Sensibilidade e tolerância de cianobactérias de solos submetidas à ação de hidrocarbonetos de petróleo

This work aimed to select strains of cyanobacteria with the potential to bioindication and biodegradation processes of hydrocarbon contaminated environments and to evaluate the sensibility and tolerance of the organisms when exposed to such compounds. To test the sensibility and tolerance to hydrocarbon derivatives were used and the species Gloeotrichia natans e Phormidium bohneri, which were cultivated in solutions containing diesel, gasoline and naphthalene. The results showed that the exposure time, concentration and types of contaminants influenced significantly the growth rates in both species. The data suggest that Gloeotrichia natans can be employed as bioindicator species while Phormidium bohneri indicates a species with potential for bioremediate in view of the answers provided by the strains.O presente trabalho objetivou selecionar cepas de cianobactérias para serem utilizadas em processos de bioindicação e biodegradação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos e avaliar sua sensibilidade/tolerância quando expostas a esses compostos. Para testar a sensibilidade/tolerância aos derivados de hidrocarbonetos foram utilizadas as espécies Gloeotrichia natans e Phormidium bohneri, as quais foram submetidas a soluções contendo diesel comum, gasolina comum e naftaleno. Os resultados demonstraram que o efeito da concentração, o tempo de exposição e o tipo de poluente influenciaram, significativamente, as taxas de crescimento em ambas as espécies. Os dados sugerem que Gloeotrichia natans pode ser empregada como espécie bioindicadora e o Phormidium bohneri como espécie biorremediadora, tendo em vista as estratégias apresentadas pelas cepas avaliadas

Metabolic responses in Chlamydomonas reinhardtii CC503 cultivated with urea in autotrophic and mixotrophic conditions

A ureia por ser uma molécula que contém C e N, e de abundante disponibilidade em ambientes aquáticos é amplamente utilizada como fonte de N. Entretanto, as vias metabólicas nas quais a ureia está envolvida, bem como a regulação das mesmas ainda não são bem conhecidas em microalgas. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar como a cepa de C. reinhardtii CC503 responde à utilização de ureia como fonte de N sob condições de autotrofia e mixotrofia por meio de análises fisiológicas e metabólicas. Os resultados obtidos comprovam que o cultivo com ureia configura uma condição de mixotrofia, porém a incorporação do C proveniente da molécula é feita via ciclo de Calvin como a assimilação inorgânica. Ao cultivarmos com acetato e ureia, observou-se que a condição de estresse ocasionada pela metabolização do acetato é atenuada, provavelmente pelo suprimento adicional de C inorgânico da ureia. Adicionalmente, verificou-se os o suprimento de C é um fator impactante na variação temporal dos parâmetros bioquímicos e que o C proveniente da ureia é uma fonte importante desse nutriente principalmente na ausência de acetato. Nossos resultados indicam que a alta razão C:N na presença de acetato torne menos evidentes os efeitos do suprimento de C pela ureia e que a presença dessa fonte orgânica de nitrogênio é capaz de atenuar os efeitos oxidativos do metabolismo de acetato, como inibição da fotossíntese, drástico aumento da velocidade de crescimento e o padrão de acúmulo de compostos. Palavras-chave: Autotrofia. Carbono. Metabolismo. Mixotrofia. Nitrogênio. Ureia.Urea, being a molecule that contains C and N, and of abundant availability in aquatic environments is widely used as a source of N. However, the metabolic pathways in which urea is involved, as well as their regulation are still not well known in microalgae. Thus, the objective of this work was to investigate how the strain of C. reinhardtii CC503 responds to the use of urea as a source of N under conditions of autotrophy and mixotrophy through physiological and metabolic analyzes. The results obtained prove that the cultivation with urea constitutes a condition of mixotrophy, however the incorporation of C from the molecule is done via the Calvin-cycle as inorganic assimilation. When cultivating with acetate and urea, it was observed that the stress condition caused by the acetate metabolism is attenuated, probably by the additional supply of inorganic C from urea. Additionally, it was found that the supply of C is an impacting factor in the temporal variation of biochemical parameters and that the C from urea is an important source of this nutrient, especially in the absence of acetate. Our results indicate that the high C: N ratio in the presence of acetate makes the effects of urea C supply less evident and that the presence of this organic nitrogen source is able to attenuate the oxidative effects of acetate metabolism, as an inhibition of photosynthesis, drastic increase in the speed of growth and the pattern of accumulation of compounds. Keywords: Autotrophy. Carbon. Metabolism. Mixotrophy. Nitrogen. Urea.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Metabolic and growth aspects in Nitzschia palea under different silicate sources

A interrelação entre a produtividade de diatomáceas e sua demanda por silicato tem sido frequentemente foco de pesquisas. O cultivo em larga escala com finalidade econômica é o principal foco dos estudos. O alto preço dos cultivos, principalmente em função da demanda de silicato nos meios, é um entrave para o uso de diatomáceas em escalas comerciais. A utilização de fontes alternativas, ricas em silicato como suplementação de meios pode ser uma alternativa para redução de custos. O gênero Nitzschia representa um grupo dulcícola dessas algas com grande potencial de produção de lipídeos e elevada demanda de silício para seu cultivo. Assim, foram cultivadas duas cepas da diatomácea Nitzschia palea (BR006 e BR022), fornecendo diferentes dosagens de silicato a partir das fontes alternativas casca de arroz carbonizada e agregado siderúrgico. Os experimentos demonstraram que ambas as fontes alternativas são capazes de fornecer silicato aos cultivos, promovendo incremento de produtividade em relação ao meio controle de acordo com a dosagem de silicato fornecida. Os maiores valores de biomassa foram obtidos nos tratamentos com casca de arroz carbonizada. Os cultivos com agregado siderúrugico, apesar de não ser observado aumento no acúmulo de biomassa, apresentaram elevados percentuais de lipídeos. O acúmulo de compostos variou bastante entre as fontes e dosagens de silicato aplicadas, indicando impacto das fonte alternativa e diferentes dosagens de silicato. . Os resultados obtidos indicam a suplementação de silício utilizando as duas fontes testadas pode ser utilizada para o cultivo de Nitzschia palea. Adicionalmente verificou-se que a utilização dessa fonte de silício pode ser utilizada para modular o acúmulo de compostos de interesse nestes organismos.Interrelationship between the diatomaceous silicate productivity and their demand has frequently been the focus of research. Large-scale cultivation with economic purpose is the main focus of the studies. The high price of crops, mainly due to the silicate in the media demand, is an obstacle to the use of diatoms in commercial scales. The use of alternative sources rich in silicate as media supplementation can be an alternative for cost reduction. The Nitzschia genre represents a freshwater group with high lipid production potential and high silicon demand for its cultivation. So two strains were grown diatom Nitzschia palea (BR006 and BR022), providing different silicate dosages from alternative sources carbonized rice husk and steel aggregate. The experiments demonstrated that both alternative sources are capable of providing silicate to crops by promoting increased productivity in relation to the control according to the provided silicate dosing. The highest biomass values were obtained in the treatments with carbonized rice husk. Crops with siderurgic aggregate, although not observed increase in biomass accumulation, showed high percentage of lipids. The accumulation of compounds varied widely between sources and silicate dosages applied, indicating the impact of alternative sources and different silicate dosages. . The results obtained indicate that supplementation silicon tested using both sources may be used for the cultivation of Nitzschia palea. Additionally it was found that the use of a silicon source can be used to modulate the accumulation of compounds of interest in these organisms.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Scenedesmus sp. cultivation using commercial-grade ammonium sources

The use of commercial-grade nutrients such as agricultural fertilizers is important for commercial microalgae cultivation, and this is particularly the case for biofuel production which is associated with low added value. Nitrogen is a very important macronutrient in microalgae cultivation, and ammonium sources are cheaper than nitrate sources. However, the growth response and cellular composition can be altered by the different nutrient sources. In the study reported here, we investigated the effects of different ammonium doses and commercial-grade macronutrients from agricultural fertilizers on the growth of Scenedesmus sp. BR003, a promising genus for biofuel production. Five growth media were developed using fertilizers and evaluated during Scenedesmus sp. cultivation under autotrophic conditions. The growth media differed in terms of their composition and concentration of macronutrients. We found that all commercial-grade media supported equal or higher cell concentrations, dry weight, water-soluble proteins, neutral carbohydrates, and total lipid production compared to the conventional BG11 medium. However, the commercial-grade growth medium with the highest ammonium content affected the coenobium pattern of Scenedesmus sp. BR003. Commercial-grade nutrient sources were a low-cost alternative to improve the growth of Scenedesmus sp. BR003. The different fertilizers also allowed for manipulation of microalgae chemical composition and phenotypic plasticity to target traits of commercial interest. Our results demonstrate the potential of using ammonium from agricultural fertilizers as a nitrogen source in combination with other commercial-grade macronutrients sources. In addition, this work demonstrates the ability of a robust Scenedesmus strain to grow in media of different compositions, even when a high dosage of ammonium was used