate-related variability of zooplankton communities of the tropical Atlantic, central Mediterranean Sea, Caspian Sea, and Aral Sea, due to the absence of appropriate databases. In the mid latitudes, the North Atlantic Oscillation (NAO) is the dominant mode of atmospheric fluctuations over eastern North America, the northern Atlantic Ocean and Europe. Therefore, one of the issues that need to be addressed through data synthesis is the evaluation of interannual patterns in species abundance and species diversity over these regions in regard to the NAO. The database has been used to investigate the ecological role of the NAO in interannual variations of mesozooplankton abundance and biomass along the zonal array of the NAO influence. Basic approach to the proposed research involved: (1) development of co-operation between experts and data holders in Ukraine, Russia, Kazakhstan, Azerbaijan, UK, and USA to rescue and compile the oceanographic data sets and release them on CD-ROM, (2) organization and compilation of a database based on FSU cruises to the above regions, (3) analysis of the basin-scale interannual variability of the zooplankton species abundance, biomass, and species diversity.

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.

An evaluation of the trophic status of the Shen Reservoir by an analysis of phytoplankton composition and water characteristics

In an effort to evaluate the production potential of an artificial impoundment, the phytoplankton of the Shen reservoir was sampled from November 1981 to June 1982 at three stations during three periods of distinct seasonal hydrographic characteristics. The samples were subsampled and quantified. Most of the phytoplankton were identified to the species level. There were in all 53 species comprising Chlorophyceae contributing 36.70% with species of Volvox, Pediastrum, Closterium, Staurodesmus and Ankistrodesmus as dominant species in this group. The Cyanophyceae contributed 30.00% with species of Microcystis, Nostoc , and Oscillatoria as the dominant species. An analysis of temporal and spatial changes in composition and abundance of the various groups showed that these were influenced by water temperature, sampling period and station. Based on the trophic status of the most abundant species, the composition of the phytoplankton is indicative of a tropical reservoir with a moderate productivity for fish culture

Análises palinofaciológicas e palinológicas da Formação Tremembé na Fazenda Santa Fé (Bacia de Taubaté) aplicadas à caracterização do potencial gerador de hidrocarbonetos

Foram aplicadas as técnicas de petrografia orgânica e palinologia no testemunho do poço TMB-01-SP, localizado na porção central da Bacia de Taubaté. A análise visual de 41 lâminas organopalinológicas e palinológicas permitiu individualizar três palinofácies e posicionar temporalmente a seção. A partir dos resultados das análises quantitativas do conteúdo orgânico, observou-se o predomínio de matéria orgânica amorfa de origem lacustre determinada pela presença de algas Botryococcus braunii e Pediastrum sp. Subordinadamente, verificou-se também a presença de grãos de pólen, esporos, fitoclastos e tecidos cutículares. Devido ao predomínio de matéria orgânica amorfa e algas lacustres com contribuições menores de material proveniente de vegetais superiores, foi possível classificar o querogênio como sendo dos tipos I e III. A matéria orgânica amorfa apresentou fluorescência moderada a alta na maior parte da seção (palinofácies 1 e 3) indicando um ambiente de sedimentação redutor predominante. Os resultados do índice de coloração de esporos (ICE) entre 1,5 e 2,5 indicaram zona imatura de geração de hidrocarbonetos. A partir das análises palinológicas foi possível observar uma rica e diversificada associação com 49 espécies identificadas, incluindo grãos de pólen, esporos, algas e fungos. Os resultados palinoestratigráficos permitiram correlacionar a seção analisada à palinozona Parvisaccites? sp. (Regali et al., 1974) que corresponde ao Oligoceno. Entre os palinomorfos diagnósticos de idade e ambiente deposicional foram identificados: Catinipollis geiseltalensis, Cicatricosisporites dorogensis, Dacrydiumites florinii, Echitriletes muelleri, Ephedripites tertiarius, Perisyncolporites pokornyi, Podocarpidites marwickii, Polypodiaceiosporites potoniei, Psilatricolporites operculatus, Quadraplanus sp., Ulmodeipites krempii e Verrucatosporites usmensis. Os sedimentos estudados foram depositados em um paleoambiente lacustre raso sob condições redutoras ao longo de praticamente toda a seção.

Interações do cobre iônico com microalgas verdes

No presente trabalho foram utilizados micro-organismos fotoautotróficos para a bioacumulação de cobre em regime de batelada. Para tal, utilizou-se micro-organismos dos gêneros Ankistrodesmus, Golenkinia, Monoraphidium e Scenedesmus, em função da sua disponibilidade, facilidade de cultivo e diferenças morfológicas. Ensaios preliminares foram realizados utilizando diferentes concentrações de biossorvente, com o intuito de verificar a influência deste fator na eficiência do processo de captação. Os testes realizados em batelada incluíram também o estudo cinético e do equilíbrio, nos quais foi possível verificar que para todos os gêneros testados, o processo de captação do metal em soluções diluídas atingiu o equilíbrio quase instantaneamente. Em soluções de Cu2+ mais concentradas, observou-se diferenças entre os gêneros estudados, no tempo necessário para estabelecimento do equilíbrio. Além disso, observou-se uma alta eficiência no processo de captação de íons Cu2+ em solução por parte dos micro-organismos, com elevada captação de metal por grama de biomassa. As diferenças morfológicas entre os gêneros pareceram não influenciar significativamente a cinética e o equilíbrio do processo. Os ensaios em batelada foram realizados também empregando-se células de Golenkinia imobilizadas em alginato de cálcio, além de testes com o próprio alginato isento de micro-organismos como experimento-controle afim de verificar a influencia da imobilização nos parâmetros cinéticos e na capacidade de captação. A partir dos resultados obtidos nos ensaios em batelada com todos os biossorventes, testou-se em cada caso a aplicação de modelos cinéticos (pseudo 1 e 2 ordem) e modelos de equilíbrio (isoterma de Langmuir e Freundlich). Verificou-se que para o 4 gêneros que empregando-se células livres o modelo cujo os resultados se adequaram melhor foi o de Langmuir, enquanto que para células imobilizadas ambos modelos se mostraram adequados

Interações do lantânio com células livres e imobilizadas em alginato em regimes de batelada e contínuo

Este trabalho teve como objetivo descrever o potencial de biossorção de lantânio pelas microalgas Ankistrodesmus sp. e Golenkinia sp. livres e pellets de alginato de cálcio, com e sem as microalgas imobilizadas, a partir de soluções aquosas. Para isso foram realizados estudos em regime batelada e em coluna de leito fixo. Modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e de segunda ordem e isotermas de equilíbrio de Langmuir e de Freundlich foram utilizados para a descrição quantitativa e a previsão do comportamento de adsorção do metal pelas biomassas livres e imobilizadas no sistema descontínuo. Os dados foram mais bem ajustados pelo modelo cinético de segunda ordem, com coeficientes de determinação (r2) maiores que 0,98. Foram obtidos tempos de equilibrio muito curtos, na faixa de 1-30 minutos. A isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais, com valores de r2 maiores que 0,94. Foram observados valores de qmáx, isto é, a quantidade máxima de metal captado pelo biossorvente, entre 0,96 e 10,43 mmol/g. As células livres mostraram-se mais eficientes do que os pellets caracterizados com e sem os micro-organismos. Os pellets mostraram melhor potencial quando contendo microalgas imobilizadas, em comparação com eles puros. No estudo dinâmico, 12 L de solução contendo uma concentração de La (III) de 150 mmol/L ascenderam pela coluna contendo Ankistrodesmus sp. e Golenkinia sp. imobilizadas e pellets de alginato de cálcio puros durante 8 horas. No último minuto, os três biossorventes ainda apresentaram cerca de 80% de eficiência de remoção. Desta forma, o ponto de satuação não foi atingido. A rápida e alta capacidade de adsorção das microalgas revelou que sua aplicação em escala superior é possível em ambos os processos estudados, uma vez que a imobilização desses biomateriais não mudou a sua capacidade de sorção e nem o rápido contato entre o adsorvente e o soluto no processo de biossorção de lantânio

成油藻——布朗葡萄藻的研究

<正> 葡萄藻(Botryococcus braunii)是一种温带普生性种类。主要分布于淡水水体中。藻体是由几十到几百个细胞组成的,大小在30—500μm左右。含有较丰富的油类物质,一般占藻体干重的25—40％,最高可达85％。葡萄藻可形成水华。据报道澳大利亚达尔文水库(4000ha)形成水华时可得3000吨葡萄藻干物质,当地居民可直接用作燃料,因此曾有

Supercritical carbon dioxide extraction of bioactive compounds from microalgae and volatile oils from aromatic plants

A discussion of the most interesting results obtained in our laboratories, during the supercritical CO(2) extraction of bioactive compounds from microalgae and volatile oils from aromatic plants, was carried out. Concerning the microalgae, the studies on Botryococcus braunii and Chlorella vulgaris were selected. Hydrocarbons from the first microalgae, which are mainly linear alkadienes (C(23)-C(31)) with an odd number of carbon atoms, were selectively extracted at 313 K increasing the pressure up to 30.0 MPa. These hydrocarbons are easily extracted at this pressure, since they are located outside the cellular walls. The extraction of carotenoids, mainly canthaxanthin and astaxanthin, from C. vulgaris is more difficult. The extraction yield of these components at 313 K and 35.0 MPa increased with the degree of crushing of the microalga, since they are not extracellular. On the other hand, for the extraction of volatile oils from aromatic plants, studies on Mentha pulegium and Satureja montana L were chosen. For the first aromatic plant, the composition of the volatile and essential oils was similar, the main components being the pulegone and menthone. However, this volatile oil contained small amounts of waxes, which content decreased with decreasing particle size of the plant matrix. For S. montana L it was also observed that both oils have a similar composition, the main components being carvacrol and thymol. The main difference is the relative amount of thymoquinone, which content can be 15 times higher in volatile oil. This oxygenated monoterpene has important biological activities. Moreover, experimental studies on anticholinesterase activity of supercritical extracts of S. montana were also carried out. The supercritical nonvolatile fraction, which presented the highest content of the protocatechuic, vanilic, chlorogenic and (+)-catechin acids, is the most promising inhibitor of the enzyme butyrylcholinesterase. In contrast, the Soxhlet acetone extract did not affect the activity of this enzyme at the concentrations tested. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.