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Dissertations / Theses on the topic 'Saxitoxin'
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Cavaliere, Rosalia Biotechnology & Biomolecular Sciences Faculty of Science UNSW. "The regulation of Saxitoxin production in Cyanobacteria." Publisher:University of New South Wales. Biotechnology & Biomolecular Sciences, 2008. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/44403.
Full textAbstract:
Aquatic microalgae produce a variety of toxic secondary metabolites, which are a concern for public health and seafood industries, while also presenting a source of pharmacologically valuable compounds. The present study deals with the physiology and molecular genetics of saxitoxin (STX), a cyanobacterial neurotoxic alkaloid. Ecological and chemical parameters have been investigated for their effects on growth and STX production in the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii T3, in order to better understand the physiological responses of this cyanobacterium to the anthropogenic eutrophication of water bodies. The results indicated that phosphate, in particular, had an incremental effect on STX production, as well as promoting the up-regulation of transcription of the STX biosynthetic gene cluster (sxt). High temperature was found to negatively affect growth and STX production in this organism. The effects of the plant hormone, jasmonic acid, were also tested, since it has previously been shown to affect plant alkaloid production. The hypothesised similarity between cyanobacterial and plant secondary metabolism in response to this plant hormone was confirmed in the neurotoxic cyanobacterium, C. raciborskii T3, as well as the non-toxic Anabaena sp. PCC7120. Furthermore, investigation of the sxt gene cluster transcriptional map in C. raciborskii T3 was carried out, with identification of three main polycistronic and one monocistronic transcripts. Promoter regions putatively involved in the regulation of STX production in C. raciborskii T3 were also identified. Transcription factor consensus motifs, the pho boxes, were identified in the main promoter region. These conserved motifs are the binding regions for the transcriptional regulator, PhoB, to the pho regulon genes, involved in phosphate uptake during conditions of its depletion in the environment. Moreover, a genomic region adjacent to the sxt gene cluster in C. raciborskii T3 was identified and characterised, putatively encoding a regulatory two-component system. This system appears to be involved in the sensing of environmental signals, in particular depleted phosphate, while activating the transcription of genes involved in its uptake and transport. The results of this study lead to a greater understanding of the complex factors associated with the regulation of STX biosynthesis and bloom-formation, by the cyanobacterium C. raciborskii T3.
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Giraldi, Laís Albuquerque. "Efeitos da concentração de micronutrientes no crescimento e na produção de saxitoxina em Cylindrospermopsis raciborskii." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-19012015-102222/.
Full textAbstract:
A espécie de cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii vem se destacando na literatura atual devido à sua presença e dominância em lagos e reservatórios em diversas regiões do planeta e a principal preocupação deste cenário é por ela ser potencialmente tóxica. Estudos revelaram que o crescimento e a síntese de toxinas em espécies de microrganismos fitoplanctônicos estão atrelados à limitação ou excesso de micronutrientes, porém, ainda são desconhecidos os efeitos desta variação na produção de saxitoxina (STX) por C. raciborskii. Para contribuir com o esclarecimento desta questão, investigou-se o efeito de diferentes concentrações dos micronutrientes Fe, Zn, Cu, Mn, Co e B no crescimento e na produção de STX de uma linhagem de C. raciborskii. Em salas climatizadas, culturas desta linhagem foram expostas durante 20 dias a 5 concentrações de cada micronutriente, com alteração do meio de cultura ASM-1. As respostas fisiológicas de C. racibosrkii a estas modificações foram verificadas através da velocidade máxima de crescimento (μmáx), rendimento do biovolume, tempo de duplicação (Td), concentração de clorofila a, assimilação de nitrato e ortofosfato e síntese de STX total (intra e extracelular). As maiores concentrações de STX por biovolume (STX/biovolume) foram obtidas nos tratamentos com baixa concentração de Fe (0,4 μM) e elevada concentração de Cu (0,8 μM). Nos micronutrientes Zn, Co e B, houve uma tendência de redução da síntese de STX nas maiores concentrações destes metais. Enquanto as concentrações extremas de Fe e Mn inibiram o crescimento (Fe: 0,4 e 400 μM e Mn: 0,7 e 600 μM), as concentrações centrais favoreceram (Fe: 4 a 60 μM e Mn: 7 a 200 μM). Elevada concentração de Cu (0,8 μM) causou aumento de 2,6 vezes (160%) do volume celular e redução na síntese de clorofila a, sem alterações significativas em μmáx e rendimento. O aumento da concentração dos micronutrientes Fe, Zn, Mn e B no meio de cultura causaram maior assimilação de ortofosfato por biovolume (P/biovolume). Estes principais resultados demonstraram que os micronutrientes afetam a síntese de STX e o crescimento de C. raciborskii, podendo ser associados aos diversos mecanismos de captura e detoxificação de metais que as cianobactérias possuem. Embora as extrapolações dos resultados laboratoriais para o ambiente devam ser realizadas com prudência, estudos relacionados à ecofisiologia de cianobactérias como este, são fundamentais para análise criteriosa de cada variável podendo ser utilizado como ferramenta de diagnóstico e prevenção de florações tóxicas.Cylindrospermopsis raciborskii has been highlighted in several researches due to the dominance in many lakes and reservoirs around the world, the main concern about it due to the ability to produce toxins. Studies have revealed that growth and toxins production in phytoplankton species are linked to micronutrients limitation or excess. Nevertheless, micronutrient variation effects on saxitoxin (STX) production by C. raciborskii are still unknown. To contribute to clarify this issue, we investigated the effect of different micronutrients concentration, such as Fe, Zn, Cu, Mn, Co and B, on the growth and saxitoxin production of C. raciborskii strain. In climatized growth room, the cultures of C. raciborskii strain were exposed to 5 different concentration of each micronutrient, present in ASM-1 medium, during 20 days. The C. racibosrkii physiological responses was detected through maximum growth rate (μmáx), biovolume yield, doubling time (Td), chlorophyll-a, nitrate and orthophosphate assimilation and the total STX production (intra and extracellular). The higher concentrations of STX per biovolume (STX/biovolume) were observed in treatments with low Fe concentration (0.4 μM) and high Cu concentrations (0.8 μM). Higher concentrations of Zn, Co and B lead to low STX production. While the Fe and Mn extreme concentrations inhibited the growth (Fe: 0.4 and 400 μM and Mn: 0.7 to 600 μM), the central concentrations favored (Fe: 4 to 60 μM, and Mn: 7-200 μM). A high Cu concentration (0,8 μM) leads to 2,6 fold increase (160%) in cellular volume and decrease the chlorophyll-a content, however máx and biovolume yield did not change. Increasing the Fe, Zn, Mn and B concentration in the culture caused higher assimilation of orthophosphate per biovolume (P/biovolume). These results indicated that micronutrients affected C. raciborskii growth and STX production, and may be associated with the diverse cyanobacterial mechanisms of metals capture and detoxification. Cyanobacteria ecophysiology studies, as this research, are fundamental to careful analysis of each variable, which could be used as diagnostic and a tool to prevention of toxic blooms.
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Lerche, Luciana Haipek Mosolino. "Proposta de modelo de exposição humana à saxitoxina em águas de recreação e de abastecimento público do reservatório Itupararanga." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6143/tde-11072018-132843/.
Full textAbstract:
O aporte artificial de nutrientes nos ambientes aquáticos tem favorecido a incidência de florações de cianobactérias, causando impactos na qualidade da água e colocando em risco a saúde humana. O gênero de cianobactéria Cylindrospermopsis, amplamente distribuído em água doce pelo mundo, é capaz de produzir diversas cianotoxinas, dentre elas saxitoxina e análogos. O objetivo deste trabalho foi elaborar um modelo de exposição referente à ingestão de água contaminada por saxitoxina e análogos através da recreação de contato primário e do consumo de água. Os dados de densidade de células de Cylindrospermopsis e de concentrações de saxitoxina e análogos na água bruta foram obtidos da Rede de Monitoramento de Qualidade de Águas Superficiais da CETESB (2015 e 2016) do reservatório Itupararanga. O modelo conceitual de exposição e o cálculo da ingestão diária crônica de saxitoxina e análogos consideraram: concentrações máxima e mínima de saxitoxina e análogos encontradas na água bruta do reservatório, vias de exposição, população exposta, taxa de ingestão de água, frequência e duração da exposição, peso corporal para adultos (maiores de 21 anos) e crianças (menores de 5 anos), para cenários de exposição relativos à recreação de contato primário e consumo de água potável. Os valores de células de cianobactérias estiveram entre 2.216 e 203.082 céls.mL-1 e as concentrações de saxitoxina e análogos estiveram entre 0,04 e 0,37 µg equivalente STX..L-1. Os resultados obtidos na análise da água bruta do reservatório, estiveram abaixo do valor estabelecido na legislação brasileira para água potável (3 µg equivalente STX.L-1), mas não atenderiam as especificações adotadas por Oregon e Ohio (0,3 µg equivalentes STX.L-1) e à proposta em discussão no Comitê Permanente para Gestão Integrada da Qualidade da Água destinada ao Consumo Humano no Estado de São Paulo (0,13 µg equivalente STX.L-1), indicando a possibilidade da ocorrência de efeito adverso à saúde em grupos sensíveis que utilizem água do reservatório, dependendo da eficiência de remoção dessas cianotoxinas no processo de tratamento. Os valores de ingestão diária crônica estimados, para recreação, variaram de 2,55 x 10-6 a 1,08 x 10-4 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (adultos) e 2,78 x 10-9 a 4,35 x 10-4 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (crianças). Para ingestão de água potável, esses valores variaram de 2,5 x 10-4 a 1,47 x 10-2 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (adultos) e 5,36 x 10-5 a 2,55 x 10-2 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (crianças). Esses valores indicaram que as crianças estão mais expostas que os adultos, fato preocupante, pois elas são mais sensíveis aos efeitos de substâncias tóxicas, e apesar de estudos indicarem efeitos da saxitoxina em cultura de células neurais, sua capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e de causar danos cognitivos em ratos, os efeitos da exposição crônica em humanos ainda são desconhecidos. Não foi possível estimar os riscos à saúde da população exposta à saxitoxina e análogos, pela falta de dados na literatura, porém o modelo de exposição proposto é um avanço para a identificação de lacunas para a condução da avaliação de risco à saúde humana considerando a exposição crônica.The artificial enrichment of nutrients in aquatic environments has favored the incidence of cyanobacteria blooms, causing impacts on water quality and putting human health at risk. The genus of cyanobacteria Cylindrospermopsis, widely distributed throughout the world in freshwater environments, is able to produce cianotoxin, among them saxitoxin and its analogues. The objective of this work was to elaborate a model of exposure referring to the ingestion of water contaminated by saxitoxin and analogues through recreation of primary contact and water consumption. Cylindrospermopsis cell density and saxitoxin and analogues concentrations in surface water were obtained from the CETESB Surface Water Quality Monitoring Network for the Itupararanga reservoir in 2015 and 2016. The development of the conceptual model of exposure and the calculation of the chronic daily intake of saxitoxin and analogues, considered: maximum and minimum concentrations of saxitoxin and analogues found in the raw water of the reservoir, route of exposure, exposed population, rate of water intake, frequency and duration of exposure, body weight for adults (over 21 years) and children (under 5 years), for exposures scenarios concerning recreation of primary contact and consumption of drinking water. The values of cyanobacteria cells were between 2,216 and 203,082 cells.L-1 and the concentrations of saxitoxin and analogues were between 0.04 and 0.37 µg STX equivalent. L-1. The comparison of these variables indicated a significant positive correlation between them. The results obtained in the raw water analysis of the reservoir were below the value established in Brazilian legislation for drinking water (3 µg equivalent STX.L-1), but would not meet the specifications adopted by US states Oregon and Ohio (0.3 µg equivalents.L-1) and the proposed value for the Standing Committee for Integrated Water Quality Management for Human Consumption in the State of São Paulo (0,13 µg equivalent STX.L-1), indicating the possibility of adverse health effects in sensitive groups using water from the reservoir. Estimated chronic daily intake values, for recreation, ranged from 2.55 x 10-6 to 1.08 x 10-4 µg STX equivalent. kg-1.day-1 (adults) and 2.78 x 10-9 to 4.35 x 10-4 µg STX equivalent. kg-1.day-1 (children). For water intake, these values ranged from 2.5 x 10-4 to 1.47 x 10-2 µg STX equivalent. kg-1 day-1 (adults) and 5.36 x 10-5 to 2.55 x 10-2 µg STX equivalent. kg-1. day-1 (children). These values indicated that children are more exposed than adults, a worrying fact because they are generally more sensitive to the effects of toxic substances than adults, and although studies indicate that saxitoxin was able to cross the blood brain barrier and to cause cognitive damage in rats, as well as changes in neural cell cultures, the effects of chronic exposure in humans are still unknown. It was not possible to estimate the health risks of the population exposed to saxitoxin and the like, due to the lack of data in the literature, but the proposed exposure model is an advance for the identification of gaps for conducting the human health risk assessment considering the exposure chronic.
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Pengelly, Jasper John Lobl Biotechnology & Biomolecular Sciences Faculty of Science UNSW. "Molecular characterisation of membrane transporters associated with saxitoxin biosynthesis in cyanobacteria." Publisher:University of New South Wales. Biotechnology & Biomolecular Sciences, 2008. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/41429.
Full textAbstract:
The release of the neurotoxic alkaloid saxitoxin by cyanobacterial cells was previously thought to occur primarily after cell lysis, yet recent evidence also suggests active toxin export by membrane transporters. Transporter proteins associated with STX biosynthesis in Cylindrospermopsis raciborskii T3 (sxtF and sxtM) and Anabaena circinalis 131C (naDt) were predicted to be involved in the export of STX from cyanobacterial cells. The main aim of this project was to characterise the transporters associated with STX biosynthesis, by investigation of their genetic prevalence, functional substrates and specific regulation. An sxtM homologue was discovered in A. circinalis 131C, as part of an sxt cluster, and found to be uniquely associated with STX-producing strains. Bioinformatic and phylogenetic analysis showed that the translated sxt transporters clustered with the NorM prokaryotic MATE sub-family and membrane topology analysis predicted 12 membrane-spanning regions. To characterise the functional substrates of the putative STX-transporters, they were heterologously expressed in the antibiotic-sensitive E. coli strain KAM32. Expression of the sxt MATES complemented host sensitivity to the cationic fluroquinolone antibiotics, ciprofloxacin and ofloxacin. Disruption of gene homologues of naDt and the sxt MATE genes in Synechocystis sp. PCC6803 yielded mutant strains with increased sensitivity to the toxic organic cations, methyl viologen and acriflavine. Transcription of the putative STX transporters, and the putative STX biosynthesis gene sxtA, was studied in C. raciborskii T3 and A. circinalis 131C under alkali and Na+ stress. Alkali stress (pH 9) decreased total STX levels in A. circinalis 131C and was correlated with a down-regulation of the putative transport and biosynthetic genes. In C. raciborskii T3, alkali stress promoted higher extracellular but lower intracellular STX levels, which also correlated with large increases in transcription of the putative STX transport genes.
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Barber, Kathleen Gladys. "Response of the shore crabs Hemigrapsus oregonesis and Hemigrapsus nudus to paralytic shellfish toxins." Thesis, University of British Columbia, 1988. http://hdl.handle.net/2429/27797.
Full textAbstract:
The following research deals with the response of the small shore crabs, Hemigrapsus oreqonesis and Hemigrapsus nudus to paralytic shellfish toxins (PST). These shore crabs were shown to develop a remarkable seasonal resistance to administered saxitoxin (STX). No similar change in sensitivity was found after administration of tetrodotoxin (TTX), another marine neurotoxin with similar actions to the PST. Resistance to STX in the small shore crabs was linked to the presence of PST in the viscera, and this in turn was related to the presence of toxic dinoflagellate blooms in the area. Furthermore, this research provides, for the first time, evidence of a protein component (MW 145,000 daltons) which appears to be associated with acquired resistance to PST in the shore crab. In addition, this protein component was shown to appear in sensitive crab extracts after the administration of low doses of saxitoxin and tetrodotoxin in vivo.Land and Food Systems, Faculty of
Graduate
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Guimarães, Hindria Renally Cavalcanti. "Avaliação da remoção de saxitoxina no tratamento de água de abastecimento em sistema convencional seguido de adsorção em carvão ativado granular (CAG)." Universidade Estadual da Paraíba, 2012. http://tede.bc.uepb.edu.br/tede/jspui/handle/tede/1916.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2015-09-25T12:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012-04-27The research aimed to evaluate the saxitoxin removal of the water supply in the conventional system followed by adsorption through granular activated carbon (GAC). The experiment was performed in three steps. In the first, coagulation diagrams were constructed for the aluminum sulfate. In the second stage, tests were conducted with aluminum sulfate and auxiliary coagulant (anionic and cationic polymers). In the third stage was carried conventional treatment (coagulation / flocculation /sedimentation / filtration) followed by adsorption on a column of granular activated carbon (GAC), in bench scale. The system was composed of a polypropylene plastic container for the storage of decanted water derived from the jar tests, with a capacity of 100 liters. The reservoir is connected via two peristaltic pumps with controlled flow for 1L/ h. Each pump is connected to two sand laboratory filters (SLF), which connected themselves to two columns of CAG, CC1 and CC2, with different coal granulometries. The system was monitored for 48 hours. The results of the coagulation tests showed good removal efficiency (>50%) for water of study (WS) at the natural pH of water (7.6), at a dosage of aluminum sulfate 25 mg/L, both in terms of turbidity and remaining true color. When evaluated the representability of the data, it was observed that the removal efficiency was not repeated. In the third stage, there was low saxitoxin removal by conventional treatment (7%), the removal was processed in the adsorption columns. CC1 and CC2 obtained removals ranging from 100 to 70%. However, for the maximum percentage removal CC2 removed greater amount of saxitoxin per unit time compared to CC1, nearly six hours of difference. The Langmuir and Freundlich isotherms showed better settings to the CC2 for the evaluated samples of activated carbon.
A pesquisa teve como objetivo principal avaliar a remoção de saxitoxina de água de abastecimento utilizando tratamento convencional seguido de adsorção por carvão ativado granular (CAG). O experimento foi realizado em três etapas. Na primeira, foram construídos diagramas de coagulação para o sulfato de alumínio. Na segunda etapa, foram realizados ensaios com sulfato de alumino e coagulantes auxiliares (polímeros aniônicos e catiônicos). Na terceira etapa foi realizado o tratamento convencional (coagulação/ floculação/ sedimentação/ filtração) seguido de adsorção em coluna de carvão ativado granular (CAG), em escala de bancada. O sistema esteve formado por um reservatório de plástico de polipropileno para o armazenamento de água decantada proveniente do jar tests, com capacidade para 100 litros. O reservatório foi interligado por intermédio de duas bombas peristálticas com vazão controlada para 1L/h. Cada bomba conectava-se a dois filtros de laboratório de areia (FLA), que se acoplavam a duas colunas de CAG, CC1 e CC2, com carvão de granulometrias distintas. O sistema foi monitorado durante 48h. Os resultados dos ensaios de coagulação mostraram boa eficiência de remoção (> 50 %) para água de estudo (AE) com pH natural da água (7,6), para uma dosagem de sulfato de alumínio de 25mg/L , tanto em termos de turbidez quanto de cor verdadeira remanescentes. Para os ensaios com polímeros sintéticos, o polímero catiônico, em geral, se destacou em relação ao polímero aniônico com percentuais médios de remoção de 57% para remoção de cor verdadeira. Quando avaliada a representabilidade dos dados, observou-se que as eficiências de remoções não se repetiram. Na terceira etapa, houve baixa remoção saxitoxina por parte tratamento convencional (7%), a remoção se processou nas colunas de adsorção. A CC1 e a CC2 obteram remoções entre 100 e 70%, entretanto, para percentuais máximos de remoção a CC2 removeu maior quantidade de saxitoxina por unidade de tempo em relação a CC1, praticamente seis horas de diferença. As isotermas de Freundlich e Langmuir para as amostras de carvão ativado avaliadas aprestaram melhores ajustes para a CC2.
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Rindfuss, Elaine. "Pyrodinium cysts in manatee stomach contents : harmless tourists or Trojan horses?" Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för biologisk grundutbildning, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-137570.
Full textAbstract:
First described by Plate (1906), Pyrodinium bahamense is a bioluminescent dinoflagellate species which forms a resting cyst as part of its life cycle. P. bahamense forms large dense cyst beds in the flocculent layer of sediments and can remain dormant for decades before excysting and forming blooms. The Atlantic strain has recently been discovered to produce a neurotoxin called saxitoxin. Although saxitoxins are most commonly associated with paralytic shellfish poisoning, saxitoxin produced by P. bahamense has been implicated in a number of human illnesses following the consumption of contaminated puffer fish originating from the Indian River Lagoon, Florida. The discovery of P. bahamense cysts on seagrass blades during an ongoing bloom raised the question of whether manatees, whose diet is composed mainly of seagrass, could be at risk of exposure to saxitoxins. The aim of this study was to determine whether P. bahamense cysts can be digested in the manatee gastrointestinal tract or if they would pass through intact. There are no known methods for purifying P. bahamense cysts from the contents of the manatee gastrointestinal tract, so it was necessary to develop an appropriate protocol using cysts purified from sediments in Tampa Bay, Florida. These methods were then to be used to test whether P. bahamense cysts added to manatee digesta break down over time, and also to test archived digesta samples for presence of cysts. A successful method for purifying cysts from manatee digesta could not be developed during the span of this study, and so no conclusions could be drawn about the likelihood of digestion. However, archived samples were found to contain P. bahamense cysts, confirming that manatees are ingesting them while feeding.
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Taroncher, Oldenburg Gaspar 1968. "Cell cycle dynamics and the physiology of saxitoxin biosynthesis in Alexandrium fundyense (dinophyceae)." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1998. http://hdl.handle.net/1721.1/50371.
Full text
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Nauman, Callie A. "The Spatial and Temporal Distribution and Environmental Drivers of Saxitoxin in Northwest Ohio." Bowling Green State University / OhioLINK, 2020. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=bgsu1589644025246293.
Full text
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Vargas, Sarah Regina. "Influência da concentração de nutrientes na interação entre duas espécies fitoplanctônicas isoladas do Reservatório de Itupararanga - SP." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-03052012-160408/.
Full textAbstract:
O Reservatório de Itupararanga, no interior do estado de São Paulo, tem como principal finalidade geração de energia elétrica e o abastecimento público, além de área de lazer e pesca. O crescimento urbano e agrícola em torno do corpo hídrico tem alterado a qualidade da água favorecendo a proliferação de cianobactérias. Estudos preliminares da comunidade fitoplanctônica demonstraram a dominância da cianofícea Cylindrospermopsis raciborskii e da clorofícea Monoraphidium contortum. Com o objetivo de investigar o nível trófico do reservatório e sua influência na dominância destas espécies, foram realizados ensaios de interação entre estes microrganismos sob diferentes concentrações de fósforo, simulando o reservatório em três diferentes níveis tróficos: oligotrófico, mesotrófico e supereutrófico. Também foi determinada a produção de saxitoxina pela cianobactéria. No ambiente oligotrófico a C. raciborskii apresentou diminuição do volume celular, aumento da produção de saxitoxina e senescência em interação com o M. contortum. Nos ambientes mesotrófico e supereutrófico, a cianobactéria não apresentou diferenças no crescimento e na produção de saxitoxina, comparado ao seu controle, quando em interação com a clorofícea. O mesmo não foi observado para M. contortum nestes dois níveis de trofia, pois teve seu crescimento prejudicado nas interações com C. raciborskii. As velocidades específicas de crescimento de M. contortum foram crescentes conforme o aumento da trofia, e as da C. raciborskii decrescentes. As concentrações de clorofila-a também foram crescentes conforme o aumento de trofia, e diminuíram no final dos experimentos. O consumo de ortofosfato foi semelhante na simulação dos três ambientes e o consumo do nitrato, foi maior quanto mais elevado o nível trófico. A partir dos resultados, foram feitas previsões das espécies fitoplanctônicas dominantes regidas pelo nível trófico do reservatório, que contribuirão nas medidas de conservação e manejo deste ecossistema aquático.The Reservoir Itupararanga within the state of São Paulo, whose main purpose is public supply, besides electricity generation, and recreational areas and fishing. The urban growth and agriculture around the water body has changed its quality, favoring the growth of cyanobacteria. Preliminary studies of phytoplankton showed a dominance of cyanophyceae Cylindrospermopsis raciborskii and clorofícea Monoraphidium contortum. In order to investigate the trophic level of the reservoir and its influence on the dominance of these species, tests of the interaction between these microorganisms under different phosphorus concentrations were performed, simulating the reservoir in three different trophic levels: oligotrophic, mesotrophic and supereutrophic. The production of saxitoxin by the cyanobacteria was also defined. In the oligotrophic C. raciborskii showed a decrease of cell volume, increased production of saxitoxin and senescence in interaction with M. contortum. In mesotrophic and supereutrofic environments, the cyanobacteria did not show differences in growth and production of saxitoxin, compared to their control when interacting with the chlorophycea. The same was not observed for M. contortum in these two trophic levels, as its growth was affected by the interactions with C. raciborskii. The specific growth rates of M. contortum were growing with increasing trophic, and those of C. raciborskii decreasing. The chlorophyll-a concentrations were also growing with increasing trophic, and decreased at the end of the experiments. The orthophosphate consumption was similar in the three simulation environments and consumption of nitrate was greater the higher the trophic level. From the results, were made estimates of the dominant phytoplankton species was governed by the trophic level of the reservoir, which will help in the conservation and management of this aquatic ecosystem.
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Beers, Emily N. "Investigating the Effects of Temperature on the Growth and Toxin Production of Saxitoxin, Anatoxin and Cylindropsermopsin-Producing Cyanobacteria." Bowling Green State University / OhioLINK, 2020. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=bgsu1607677838514276.
Full text
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Hamilton, Scott A. "Investigating Saxitoxin Resistance in Softshell Clams (Mya arenaria): Patterns of Inheritance and Improvements on Methodology for Tracking and Identification." Fogler Library, University of Maine, 2009. http://www.library.umaine.edu/theses/pdf/HamiltonSA2009.pdf.
Full text
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Zajac, Meron Petro. "Investigação da cilidrospermopsina e PSPs em amostras de águas superficiais no Estado de São Paulo (OU) Investigação da presença de cilindrospermopsina e saxitoxinas em amostras de águas superficiais no Estado de São Paulo." Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9141/tde-27102009-120004/.
Full textAbstract:
O crescimento desordenado das cidades tem trazido à tona problemas de saneamento e degradação dos recursos naturais, entre eles a água. O despejo de efluentes domésticos e industriais têm ocasionado a eutrofização dos mananciais, culminando com a proliferação dos fitoplânctons. Esta proliferação tem chegado ao ponto, em certos momentos, de acarretar episódios de floração de algas. Entre os organismos fitoplanctônicos que se desenvolvem no ambiente, estão as cianobactérias, com vários gêneros capazes de produzir diversas cianotoxinas, tais como as microcistinas, anatoxinas, cilindrospermopsinas (CY), saxitoxinas (PSPs), entre outras. Com o aumento da freqüência dos episódios de floração de algas, a probabilidade da ocorrência destas toxinas também aumenta. Como conseqüência disto e devido às exigências legais, os corpos dágua devem ser monitorados para garantir a qualidade da água para consumo humano. Com vistas ao monitoramento da presença das cianotoxinas CY e PSPs, foram realizadas investigações em alguns corpos dágua do Estado de São Paulo. Das investigações realizadas, a neosaxitoxina foi identificada pela primeira vez no Reservatório Billings e os congêneres, saxitoxina, goniautoxina 2, goniautoxina 3, foram identificados de forma inédita em amostras de água deste reservatório. Com relação à CY, foi desenvolvido um método analítico, parcialmente validado. Entretanto, esta cianotoxina não foi localizada nas amostras de água ou cianobactérias das águas superficiais dos corpos dágua estudados. Este estudo mostra a importância do monitoramento da qualidade das águas dos mananciais quanto à presença de cianotoxinas, especialmente daqueles corpos dágua com a finalidade do consumo humano.Cities growth usually occur in an unorganized manner. This tendence can generate a variety of sanitary problems, including the degradation of natural resources, such as water bodies. As a consequence, domestic and industrial efluents cause eutrofication of water reservoir, increasing the natural level of phytoplancton, what may form algal bloom. Among the phytoplanktonic organisms that grow in this modified environment it is found the cyanobacteria. Some of them can produce different types of cyanotoxins such as microcystin, anatoxin, cylindrospermopsin (CY) and saxitoxin (PSPs). The probability of production of these cyanotoxins increase according to frequent occurrence of algal blooms episodes. Consequently, water bodies monitoring becomes important to assure water quality. The aim of this project was to develop a specific method to identify the presence of cyanotoxins CY and to investigate PSPs in water bodies in São Paulo State. The results confirmed the presence of neosaxitoxin (NEO), a toxin of PSPs family. It was the first time that Neo was indentified in Billings Reservoir along with other PSPs types: saxitoxin, gonyautoxin 2, gonyautoxin 3. Although the study also included CY monitoring, CY was not identified in the tested samples. The present study confirmed the importance of continuous searching and monitoring of water bodies to grant quality to water used for human consumption.
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Herman, David. "Metody extrakce vybraných toxinů z pevných matric a jejich následné stanovení pomocí HPLC/MS." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-217012.
Full textAbstract:
This diploma thesis is focused on the analysis of toxins and their extraction from sandyloamy soil. Particularly, saxitoxin and trichothecene mycotoxins deoxynivalenol, HT-2 and T-2 toxins are in the centre of interest of this work. Their occurrence, toxic properties and influence on living organisms are described in theoretical part of this thesis. In next chapters, currently published extraction methods for individual toxins and analytical approaches for their quantitative evaluation are summarized. In experimental part of this thesis, optimized process of sample pretreatment based on extraction of toxins from soil using 1mM HCOONH4 in 84% acetonitrile was proposed as the best option. Simultaneous determination of toxins was performed by liquid chromatography on a CN column (3.0 x 150 mm, 3 m, 100 ) in gradient elution mode. Mass spectrometer with electrospray as ion source and linear ion trap as analyzer was used as detector. Recovery of designed method was over 80% for trichothecene mycotoxins and 51% for saxitoxin.
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Phillips, Jennifer Michelle. "Population genetic structure of softshell clams (Mya arenaria) with regard to a saxitoxin-resistant mutation and neutral genetic markers in the Gulf of Maine." Thesis, The University of Maine, 2016. http://pqdtopen.proquest.com/#viewpdf?dispub=10300292.
Full textAbstract:
The softshell clam, Mya arenaria, is a commercially important bivalve species that is found in soft-bottom intertidal habitats throughout the Gulf of Maine, USA. This species is subjected to seasonal blooms of the toxic algae Alexandrium spp., and acts as a vector for paralytic shellfish poisoning (PSP) during harmful algal bloom (HAB) events. Some clams possess a naturally occurring genetic mutation of their voltage-gated sodium channels that grants them a resistance to the paralytic effects of saxitoxin (STX) produced by Alexandrium spp. The mutation allows these individuals to continue feeding during HABs, and greatly increases their tissue toxicity through bioaccumulation. This work describes the distribution of the resistant mutation in wild clam populations in the Gulf of Maine, and explores the population structure of M. arenaria with regard to the mutation, as well as neutral genetic markers. Analysis of neutral markers revealed no significant population structure within the Gulf of Maine, however M arenaria does exhibit strong localized structure at the STX-resistant mutation locus. This structure is sustained by differential selective pressure exerted by Alexandrium spp. blooms, despite freely occurring gene flow among clam populations. In Penobscot Bay, one area where the prevalence of the resistant mutation did not match the strength of selective pressure, it is likely that the resistant allele is maintained by gene flow through larval transport from other regions, rather than by seeding of hatchery stock carrying the mutation. This work can aid PSP monitoring efforts by identifying areas where risk is greatest to humans due to high numbers of resistant clams. In addition, distinguishing areas where one genotype is clearly favored over the others may be of interest to seeding programs trying to ensure that their stock is well-suited for the location to which they will be transplanted.
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Smith, Francine Mary Jorna. "Investigating Cyanotoxin Production by Benthic Freshwater Cyanobacteria in New Zealand." Thesis, University of Canterbury. Chemistry, 2012. http://hdl.handle.net/10092/6932.
Full textAbstract:
Cyanobacteria can form nuisance proliferations and produce large concentrations of toxins that pose a health hazard. This thesis investigates cyanotoxin production by New Zealand benthic cyanobacteria. Cyanobacteria were sampled from lakes, reservoirs, streams, and rivers. Thirty-five strains were isolated into culture and screened for genes involved in the biosynthesis of common cyanotoxins. Positive results were confirmed and cyanotoxin concentrations quantified using analytical chemistry techniques.
Genes involved in anatoxin a/homoanatoxin a biosynthesis were detected in nine out of ten Phormidium cf. uncinatum strains isolated from a single mat. Anatoxin a was confirmed in these strains by LC–MS/MS at concentrations from 0.3 to 6.4 mg kg⁻¹. One strain also produced homoanatoxin-a. Anatoxin-a variation between strains may explain the wide range in anatoxin a concentrations previously observed in New Zealand.
The sxtA gene involved in saxitoxin biosynthesis was identified in Scytonema cf. crispum strains. Saxitoxin was confirmed in strains and environmental samples by Jellett PSP Rapid Test and HPLC–FD. Gonyautoxins, neosaxitoxin, and decarbamoyl derivatives were also detected. This study is the first identification of these compounds in Scytonema and in New Zealand cyanobacterial strains. These strains were isolated from recreational and pre-treatment drinking water reservoirs, highlighting the risk benthic cyanobacteria pose to human and animal health.
Experiments were undertaken using cultures of Phormidium and Scytonema to determine how growth influences cyanotoxin production. The effects of iron and copper stress on P. autumnale were also investigated. High iron concentrations disrupted attachment mechanisms. Iron and copper had a significant effect on growth, without significantly affecting anatoxin a production. However, the maximum anatoxin a quota was consistently observed during early exponential growth. Scytonema cf. crispum produced higher saxitoxin quota throughout exponential growth than during the stationary phase. Both the Phormidium and Scytonema growth experiments indicate that high toxin quota can be expected early in benthic mat development, making early detection of these proliferations important.
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Paiva, Rafael Rodrigues de. "Efeitos da cianobactéria tóxica Cylindrospermopsis raciborskii na alimentação, sobrevivência e reprodução de um copépodo calanóide neotropical." Universidade Federal de Juiz de Fora, 2014. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/709.
Full textAbstract:
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-11T16:24:22Z
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Florações de cianobactérias podem causar efeitos negativos na qualidade da água e em comunidades biológicas. Dentre estas comunidades, copépodos calanóides possuem uma grande importância, sendo o grupo planctônico dominante em muitos ambientes de água doce. Apesar da importância destes copépodos para a dinâmica planctônica nestes sistemas, estudos sobre a interação entre estes animais e cianobactérias são ainda escassos. No presente estudo, os efeitos da cianobactéria invasiva e tóxica Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszyńska) Seenayya et Subba Raju (1972) no copépodo calanóide tropical Notodiaptomus iheringi (Wright 1935) foram avaliados. Alimentação (taxas de remoção e seleção alimentar), sobrevivência (curvas de Kaplan-Meier, probabilidades de sobrevivência e Hazard ratio) e reprodução (% fêmeas com ovos e produção de ovos) deste copépodo foram estudadas usando dietas monoespecíficas e mistas de C. raciborskii e algas nutritivas (Chlamydomonas chlorastera ou Cryptomonas obovata). O aumento na proporção de C. raciborskii (> 50%) esteve relacionado a baixas taxas de alimentação, embora nenhuma diferença entre as taxas de remoção na cianobactéria e na alga nutritiva dentro de cada tratamento tenha sido encontrada. Efeitos negativos (25 ou 75% de C. raciborskii) ou neutros (50% de C. raciborskiii) na sobrevivência foram detectados nos tratamentos. Por outro lado, a reprodução em N. iheringi foi afetada pela presença de C. raciborskii, independente da proporção desta cianobactéria. Características da espécie C. raciborskii tais como toxicidade (e.g. saxitoxinas) e baixos valores nutricionais (e.g. ausência de PUFA) juntamente com não aclimatação prévia em N. iheringi à C. raciborskii podem explicar os diferentes resultados encontrados. Em geral, copépodos N. iheringi podem se alimentar e sobreviver em dietas com C. raciborskii. Porém, dietas de C. raciborskii não suportam a reprodução destes animais. Este é o primeiro estudo que avalia o efeito de C. raciborskii na sobrevivência e reprodução de copépodos calanóides. Os resultados deste trabalho podem contribuir para o entendimento do comportamento alimentar assim como a dinâmica populacional de copépodos calanóides na presença da cianobactéria C. raciborskii.
Cyanobacterial blooms can cause negative impacts on water quality and biological communities. Among these biological communities, calanoid copepods have a great importance, being the dominant planktonic group in many freshwater systems. Despite the importance of calanoid copepods to plankton dynamics in freshwater systems, studies on the interaction between these animals and cyanobacteria are still scarce. Here the effects of the invasive and toxic cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszyńska) Seenayya et Subba Raju (1972) on the tropical calanoid copepod Notodiaptomus iheringi (Wright 1935) were evaluated. Feeding (clearance rates and selective feeding), survival (Kaplan-Meier curves, survival probabilities and hazard ratios) and reproduction (% females with eggs and egg production) of this copepod were studied using single and mixed diets of C. raciborskii and nutritious algae (Chlamydomonas chlorastera or Cryptomonas obovata). The increase on C. raciborskii proportion (> 50%) was related to lower feeding rates although no differences between the clearance rates on the cyanobacterium and nutritious algae within each treatment were found. Negative (25 or 75% of C. raciborskii) or neutral (50% of C. raciborskiii) effects on survival were detected throughout the treatments. On the other hand, the reproduction in N. iheringi was strongly affected by the presence of C. raciborskii, independently of the proportion of this cyanobacterium. Features of the species C. raciborskii such as toxicity (e.g. saxitoxins) and low nutritional values (e.g. absence of PUFA) along with non-previous acclimation in N. iheringi to C. raciborskii might explain the different outcomes found in the present study. Overall, N. iheringi copepods can feed and survive in diets with C. raciborskii. However, C. raciborskii diets cannot support reproduction of these animals. This is the first study that evaluates the effects of C. raciborskii on survival and reproduction of calanoid copepods. The outcomes found in this work might contribute to the understanding of the feeding interactions as well as the population dynamics of calanoid copepods in the presence of the cyanobacterium C. raciborskii.
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Mat, Audrey. "Étude des rythmes biologiques de l'huître Crassostrea gigas et de leur perturbation par l’algue toxique Alexandrium minutum." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14628/document.
Full textAbstract:
Les rythmes biologiques constituent une propriété fondamentale de la vie, permettant aux organismes d’appréhender leur environnement et d’en anticiper les changements. Ces rythmes possèdent une double origine : une horloge moléculaire génère ces rythmes, qui sont ensuite synchronisés par des facteurs environnementaux. Si les organismes terrestres sont essentiellement soumis au rythme d’alternance jour/nuit, les espèces marines côtières et estuariennes occupent un biotope plus changeant encore : ils sont en effet également confrontés au rythme des marées. Pourtant, leurs rythmes biologiques sont à ce jour encore mal connus et les mécanismes moléculaires de(s) (l’) horloge(s) sous-jacente(s) ne sont pas caractérisés. Parallèlement, les efflorescences d’algues toxiques, en constante augmentation depuis 1970, constituent un problème écologique majeur, tant local qu’international. Les objectifs du présent travail consistaient à caractériser les rythmes de référence de l’huître Crassostrea gigas et d’en déterminer l’origine (moléculaire, zeitgebers). Il s’agissait ensuite d’étudier les perturbations potentielles de ces rythmes par l’algue toxique Alexandrium minutum, qui produit des toxines paralytiques et est régulièrement présente dans de nombreuses mers du globe. Les travaux réalisés ont permis de mettre en évidence l’existence d’un rythme d’activité valvaire circadien, faible et dual, et n’a pas permis de supporter l’hypothèse de l’existence d’une horloge circatidale. Nous avons formulé l’hypothèse que, chez C. gigas, le rythme tidal est soit d’origine exogène, soit produit par l’horloge circadienne synchronisée par les marées. Les analyses moléculaires réalisées sur le gène circadien cryptochrome dans le muscle adducteur - effecteur du mouvement des valves - ont montré que ce gène oscille à une fréquence tidale dans le muscle strié, favorisant notre seconde hypothèse. Par ailleurs, au-delà des gènes de l’horloge, l’algue A. minutum réprime l’expression de gènes impliqués dans différentes voies métaboliques importantes : la lutte contre le stress oxydant (cat, gpx), la respiration mitochondriale (cox1), l’immunité (ilk), la détoxification (mdr). Finalement nos analyses ont permis de mettre en évidence un impact génotoxique d’A. minutum chez C. gigasBiological rhythms constitute a fundamental property of life, allowing organisms to anticipate and adapt to their changing environment. These rhythms present a double origin: they are generated by a molecular clock and synchronized by environmental cues. Whereas terrestrial organisms are mainly subjected to day/night alternation, coastal and estuarine marine species inhabit an even more cycling biotope. They are indeed also submitted to tides. Nevertheless, biological rhythms in marine species are still unrecognized and molecular mechanisms of the underlying oscillator(s) are to date not determined. At the same time, toxic algae blooms are increasing since the 1970s and represent a major ecological concern, both at local and international levels. An objective of the present work was the characterization of biological rhythms in the oyster Crassotrea gigas and of their origin (molecular mechanism, zeitgebers). Furthermore, the work was designed to study the potential disruption of these rhythms by the toxic algal of worldwide distribution Alexandrium minutum, which produces paralytic toxins. The present results show the existence of a weak and dual circadian rhythm of valve activity in the oyster, and do not provide evidence for the existence of any circatidal clock. We suggested that, in the oyster C. gigas, the tidal rhythm could either be generated exogenously or endogenously by the tidally-synchronized circadian clock. Molecular analyses performed on the circadian gene cryptochrome in the adductor muscle of oyster, the effector of valve movements, revealed that Cgcry oscillates at tidal frequency in the striated muscle. This result supports our second hypothesis. Furthermore, A. minutum represses the expression of genes involved in key metabolic pathways: struggle against oxidative stress (cat, gpx), mitochondrial respiration (cox1), immunity (ilk), detoxification (mdr). Moreover, A. minutum impacts C. gigas at DNA level, being thus genotoxic
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Burleson, Cheska. "Production of Bioactive Secondary Metabolites by Florida Harmful Bloom Dinoflagellates Karenia brevis and Pyrodinium bahamense." Scholar Commons, 2012. http://scholarcommons.usf.edu/etd/3998.
Full textAbstract:
Despite the critical role algae serve as primary producers, increases or accumulation of certain algae may result in Harmful Algal Blooms (HABs). Algal toxins from these blooms contribute significantly to incidences of food borne illness, and evidence suggests HABs are expanding in frequency and distribution. Mitigation of these HABs without knowledge of the ecological purpose and biochemical regulation of their toxins is highly unlikely. The production, function, and potential of secondary metabolites produced by the dinoflagellates Karenia brevis and Pyrodinium bahamense, were investigated.
Brevetoxins were demonstrated by two different methods to localize within the cytosol of Karenia brevis. Differential and density-dependent centrifugation followed by Enzyme Linked Immunosorbant Assays (ELISAs) indicated that brevetoxin was not contained by any cellular organelles. Light microscopy of brevetoxin immunolabeled preserved cells visually confirmed these results, showing stain to be distributed throughout the cytosol and notably absent from the nucleus. These results have implications for brevetoxin synthesis and function. The complex cyclization process of brevetoxin therefore likely occurs in the cytosol after export of a polyketide precursor from the chloroplast. Functionally, this cellular location suggests use of brevetoxin in cytosolic functions such as signaling and chelation.
Culture experiments of Pyrodinium. bahamense var. bahamense were undertaken to determine the effects of nutrients and environmental conditions on growth requirements and toxin production. HPLC analysis was employed to separate and quantify the saxitoxins. As eutrophication is a concern where this species is most problematic, in the Indian River Lagoon area of Florida, utilization of urea and ammonium were explored and compared to nitrate. While all nitrogen conditions yielded similar growth curves in P. bahamense, the cultures using urea contained a substantially lesser amount of the potent STX congener. This difference implies the urease enzyme utilized by P. bahamense is inefficient and urea based fertilizers are unlikely to create blooms with greater toxicity. Cyst production in P. bahamense was found to depend on nutrient limitation. Cultures utilizing ammonium displayed a smaller proportion of cysts, presumably attributable to the bioavailablility of ammonium. The total toxin content of P. bahamense was found to vary inversely with growth rate, although mole percents of the saxitoxins were largely unchanged over a suite of environmental parameters including temperature, salinity, and pH. Possible reasons for the reported increase in HABs include global warming, dumping of ballast water, and nutrient influx. These studies outline controls on toxin synthesis and production and conditions needed for growth and will aid in predicting environmental and human health effects pending these global changes.
Extracts of K. brevis and P. bahamense cultures were assayed against various pathogenic agents. Growth of K. pneumoniae was inhibited by extracts of both K. brevis and P. bahamense. An extract of K. brevis additionally inhibited MRSA, while a P. bahamense extract additionally inhibited both S. aureus and MRSA as well as the most common protozoan vector of malaria, P. falciparum. The activity of a dinoflagellate against an Apicomplexan (P. falciparum) found in this study is especially interesting as the phyla are closely phylogenetically related. Differences in activity of extracts against P. falciparum between a clonal culture on P. bahamense from the Indian River Lagoon and a 2011 bloom sampled from Tampa Bay were observed. Drugs are losing their effectiveness against these infectious agents, making pursuit of new drugs an important field. These results suggest that HAB dinoflagellates hold promise in drug discovery similar to other phytoplankton.
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Silvino, Larissa Sousa. "ValidaÃÃo da metodologia para anÃlise de saxitoxina e dc-saxitoxina em Ãgua via derivatizaÃÃo prÃ-coluna." Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11954.
Full textAbstract:
A intensificaÃÃo da eutrofizaÃÃo nos mananciais à provocada pelas aÃÃes antrÃpicas e tem como predominÃncia as floraÃÃes de cianobactÃrias. Por sua vez, estas floraÃÃes alteram a qualidade da Ãgua para o abastecimento da populaÃÃo, e, ao serem lisadas, podem liberar toxinas (cianotoxinas) causando intoxicaÃÃo. A primeira confirmaÃÃo in loco da morte de seres humanos por intoxicaÃÃo com cianotoxinas no Brasil levou à OMS a publicar rapidamente novas Portarias sobre o monitoramento da qualidade da Ãgua bruta que incorporaram novos indicadores, como a concentraÃÃo das cianobactÃrias e de suas toxinas nos mananciais utilizados para abastecimento de Ãgua potÃvel. Com isso, as tecnologias para o tratamento da Ãgua e para a identificaÃÃo e quantificaÃÃo das cianotoxinas vÃm passando por um processo de aperfeiÃoamento. Neste contexto, o presente trabalho objetivou validar o mÃtodo de cromatografia lÃquida de fase reversa com detector de fluorescÃncia (CLAE-FLD) e derivatizaÃÃo prÃ-coluna para detecÃÃo e quantificaÃÃo das cianotoxinas saxitoxina (STX) e decarbamoil-saxitoxina (dc-STX) proveniente do cultivo da cianobactÃria Cylindrospermopsis raciborskii. Esta validaÃÃo foi realizada para dar credibilidade ao mÃtodo analÃtico e os parÃmetros selecionados foram: seletividade, linearidade, limite de detecÃÃo (LD) e quantificaÃÃo (LQ), exatidÃo, precisÃo e robustez. Os resultados obtidos apresentaram boa seletividade, comprovando que o mÃtodo possuÃa capacidade de medir as toxinas em uma matriz PÃs ExtraÃÃo na presenÃa de outros componentes. As curvas analÃticas foram construÃdas com nove pontos a partir dos padrÃes de STX e dc-STX. O mÃtodo apresentou uma linearidade no intervalo de 4,5 à 150 Âg L-1 para STX e 3,0 à 132 Âg L-1 para dc-STX, e o coeficiente de correlaÃÃo (r) maior que 0,99 para as duas toxinas, mostrando que o mÃtodo tem a capacidade de fornecer resultados diretamente proporcionais à concentraÃÃo dos analitos detectados. A sensibilidade foi medida atravÃs do LD e LQ, obtendo resultados satisfatÃrios para os objetivos do trabalho. O mÃtodo obteve boa precisÃo e exatidÃo, visto que para STX e dc-STX os diferentes nÃveis de concentraÃÃo estavam com valores dentro dos intervalos permitidos pelas normas brasileiras de validaÃÃo, e apresentou-se robusto, pois foi insensÃvel a pequenas variaÃÃes possÃveis de ocorrer durante a anÃlise. Em resumo, pode-se considerar que o mÃtodo utilizado para a detecÃÃo e quantificaÃÃo das cianotoxinas STX e dc-STX apresentou resultados satisfatÃrios, uma vez que os parÃmetros analisados para validÃ-lo estavam em conformidade aos valores aceitos nas normas brasileiras.The intensification of eutrophication in the watershed is caused by human actions and is the predominant cyanobacteria. In turn, these blooms affecting the quality of the water supply for the population, and, when disrupted, can release toxins (cyanotoxins) causing intoxication. The first in situ confirmation of the death by poisoning of humans with cyanotoxins in Brazil led the WHO to quickly publish new Ordinance on monitoring of raw water quality that incorporate new indicators, as the concentration of the cyanobacteria and their toxins in water sources used for drinking water supply. Thus, technologies for water treatment and for the identification and quantification of cyanotoxins have been going through a process of improvement. In this context, this study aimed to validate the method of reverse phase liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) and pre-column derivatization for detection and quantification of cyanotoxins saxitoxin (STX) and decarbamoil-saxitoxin (dc-STX) from the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii cultivation. This validation was performed to give credibility to the analytical method and the selected parameters were: selectivity, linearity, limit of detection (LOD) and quantification (LOQ), accuracy, precision and robustness. The results showed good selectivity, confirming that the method had the ability to measure the toxins in a Post Extraction matrix in the presence of other components. The analytical curves were constructed with nine points from the patterns of STX and dc-STX. The method showed linearity in the range of 4.5 to 150 mg L-1 for STX and 3.0 to 132 mg L-1 to dc-STX, and the correlation coefficient (r) greater than 0.99 for both toxins, showing that the method has the capacity to deliver results directly proportional to the concentration of analyte detected. The sensitivity was measured by the LD and LQ, obtaining satisfactory for the purposes of work results. The method achieved good precision and accuracy, whereas for STX and dc-STX different concentration levels were with values within the ranges allowed by Brazilian standards for validation, and showed to be robust because it was insensitive to small variations possible to occur during analysis. In summary, one can consider that the method used for the detection and quantification of cyanotoxins STX and dc-STX showed satisfactory results, since the parameters analyzed to validate it were in conformity with the accepted values in Brazilian standards.
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Silvino, Larissa Sousa. "Validação da metodologia para análise de saxitoxina e dc-saxitoxina em água via derivatização pré-coluna." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2014. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11331.
Full textAbstract:
SILVINO, L. S. Validação da metodologia para análise de saxitoxina e dc-saxitoxina em água via derivatização pré-coluna. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental ) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T18:53:04Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lssilvino.pdf: 662669 bytes, checksum: cd0788efe65fda98ee5ce90bd0b1808c (MD5)
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Made available in DSpace on 2015-04-14T14:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lssilvino.pdf: 662669 bytes, checksum: cd0788efe65fda98ee5ce90bd0b1808c (MD5) Previous issue date: 2014-05-21
The intensification of eutrophication in the watershed is caused by human actions and is the predominant cyanobacteria. In turn, these blooms affecting the quality of the water supply for the population, and, when disrupted, can release toxins (cyanotoxins) causing intoxication. The first in situ confirmation of the death by poisoning of humans with cyanotoxins in Brazil led the WHO to quickly publish new Ordinance on monitoring of raw water quality that incorporate new indicators, as the concentration of the cyanobacteria and their toxins in water sources used for drinking water supply. Thus, technologies for water treatment and for the identification and quantification of cyanotoxins have been going through a process of improvement. In this context, this study aimed to validate the method of reverse phase liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) and pre-column derivatization for detection and quantification of cyanotoxins saxitoxin (STX) and decarbamoil-saxitoxin (dc-STX) from the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii cultivation. This validation was performed to give credibility to the analytical method and the selected parameters were: selectivity, linearity, limit of detection (LOD) and quantification (LOQ), accuracy, precision and robustness. The results showed good selectivity, confirming that the method had the ability to measure the toxins in a Post Extraction matrix in the presence of other components. The analytical curves were constructed with nine points from the patterns of STX and dc-STX. The method showed linearity in the range of 4.5 to 150 mg L-1 for STX and 3.0 to 132 mg L-1 to dc-STX, and the correlation coefficient (r) greater than 0.99 for both toxins, showing that the method has the capacity to deliver results directly proportional to the concentration of analyte detected. The sensitivity was measured by the LD and LQ, obtaining satisfactory for the purposes of work results. The method achieved good precision and accuracy, whereas for STX and dc-STX different concentration levels were with values within the ranges allowed by Brazilian standards for validation, and showed to be robust because it was insensitive to small variations possible to occur during analysis. In summary, one can consider that the method used for the detection and quantification of cyanotoxins STX and dc-STX showed satisfactory results, since the parameters analyzed to validate it were in conformity with the accepted values in Brazilian standards.
A intensificação da eutrofização nos mananciais é provocada pelas ações antrópicas e tem como predominância as florações de cianobactérias. Por sua vez, estas florações alteram a qualidade da água para o abastecimento da população, e, ao serem lisadas, podem liberar toxinas (cianotoxinas) causando intoxicação. A primeira confirmação in loco da morte de seres humanos por intoxicação com cianotoxinas no Brasil levou à OMS a publicar rapidamente novas Portarias sobre o monitoramento da qualidade da água bruta que incorporaram novos indicadores, como a concentração das cianobactérias e de suas toxinas nos mananciais utilizados para abastecimento de água potável. Com isso, as tecnologias para o tratamento da água e para a identificação e quantificação das cianotoxinas vêm passando por um processo de aperfeiçoamento. Neste contexto, o presente trabalho objetivou validar o método de cromatografia líquida de fase reversa com detector de fluorescência (CLAE-FLD) e derivatização pré-coluna para detecção e quantificação das cianotoxinas saxitoxina (STX) e decarbamoil-saxitoxina (dc-STX) proveniente do cultivo da cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii. Esta validação foi realizada para dar credibilidade ao método analítico e os parâmetros selecionados foram: seletividade, linearidade, limite de detecção (LD) e quantificação (LQ), exatidão, precisão e robustez. Os resultados obtidos apresentaram boa seletividade, comprovando que o método possuía capacidade de medir as toxinas em uma matriz Pós Extração na presença de outros componentes. As curvas analíticas foram construídas com nove pontos a partir dos padrões de STX e dc-STX. O método apresentou uma linearidade no intervalo de 4,5 à 150 µg L-1 para STX e 3,0 à 132 µg L-1 para dc-STX, e o coeficiente de correlação (r) maior que 0,99 para as duas toxinas, mostrando que o método tem a capacidade de fornecer resultados diretamente proporcionais à concentração dos analitos detectados. A sensibilidade foi medida através do LD e LQ, obtendo resultados satisfatórios para os objetivos do trabalho. O método obteve boa precisão e exatidão, visto que para STX e dc-STX os diferentes níveis de concentração estavam com valores dentro dos intervalos permitidos pelas normas brasileiras de validação, e apresentou-se robusto, pois foi insensível a pequenas variações possíveis de ocorrer durante a análise. Em resumo, pode-se considerar que o método utilizado para a detecção e quantificação das cianotoxinas STX e dc-STX apresentou resultados satisfatórios, uma vez que os parâmetros analisados para validá-lo estavam em conformidade aos valores aceitos nas normas brasileiras.
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MACALUSO, ANDREA. "Sviluppo di metodi alternativi al metodo biologico per la determinazione rapida delle biotossine marine nei molluschi bivalvi." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2022. http://hdl.handle.net/11380/1276565.
Full textAbstract:
Le tossine PSP (paralytic shellfish poison) sono composti altamente tossici prodotti principalmente da dinoflagellati marini appartenenti ai generi Alexandrium, Gymnodinium e Pyrodinium. Le tossine fitoplanctoniche possono essere accumulate nei molluschi filtratori e in altri frutti di mare. Le tossine PSP si legano ai canali del sodio e impediscono il flusso di ioni attraverso la membrana. Di conseguenza, le tossine causano sintomi di avvelenamento (ad esempio di natura neurologica) nell'uomo.
In passato il test biologico sui topi (MBA) era un metodo utilizzato per rilevare le tossine PSP nei molluschi bivalvi. Secondo il regolamento (UE) 2021/1709, il contenuto di tossine PSP dei molluschi bivalvi deve essere determinato utilizzando la norma EN 14526:2017, metodo di rilevamento in fluorescenza mediante derivatizzazione pre-colonna, vietando qualsiasi metodo che implichi l'uso di un animale vivo.
Sono stati studiati metodi alternativi per l'analisi delle tossine PSP per ottenere un metodo più rapido e semplice rispetto al metodo HPLC/FLD ufficiale. Abbiamo testato campioni fortificati e campioni naturalmente contaminate per l'ottimizzazione sia del test competitivo in vitro su colture cellulari che del metodo LC-HRMS come metodo di screening per la valutazione della presenza di tossine algali. I risultati mostrano la possibilità di utilizzare LC-HRMS e i saggi basati sull'utilizzo di colture cellulari (Cell Based Assays) come metodi alternativi alla sperimentazione animale per evidenziare la presenza di tossine PSP.Paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins are highly toxic compounds mainly produced by marine dinoflagellates belonging to Alexandrium, Gymnodinium and Pyrodinium genera. The phytoplanktonic toxins can be accumulated in filter feeding shellfish and other seafood. PSP toxins bind to voltage-gated sodium channels and prevent the flux of ions across the membrane. As a result, the toxins cause paralytic shellfish poisoning (e.g. neurological distress) in human. In the past the mouse bioassay (MBA) was method used for detecting PSP toxins in bivalve mollusks. According to Regulation (EU) 2021/1709, PSP toxins content of bivalve mollusks shall be determined using EN 14526:2017, Fluorescence Detection method using pre-column derivatization, by prohibiting any method entailing the use of a live animal. Alternative methods for analysis of PSP toxins were studied to obtain faster, quicker and easier method than official HPLC/FLD method. We tested spiked and naturally incurred samples for the optimization of both competitive in vitro assay on cell cultures and HPLC-HRMS method as screening method for the assessment of the presence of algal toxins. The results show the possibility of using LC-HRMS or assays based on the use of cell cultures (Cell Based Assays) as alternative methods to animal experiments to highlight the presence of PSP toxins.
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BORGES, Hugo Leandro Ferreira. "Avaliação da produção de toxinas por cianobactérias bentônicas e perifíticas." Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2013. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/5433.
Full textAbstract:
Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-23T11:22:39Z
No. of bitstreams: 1
Hugo Leandro Ferreira Borges.pdf: 956063 bytes, checksum: 64e53a232df271be49887757b5d14d96 (MD5)Made available in DSpace on 2016-08-23T11:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hugo Leandro Ferreira Borges.pdf: 956063 bytes, checksum: 64e53a232df271be49887757b5d14d96 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23
Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Most of the knowledge about cyanobacteria toxin production is traditionally associated with planktonic cynobacterial blooms. However, some studies have been showing that benthic and periphytic cyanobacterias can produce cyanotoxins. According to this, we aimed to evaluate the production of microcystins and saxitoxins and the yield potential of these toxins through the presence of genes involved in their synthesis in benthic and periphytic cyanobacterias isolated from some sample sites of the Mundaú river basin, Pernambuco, and the Environmental Protection Area of Araripe, Ceará. And due to the difficulty of strains morphological classification, phylogenetic analysis were performed using the 16S rDNA and 16S-23S ITS. The material was sampled in rivers and water supply reservoirs, using micromanipulation tec hniques. We isolated 45 clonal strains of cyanobacteria, which were identified morphologically and genetically. In order to evaluate the toxins production, the strains were cultured in controlled laboratory conditions for obtaining biomass for subsequent extraction and analysis of toxins by HPLC. In a complementary way of the toxins analysis, PCR’s were performed screening for genes involved on microcystins and saxitoxins production. Eight species were identified belonging to the Phormidiaceae, Pseudanabaenaceae and Nostocaceae families. This is the first study in Brazil that shows that strains from the Geitlerinema genus correspond to at least three phylogenetic lineages, which possibly correspond to three distinct species to be subsequently reclassified. The strains that showed one of the genes involved in the cyanotoxins production were analyzed by HPLC and Geitlerinema amphibium, G. lemmermannii, Cylindrospermum stagnale and Phormidium uncinatum were identified as producing one or more saxitoxins variants. Thus, this is the first report of saxitoxins producing for those first three species and the first report in Brazil for P. uncinatum.
A maior parte do conhecimento sobre a produção de toxinas por cianobactérias concentra-se no estudo das espécies planctônicas formadoras de florações. Entretanto, alguns estudos vêm mostrando que espécies bentônicas e perifíticas podem produzir várias toxinas. Neste sentido, objetivou-se avaliar a produção de saxitoxinas e microcistinas e a potencialidade de produção dessas toxinas através da presença de genes envolvidos na sua síntese em cianobactérias bentônicas e perifíticas isoladas de alguns pontos da bacia do rio Mundaú, Pernambuco, e da Área de Proteção Ambiental do Araripe, Ceará e, em razão da dificuldade de classificação morfológica das cepas isoladas, foram realizadas análises filogenéticas utilizando os genes 16S rDNA e 16S-23S ITS. O material foi coletado em rios e reservatórios de abastecimento e, usando técnicas de micromanipulação, foram isoladas cepas clonais de cianobactérias, as quais foram identificadas morfologicamente e geneticamente. A fim de avaliar a produção de toxinas, as cepas foram cultivadas em condições controladas de laboratório para obtenção de biomassa para posterior extração de toxinas e análise por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). De maneira complementar à análise de toxinas, foram realizadas análises genét icas (reação em cadeia da polimerase – PCR) para identificar genes responsáveis pela produção de microcistinas e saxitoxinas. Das 45 cepas isoladas, foram identificadas oito espécies pertencentes às famílias Phormidiaceae, Pseudanabaenaceae e Nostocaceae. Este é o primeiro trabalho feito no Brasil, onde é mostrado que isolados do gênero Geitlerinema correspondem a pelo menos três linhagens filogenéticas, que possivelmente correspondem a três espécies distintas a serem posteriormente reclassificadas. Os isolados que apresentaram um dos genes envolvidos na produção de cianotoxinas foram analisados por CLAE e Geitlerinema amphibium, G. lemmermannii, Cylindrospermum stagnale e Phormidium uncinatum foram identificadas como produtoras de um ou vários análogos de saxitoxinas, sendo o primeiro registro da produção de saxitoxinas para as três primeiras espécies e o primeiro registro no Brasil para P. uncinatum.
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Carvalho, Rogério Pinheiro Magalhães. "Remoção de saxitoxinas por meio de oxidação com cloro." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2010. http://repositorio.unb.br/handle/10482/8970.
Full textAbstract:
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-06T13:53:15Z No. of bitstreams: 1 2010_RogerioPinheiroMCarvalho.pdf: 4904688 bytes, checksum: a8cce2cca527878475e8cca2389bde7f (MD5)
Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-07T12:03:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RogerioPinheiroMCarvalho.pdf: 4904688 bytes, checksum: a8cce2cca527878475e8cca2389bde7f (MD5)
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A eutrofização artificial de reservatórios pode ter como consequência a ocorrência de florações de cianobactérias tóxicas e, no Brasil, é crescente o número de relatos de florações da espécie Cylindrospermopsis raciborskii produtora de saxitoxinas. O tratamento constituído por coagulação, floculação, sedimentação e filtração não remove eficientemente as saxitoxinas e outras cianotoxinas dissolvidas, e uma das alternativas que se apresenta é a oxidação com cloro. A oxidação com cloro mostrou-se efetiva na remoção de microcistinas; porém, são escassos os estudos relativos a sua aplicação na remoção de análogos de saxitoxinas. Assim, este trabalho foi conduzido para determinar a efetividade do cloro na oxidação de saxitoxinas, focalizando três variantes desse grupo, a neoSTX, a dcSTX e a STX. Adicionalmente, foi avaliada a influência do pH na cinética de oxidação e a formação de subprodutos, além da realização de ensaios de toxicidade utilizando D. similis e C. silvestrii. Os ensaios foram desenvolvidos em escala de bancada, sendo utilizada água de estudo produzida a partir de compostos oriundos da lise de células de C. raciborskii, submetidos ou não a processo de semipurificação. As doses de cloro aplicadas variaram de 0,8 a 79 mg/L, os valores de pH variaram de 4 a 11 e o tempo de contato chegou a 90 minutos. A demanda de cloro foi elevada nas condições de pH ácidos, sendo maior na água de estudo que continha, além das saxitoxinas, outros produtos extracelulares. Na água de estudo contendo predominantemente saxitoxinas, ocorreram remoções significativas nas condições de pH básico (pH ≥ 8). Nessa condição, com dose de 8 mg/L, e concentração inicial de 68,3 μg/L de neoSTX, 33,3 μg/L de STX e de 16,3 μg/L de dcSTX, após 15 minutos de tempo de contato, não foi mais detectada a presença das variantes neoSTX e STX; entretanto, a variante dcSTX se mostrou mais resistente à oxidação, não sendo detectada somente após o tempo de contato entre 60 e 90 minutos. A cinética da reação foi, portanto, influenciada pela variante de saxitoxina, pelo valor do pH e pela dose de cloro, não tendo sido possível estabelecer a ordem das reações. Para dose de cloro mais elevada (13 mg/L), foi verificada a formação de subprodutos (trialometanos, cloro hidrato, ácidos haloacéticos e haloacetonitrilas), com maior concentração para os trialometanos em valor de pH básico (138,6 μg/L). _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The eutrophication of reservoirs may result in toxic cyanobacteria blooms. In Brazil, reports about Cylindrospermopsis raciborskii bloom with saxitoxins production is increasing. The water treatment consisting of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration does not remove efficiently saxitoxins or other cyanotoxins, and one of the alternatives to cope with removal of saxitoxins is the oxidation with chlorine. Chlorine is largely used in the disinfection of drinking water and is effective in removing microcystins, however there are few studies reporting the use of chlorine for oxidation of the various analogs of saxitoxins. Thus, this work was conducted in order to evaluate the effectiveness of chlorine in the oxidation of saxitoxins, focusing on three variants (neoSTX, dcSTX and STX). Additionally, it was analysed the formation of oxidation byproducts and the effluent toxicity, both tested by bioassay methods with invertebrates (D. similis and C. silvestrii). The tests were conducted in bench scale, using water study produced from compounds derived from the lysis of C. raciborskii cells, submitted or not to semipurified process. The applied dosages of chlorine varied from 0.8 mg/L to 79 mg/L, pH values were between 4 and 11 and the contact time reached 90 minutes. Chlorine demand was higher in conditions of acid pH, being higher in the water study that contained, in addition to saxitoxins, other extracellular products. In the semipurified samples, there were significant removals under conditions of basic pH (pH ≥ 8). In this condition, with 8 mg/L, and initial concentration of 68.3 μg/L of neoSTX, 33.3 μg/L of STX and 16.3 μg/L of dcSTX, after 15 minutes of contact time, it was no longer detected the presence of neoSTX and STX variants, however, the dcSTX variant was more resistant to oxidize. This toxin was not detected only after the contact time between 60 and 90 minutes. The kinetics of the reaction was, therefore, influenced by variation of saxitoxin, the value of pH and chlorine dose, and it was not possible to establish the order of reactions. For higher dose of chlorine (13 mg/L), there was the formation of byproducts (trihalomethanes, chlorine hydrate, haloacetic acids and haloacetonitriles) with a higher concentration for trihalomethanes in basic value pH (138.6 μg/L).
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Brentano, Débora Monteiro. "A relação dos fatores abióticos e da densidade de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanophyceae) na concentração de cianotoxinas e estruturação da comunidade zooplanctônica em uma lagoa costeira subtropical." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2016. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/177346.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016.Made available in DSpace on 2017-07-11T04:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346423.pdf: 1867472 bytes, checksum: 8d404e9189422c9606a63881b5fd9d32 (MD5) Previous issue date: 2016
As relações entre variáveis abióticas, densidade de Cylindrospermopsis raciborskii e concentração de cianotoxinas foram estabelecidas em um lago costeiro subtropical (Lagoa do Peri - Florianópolis/SC - Brasil). O efeito da variação da concentração de toxinas no ambiente natural e a variação da densidade de C. raciborskii sobre população do zooplâncton (Cladocera) foi testado "in vitro"; e, investigou-se potenciais variáveis preditoras de cianotoxinas para este manancial que abastece 100 mil habitantes. Foram coletadas mensalmente amostras de água da Lagoa do Peri (Julho/2013 a Setembro/2014) e analisadas a composição do fitoplâncton, cianotoxinas dissolvidas e intracelulares e variáveis limnológicas. Oito grupos de cianotoxinas (microcistinas, nodularina, microginina, cyanopeptolinas, anabaenopeptinas, anatoxinas, cilindrospermopsina e saxitoxina) foram analisados usando cromatografia líquida associada à espectrometria de massa ionizante (MS/MS). Essas mesmas amostras foram testadas para toxicidade utilizando Daphnia magna. A relação entre a concentração de STX e as variáveis físicas, nutrientes e clorofila-a foi analisada utilizando um conjunto de dados de 45 meses de monitoramento (Março/2007 a Agosto/2014). A comunidade fitoplantônica foi dominada por cianobactérias (97,4% indivíduos por volume), composta por C. raciborskii (55,6%; 1,0 a 3,8 x 104 ind.mL-1) e Limnothrix sp. (41,8%; 0,7 a 3,6 x 104 ind.mL-1), ambas abundantes durante todo o período de estudo. Altas temperaturas e nutrientes (ortofosfato, nitrogênio inorgânico dissolvido (NID) e nitrogênio total) favoreceram a densidade de C. raciborskii. Apenas STX foi encontrada na Lagoa do Peri em baixa concentração (0,013±0,007 µg.L-1) e intracelularmente. A densidade de C. raciborskii teve relação significativa positiva com a concentração de STX na Lagoa do Peri, mas o poder explicativo é de apenas 20% sugerindo não ser um preditor robusto da concentração da toxina no sistema. Já as variáveis abióticas condutividade elétrica e a concentração de NID apresentaram maior poder explanatório (49%) na variação da concentração de STX "in situ". Testes de toxicidade aguda podem ser potencialmente utilizados em triagem preliminar de STX no ambiente natural. Foi observada uma boa correlação linear (84%) entre a concentração de STX no ambiente e o efeito no zooplâncton em testes ?in vitro?. A toxicidade aguda observada para o zooplâncton é melhor explicada pela variação da concentração de STX (amostra bruta ? relação marginalmente significante, p= 0,09, pseudo - R2 = 0,18; e amostra sonicada ? relação significante, p<0,05, pseudo - R2 = 0,16) que pela densidade de C. raciborskii (relação não significante, p>0,05, pseudo - R2 = 0,012). O efeito de intoxicação aguda devido a ingestão de C. raciborskii contendo STX é uma característica definitiva na estruturação da comunidade do zooplâncton, uma vez que seleciona o zooplâncton capaz de coexistir com esta cianobactéria no ecossistema. O mecanismo em que variáveis abióticas regulam a variação da concentração de STXs intracelular em C. raciborskii e a consequente intoxicação aguda do zooplâncton por herbivoria sugere uma estruturação do tipo "bottom-up" para este ambiente.
Abstract : The cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii produces toxins including saxitoxins (STXs). The main aim was to understand the relation among abiotic variables, cyanotoxin concentration and C. raciborskii density. These relations are very important to manage reservoirs and understand aquatic community structure, but have been few explored in situ. We tested the effect of toxin concentration and C. raciborskii density of natural water samples on a zooplankton population (Cladocera) in vitro. In addition, we investigated some abiotic variables as potential predictors of cyanotoxin concentration in the Peri Coastal Lake (Santa Catarina Island, Brazil). This lake has been historically dominated by C. raciborskii and supplies potable water for about 100,000 local citizens. Water samples was collected monthly between July 2013 and September 2014 being analyzed for phytoplankton composition, intracellular and dissolved cyanotoxins, and limnological variables. A suite of eight cyanotoxin groups (microcystins, nodularin, microginin, cyanopeptolins, anabaenopeptins, anatoxins, cylindrospermopsin, and saxitoxin) was targeted using liquid chromatography tandem (MS/MS) mass spectrometry with electrospray ionization. These samples were also used in ecotoxicological tests using Daphna magna. The relationship among STX concentration and physical variables, nutrients and chlorophyll-a (chl-a) was analyzed using a dataset of 45-month monitoring period (March/2007 to August/2014). The phytoplankton community was dominated by cyanobacteria (97.4% individual per volume), comprised of C. raciborskii (55.6%, 1.0 to 3.8 x 104 ind.mL-1) and Limnothrix sp. (41.8%, 0.7 to 3.6 x 104 ind.mL-1), both abundant during the entire study period. High temperatures and nutrients (orthophosphate, dissolved inorganic nitrogen - DIN and total nitrogen - TN) favored the C. raciborskii density. STX was the only cyanotoxin found in the Peri Coastal Lake, in low concentration (0.013±0.007 µg.L-1), and concentrated intracellularly. C. raciborskii density had a significant positive relation with STX concentration, but explained only 20% of the variation in STX concentration. This suggests that C. raciborskii density alone is not a reliable predictor of STX concentrations in this system. However, the abiotic variables as electrical conductivity and DIN concentration provided the greatest explanatory power (49%) for STX concentration in situ. The acute toxicity tests can potentially be used in preliminary screening of STX in the natural environment. We observed a good linear correlation (84%) between STX concentration in the lake with effect on zooplankton in the in vitro tests. The acute toxicity observed on the zooplankton is better explained by the variation in STX concentration (whole water samples - marginal significant relation, p= 0.09, pseudo - R2 = 0.18; and sonicated water samples - significant relation, p<0.05, pseudo - R2 = 0.16) than by the C. raciborskii density (no significant relation, p>0.05, pseudo - R2 = 0.012). The acute intoxication effect of grazing upon STX-containing C. raciborskii is a defining feature in zooplankton community structuration, as this selects for zooplankton that are able to coexist with toxic C. raciborskii in this ecosystem. The abiotic variables have a role on the regulation of intracellularly STX concentration in C. raciborskii and there is acute intoxication in the zooplankton as consequence of the herbivory, so the bottom-up processes seems to drive community structure in Peri Coastal Lake.
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Zago, Jaqueline Francischetti. "Influência das características físico-químicas de carvões ativados na adsorção de saxitoxinas." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2010. http://repositorio.unb.br/handle/10482/9997.
Full textAbstract:
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.Submitted by Washington da Silva Chagas (washington@bce.unb.br) on 2012-02-17T23:34:08Z No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5)
Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-02-23T11:23:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5)
Made available in DSpace on 2012-02-23T11:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5)
Este estudo contemplou a execução de técnicas analíticas qualitativas e quantitativas específicas para a caracterização de carvões ativados. Com a identificação das características físico-químicas de nove amostras produzidas no Brasil e uma importada, buscou-se avaliar o comportamento de adsorção para três variantes de saxitoxinas produzidas pela cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii: neo-STX, dc-STX e STX. A identificação das características físicas e químicas dos carvões ativados é de suma importância, uma vez que sua eficiência tende a ser influenciada por essas características, onde a superfície química dos carvões ativados e as condições de operação dos experimentos desempenham papel fundamental na adsorção de microcontaminantes, como por exemplo, as saxitoxinas. As saxitoxinas são substâncias solúveis em água e muitas vezes sua remoção é resistente ao tratamento convencional de abastecimento de água. Por serem substâncias tóxicas que afetam a saúde humana e de animais são alvo de preocupação emergente, uma vez que a incidência de florações de cianobactérias que produzem essa toxina aumentou consideravelmente no Brasil. Ao mesmo tempo em que as variantes das saxitoxinas são pouco estudadas, existe uma carência muito grande de trabalhos científicos que aprofundem os conhecimentos nos diferentes tipos de caracterização dos carvões ativados. A existência da competição pelos sítios ativos dos carvões ativados entre a matéria orgânica naturalmente presente no cultivo da água de estudo e entre as variantes desconhecidas das saxitoxinas foi constatada. A técnica de cromatografia líquida de alta eficiência foi utilizada para a quantificação da concentração das saxitoxinas durante todo o desenvolvimento do trabalho. Por meio do presente estudo, foi possível inferir sobre a aplicação de cada análise, buscando integrar as diferentes técnicas, comparando-as por meio dos resultados obtidos. As técnicas analíticas estudadas compreenderam: teor de cinzas, número de iodo, índice de azul de metileno, análise de Boehm, caracterização textural BET, espectroscopia fotoelétrica de raios-x, difratometria de raios-x, valores de pH e ponto de carga zero, infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman do carbono 13, microscopia eletrônica de varredura e análise química qualitativa. Este trabalho aborda, ainda, discussões sobre o caráter ácido, básico e neutro dos grupos superficiais presentes nos carvões ativados que, de acordo com a literatura, são bastante contraditórios. Para tal, empregou-se a correlação de Pearson (r) e a análise de regressão linear simples (RLS), que são métodos estatísticos de simples interpretações e que surtiram resultados concordantes, embora a quantidade de dados fosse pequena. As isotermas de adsorção para as amostras estudadas não se ajustaram ao modelo de Freundlich. Esse comportamento, nas condições experimentais avaliadas, corroborou com a ocorrência de interações físicas muito fracas entre o adsorvente e o adsorvato, o que poderia ser explicado por um comportamento repulsivo de interações eletrostáticas. Contudo, uma investigação mais detalhada do procedimento analítico utilizado para a obtenção das isotermas se faz necessária. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Specific qualitative and quantitative analytical techniques were applied in this study to characterize activated charcoal. The physicochemical characteristics of nine Brazilian samples and one imported sample were identified in order to evaluate the adsorption behavior of three saxitoxins (neo-STX, dc-STX and STX) produced by the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. The identification of the physicochemical characteristics of activated carbon is of paramount importance because its efficiency is influenced by these characteristics. Therefore, the chemical surface of activated carbon and the operating conditions of experiments play a fundamental role in the adsorption of microcontaminants such as saxitoxins. Saxitoxins are water-soluble compounds that are often resistant to removal by conventional water treatment methods. These toxic substances affect human and animal health and have therefore become an object of increasing concern, especially in Brazil, where there has been a significant increase in the growth of cyanobacterial blooms that produce these toxins. Saxitoxin variants have been studied very little so far, and there is also a paucity of scientific studies that add to the body of knowledge about different methods of characterization of activated charcoal. The present study revealed that the organic matter naturally present in the culture of the study water and the unknown saxitoxin variants compete for the active sites of activated charcoal. High-performance liquid chromatography was used throughout the present study to quantify the concentration of saxitoxins. This study allowed for inferences to be made about the application of each analytical method, seeking to integrate the different techniques and comparing them based on their results. The analytical techniques employed here were: total ash content, iodine index, methylene blue index, Boehm’s analysis, textural characterization (BET), X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffractometry, pH values and point of zero charge, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy of Carbon-13, scanning electron microscopy, and qualitative chemical analysis. This paper also discusses the acid, basic and neutral nature of the surface groups of activated charcoal, which, according to the literature, are highly contradictory. To this end, we used the statistical methods of Pearson’s correlation (r) and simple linear regression (SLR), which are simple to interpret and produced compatible results despite the small number of data. The adsorption isotherms for the samples under study did not fit the Freundlich model. Under the experimental conditions employed here, this behavior was corroborated by the occurrence of very weak physical interactions between the adsorbent and adsorbate, possibly due to repulsive electrostatic interactions. However, a more in-depth investigation of the analytical procedure to obtain the isotherms is necessary.
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Mileo, Marianna Correia AragÃo. "Saxitoxins GTX 2.3, EC 1.2 2.3 DCGTX in public water supply: stability and validation of analytical method." Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11899.
Full textAbstract:
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgicoThe water quality of reservoirs for water supply has been compromised due to eutrophication. Eutrophication favors the proliferation of cyanobacteria, and therefore cyanotoxins that can be produced and released at any stage of cell growth of cyanobacteria. When these are in excess toxins in reservoirs and fountains, represent a hazard to public health and may cause poisoning in humans and animals. Due to several published reports that indicate fatal poisoning caused by cyanotoxins in Brazil and the world, the Brazilian health authorities have given more attention to the issue of intoxication by cyanotoxins, culminating with the inclusion of concentration limits for microcystin and saxitoxin to the concierge potability of the Ministry of Health 2914/2011. The methods described in the literature for the determination of saxitoxins, no reports of validation of the method for analyzing Goniautoxina 2.3 (GTX 2.3) were found Decarbamoil Goniautoxina 2,3-(2,3 dc-GTX) and N -sulfocarbamoil-Goniautoxina 2.3 (1.2 C) in water samples from reservoirs for public water supply. Within this context, this work aims to validate analytical methodology to identify and quantify 2.3 GTX, GTX-dc 2.3 and 1.2 C, using high-efficiency liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD). Validation was performed in accordance with Resolution 889/2003 of ANVISA. The toxin C 1.2 has not remained stable and deteriorated rapidly, preventing its detection and completion of validation. For the 2.3 GTX and GTX-2.3 dc toxins, selectivity and linearity shown to be satisfactory. The values obtained for the precision, accuracy, limits of detection and quantification of the instrument and the method presented is suitable values allowed by Brazilian law, with the exception of accuracy in small concentrations. The method proved to be robust as the analysis of peak area and show sensitivity to temperature variation and the analysis of the retention time. From the final analysis of the results of each parameter, the method proved to be valid for the determination of 2.3 GTX and GTX-dc 2.3.
A qualidade da Ãgua dos reservatÃrios para abastecimento vem sendo comprometida devido ao processo de eutrofizaÃÃo. A eutrofizaÃÃo propicia a proliferaÃÃo das cianobactÃrias, e consequentemente, cianotoxinas que podem ser produzidas e liberadas em qualquer estÃgio de crescimento celular das cianobactÃrias. Quando estas toxinas estÃo em excesso em reservatÃrios e mananciais, apresentam perigo à saÃde pÃblica, podendo causar intoxicaÃÃes em seres humanos e em animais. Devido a vÃrios relatos da literatura que indicam intoxicaÃÃes fatais causadas por cianotoxinas no Brasil e no mundo, as autoridades sanitÃrias brasileiras deram mais atenÃÃo à questÃo de intoxicaÃÃes por cianotoxinas, culminando com a inclusÃo de limites de concentraÃÃo para a microcistina e para a saxitoxina na portaria de potabilidade do MinistÃrio da SaÃde 2914/2011. Entre os mÃtodos descritos na literatura para a determinaÃÃo de saxitoxinas, nÃo foram encontrados relatos de validaÃÃo do mÃtodo para anÃlise de Goniautoxina 2,3 (GTX 2,3), Decarbamoil-Goniautoxina 2,3 (dc-GTX 2,3) e N-sulfocarbamoil-Goniautoxina 2,3 (C 1,2) em amostras de Ãgua de reservatÃrios para abastecimento pÃblico. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo validar uma metodologia analÃtica para identificar e quantificar GTX 2,3, dc-GTX 2,3 e C 1,2, utilizando cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia com detecÃÃo por fluorescÃncia (CLAE-FLD). A validaÃÃo foi executada de acordo com a ResoluÃÃo 889/2003 da ANVISA. A toxina C 1,2 nÃo se manteve estÃvel e degradou-se rapidamente, impedindo a sua detecÃÃo e conclusÃo da sua validaÃÃo. Para as toxinas GTX 2,3 e dc-GTX 2,3, a seletividade e a linearidade mostraram-se satisfatÃrias. Os valores obtidos para a precisÃo, exatidÃo, limites de detecÃÃo e quantificaÃÃo do instrumento e do mÃtodo apresentaram-se adequados aos valores permitidos pela legislaÃÃo brasileira, com exceÃÃo da exatidÃo em pequenas concentraÃÃes. O mÃtodo mostrou-se robusto quanto a anÃlise de Ãrea do pico e apresentou sensibilidade a variaÃÃo de temperatura quanto a anÃlise do tempo de retenÃÃo. A partir da anÃlise final dos resultados obtidos por cada parÃmetro, o mÃtodo mostrou-se valido para a determinaÃÃo de GTX 2,3 e dc-GTX 2,3.
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Poyer, Salomé. "Développement de méthodes d'analyse par spectrométrie de masse à mobilité ionique pour l'identification des analogues de saxitoxine." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES053.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse portent sur la séparation et l’identification de la saxitoxine et de ses analogues, composés neurotoxiques naturels. Des méthodes séparatives modernes telles que la chromatographie liquide à interactions hydrophiles (HILIC) et la spectrométrie de mobilité ionique (IMS) ont été couplées à la spectrométrie de masse (MS) pour réaliser l’analyse de ces toxines. Les couplages HILIC-MS et IMS-MS ont été développés, montrant une complémentarité dans la séparation des différents analogues. Le couplage des trois méthodes, HILIC-IMS-MS, a ensuite été mis au point et a permis la séparation rapide et non-ambiguë de chacun des analogues de saxitoxine. Le couplage HILIC-IMS-MS s’est également révélé être très répétable pour l’analyse de matrices biologiques complexes, bien que moins sensible que le couplage de la chromatographie HILIC avec un triple quadripôle utilisé en mode ciblé (MRM). L’approche IMS-MS a par ailleurs permis de déterminer les valeurs de sections efficaces de collision pour chaque analogue. Ces valeurs expérimentales ont été confrontées à des valeurs calculées correspondant à des structures théoriques obtenues par modélisation moléculaire. De bonnes corrélations ont été obtenues et ont permis d’accéder à des informations concernant la structure tridimensionnelle de ces toxines. La caractérisation structurale des analogues de saxitoxine a également été réalisée par spectrométrie de masse en tandem à partir notamment des espèces [M+H]+, [M+Li]+, [M+Na]+, [M+K]+ et [M−H]−. Une systématique de fragmentation, caractéristique de ce type de composés, a été mise en évidence. De plus, la nature des différents ions produits a permis de déterminer la stabilité des groupements fonctionnels en fonction du mode d’ionisation étudiéThis thesis work focused on the separation and identification of saxitoxin analogues, natural neurotoxic compounds. Modern separation techniques such as hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) and ion mobility spectrometry (IMS) coupled to mass spectrometry (MS) were developed for the analysis of saxitoxins. HILIC-MS and IMS-MS coupling were developed, showing a complementary for separation of the various saxitoxin analogues. HILIC-IMS-MS coupling was then optimized and allowed the fast separation of the toxin analogues. The HILIC-IMS-MS coupling was also repeatable when complex mixtures were injected, although it was less sensitive than with the coupling of HILIC with a triple quadrupole instrument operated in targeted mode. IMS application to saxitoxins also permitted to determinate the collision cross section values of each analogue. The calculation of theoretical structures permitted the determination of theoretical collision cross sections that were correlated to experimental values and allowed the access of gaseous phase conformation. Saxitoxin analogues characterization was carried out by tandem mass spectrometry of [M+H]+, [M+Li]+, [M+Na]+, [M+K]+ and [M−H]− species. The different product ions gave information about stability of chemical functions depending on the different species studied
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Melo, Ana Elisa Silva de. "Avaliação da filtração lenta na remoção de células de Cylindrospermopsis raciborskii e saxitoxinas." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2006. http://repositorio.unb.br/handle/10482/6464.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006.Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-28T20:41:35Z No. of bitstreams: 1 2006_Ana Elisa Silva de Melo.pdf: 6674592 bytes, checksum: d29a2a722b8a7a018085a7b6f619a2ea (MD5)
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O presente trabalho apresenta uma avaliação do desempenho da filtração lenta na remoção de células viáveis de Cylindrospermopsis raciborskii e de saxitoxinas na água para consumo humano. Também foi realizada uma investigação preliminar da potencialidade da pré-filtração ascendente em pedregulho como sistema de pré-tratamento para a filtração lenta no tratamento de águas com elevada presença de células de C. raciborskii. O trabalho foi desenvolvido em escala piloto, e divido em duas etapas experimentais. Na 1ª Etapa Experimental, a instalação piloto era constituída por um sistema de filtração lenta, composto por dois filtros lentos operando em paralelo. Já na 2ª Etapa Experimental, foi adicionada à instalação piloto uma unidade de pré-filtração ascendente em pedregulho precedendo os filtros lentos. Os filtros lentos foram operados com taxa de filtração de 3m3/m2.dia e o pré-filtro ascendente em pedregulho com taxa de filtração de 10m3/m2.dia. Durante a 1ª Etapa Experimental, foi avaliado o desempenho dos filtros lentos quando alimentados com água bruta (lago Paranoá) inoculada com diferentes concentrações de células de C. raciborskii (105 a 6x106céls./mL) ou saxitoxinas extracelulares (3μg/L). De acordo com os resultados obtidos, o processo de filtração lenta foi bastante eficiente na remoção de células de C. raciborskii com concentrações da ordem de 105 céls./mL. Entretanto, para as concentrações mais elevadas de C. raciborskii (acima de 1x106 céls./mL), a filtração lenta como única etapa de tratamento não se apresentou como alternativa mais apropriada, pois permite o traspasse de turbidez, clorofila-a, saxitoxinas intra e extracelulares, além de apresentar acelerado desenvolvimento da perda de carga. Nos períodos de traspasse, ocasionados pelo carreamento de células de C. raciborskii previamente retidas no meio filtrante, os filtros lentos produziram efluentes com valores de turbidez, clorofila-a, saxitoxinas intracelulares em torno de 2UT, 10μ/L e 5μg/L, respectivamente. Foi detectada a presença de saxitoxinas extracelulares na água filtrada quando o filtro lento era alimentado com 106 céls./mL de C. raciborskii, confirmando a ocorrência de lise de parte das células retidas no meio filtrante. Foi também observado um impacto negativo da presença de saxitoxinas na água bruta sobre a remoção de coliformes. Os resultados da 2ª Etapa Experimental sugerem que pré-filtração antecedendo a filtração lenta apresenta grande potencial de aplicação no tratamento de águas com elevadas concentrações de células de C. raciborskii (acima de 106 céls./mL). O pré-filtro ascendente em pedregulho conseguiu remover parte das células de C. raciborskii presentes na água bruta produzindo efluentes capazes de evitar o desenvolvimento acelerado da perda de carga nos filtros lentos. Diferentemente do observado com o uso de filtro lento como unidade única de tratamento, a turbidez, o teor de clorofila-a e saxitoxinas totais (intra + extracelulares) dos efluentes dos filtros lentos se mantiveram abaixo de 0,3UT, 2μg/L e 0,2μg/L, respectivamente, mesmo quando a água bruta que alimentava o sistema apresentava concentrações de células de C. raciborskii muito elevadas (7x106 céls./mL). Entretanto, a remoção de turbidez e clorofila-a no pré-filtro ascendente em pedregulho apresentaram valores abaixo dos verificados para essa unidade na literatura. Dessa forma, faz-se necessário a realização de estudos para otimização dos parâmetros de projeto e operação da unidade de pré-filtração. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
This work presents an evaluation of the performance of the slow sand filtration in the removal of viable cells of Cylindrospermopsis raciborskii and extracellular saxitoxin from raw water. Also, it was carmed out a preliminary investigation on the use of the upflow roughing filtration as pretreatment stage for slow sand filtration in treatment of raw water with very high concentration Cylindrospermopsis raciborskii cells. The work was developed in a pilot scale and was carried out in two experimental stages. In the first stage, the pilot plant comprises two slow sand filtration units operated in parallel. In the second stage, an upflow rough filter was installed before the slow sand filters. The slow sand filters were operated at filtration rate of 3m3/m2.day and the upflow rough filter at filtration rate of 10m3/m2.day. During the 1st stage, the slow sand filters were fed with raw water (Paranoá lake water) spiked with different concentrations of a cultived toxic strain C. raciborskii (105 to 6x106cells/mL) or with extracellular saxitoxins (3μg/L). Based on the results, the process of slow sand filtration is very efficient in the removal of cells of C. raciborskii in the range of 105cells/mL. However, for a raw water with higher concentrations of cells of C. raciborskii (>1x106 cells/mL), the slow sand filtration as sole treatment step don’t seems to be the adequate alternative of treatment, once it was observed the occurrence of turbity, chlorophyll-a, intra and extracellular saxitoxins breakthrough. Furthermore a high head-loss development was observed during the filtration process. Breakthrough occurred mainly as a result of detachment of part of the cells previously retained in the filter. During breakthrough periods the slow sand filters produce effluents with concentration of turbity, chlorophyll-a and intracellular saxitoxins higher than 2NTU, 10μg/L and 5μg/L, respectively. When the presence of saxitoxins in the raw water was mostly in the intracellular fraction, raw water with 106cells/mL of C. raciborskii, it was detected presence of extracellular saxitoxins in the filtered water, confirming that cells lyses was occurring in the filter bed. It was confirmed that presence of saxitoxins in the raw water has a negative impact in the removal of coliforms. The results of the 2nd stage suggest that the use of upflow filter before the slow sand filtration shows great potential for the treatment of waters with high concentrations of cells of C. raciborskii (higher than 1x106 cells/mL). The upflow rough filter was able to prevent the high rate of the head-loss development in the slow sand filters that was observed in the 1st stage. The use of the roughing filtration as pretreatment for the slow sand filters allowed these units to produce effluents with turbity, chlorophyll-a and total saxitoxins (intra+extracellular) lower than 0,3NTU, 2μg/L e 0,2μg/L, respectively, even when the concentration of C. raciborskii in the raw water was 7x106cells/mL. However, the removal efficiency of turbity and chlorophyll-a in the upflow rough filter was lower than that reported in the literature. Thus, future studies aiming the optimization of project and operational parameters must be pursued.
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Camargo-Santos, Danilo [UNESP]. "Ação alelopática de saxitoxinas e microcistinas em cianobactérias e microalgas verdes em condições controladas." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/87863.
Full textAbstract:
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santos_dc_me_rcla.pdf: 490047 bytes, checksum: ae9a28827e867e124ad022330c1d303b (MD5)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
A alelopatia é definida como um efeito prejudicial ou benéfico provocado por substâncias produzidas por microrganismos ou plantas sobre fungos, plantas, bactérias ou algas. Muitos trabalhos sugerem que cianotoxinas provocam efeitos alelopáticos em organismos fitoplanctônicos. Todavia, muitos estudos utilizaram concentrações de toxinas superiores àquelas normalmente encontradas nos ecossistemas aquáticos (>10μg.L-1), por isso nossa hipótese é que, em baixas concentrações, cianotoxinas não provocam efeitos alelopáticos. Esse estudo visa avaliar os possíveis efeitos alelopáticos das saxitoxinas (SX) nas densidades celulares das linhagens de microalgas verdes Monoraphidium convolutum (Corda) Komárková-Legnerová CMEA/UFF0201 e Scenedesmus acuminatus (Lagerheim) Chodat UFSCar036, e das cianobactérias Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 e Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232, assim como os de microcistinas (MC) na densidade celular das linhagens M. wesenbergii BCCUSP11 e M. aeruginosa BCCUSP232, em quatro diferentes concentrações até 10μg.L-1. Seis experimentos, com 14 dias de duração, foram realizados em câmaras com condições controladas de temperatura (24± 1°C), fotoperíodo (14:10h claro:escuro) e luz (40μmol.m-2.s-1). O controle e os tratamentos foram treplicados e realizados em meio de cultura ASM-1 (pH 7,4), com densidade celular inicial de 1,0 x 105 cel.mL-1. Os extratos brutos com presença e ausência de SX (SX+ e SX-) ou MC (MC+ e MC-), provenientes de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszinska) Seenayya & Raju e de M. aeruginosa, respectivamente, foram adicionados nos cultivos dos tratamentos 0.5, 1.0, 5.0 e 10.0 SX ou MC μg.L-1 de toxina no 4º dia. Não foi adicionado qualquer extrato aos controles. Foram obtidas as...
Allelopathy is defined as stimulating or inhibitory effect caused by substances produced by plants or microorganisms in fungus, plant, bacteria or algae. Cyanotoxins seem to induce allelopathical effects in phytoplanktonic organisms, as is suggested by some studies. However, these studies were performed with high toxins concentrations, which are higher than normally is reported for aquatic ecosystems (>10μg.L-1). We hypothesize that, under low concentrations, cyanotoxins do not cause allelopathical effects. This study aimed to evaluate the possible allelopathical effects of saxitoxins (SX) in the cell density of four target strains: the green algae Monoraphidium convolutum (Corda) Komárková-Legnerová CMEA/UFF0201 and Scenedesmus acuminatus (Lagerheim) Chodat UFSCar036, the cyanobacterium Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 and Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232. We also aimed to evaluate the allelopathical effects of the microcystins (MC) in the cell density of two cyanobacterium target strain, Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 and Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232, by using four different concentrations up to 10μg.L-1. Each of the six experiments last 14 days and were performed in incubation chambers with controlled temperature (24± 1°C), photoperiod (14:10h light:dark) and light intensity (40μmol.m-2.s-1). The control treatment and all the others were triplicated with initial cell density of 1,0 x 105 cel.mL-1, cultivated in ASM-1 medium (pH 7,4). The crude extracts with and without SX (SX+ or SX-) or MC (MC+ or MC-), obtained from Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszinska) Seenayya & Raju and M. aeruginosa, respectively, were added to the treatments cultures on the 4th day, using the following toxin concentrations:... (Complete abstract click electronic access below)
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Lopes, Ismael Keslley Carloto. "IdentificaÃÃo de cianobactÃrias produtoras de saxitoxinas em reservatÃrio de usos mÃltiplos no semiÃrio cearense." Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10883.
Full textAbstract:
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgicoNo semi-Ãrido brasileiro, devido Ãs caracterÃsticas climÃticas, ao regime irregular de chuvas e Ãs caracterÃsticas do solo, a principal fonte de Ãgua para abastecimento humano tem sido os reservatÃrios artificiais de superfÃcie, aÃudes. A ocupaÃÃo e exploraÃÃo desordenada dos recursos naturais nas bacias hidrogrÃficas, alÃm da alta evaporaÃÃo e da radiaÃÃo solar, interferem negativamente na qualidade da Ãgua armazenada. Como consequÃncia, esses reservatÃrios apresentam um processo de eutrofizaÃÃo acelerado, levando frequentemente a floraÃÃes de fitoplÃnctons, comunidade esta predominantemente dominada por CianobactÃrias. Devido grande parte desses organismos serem produtores de toxinas, podendo causar uma sÃrie de problemas à populaÃÃo, decidiu-se monitorar a comunidade fitoplanctÃnica do aÃude SÃtios Novos, reservatÃrio de usos mÃltiplos, localizado no municÃpio de Caucaia-CE, de janeiro de 2010 a junho de 2011 investigando a produÃÃo de toxinas pelos organismos dominantes. Identificou-se 41 tÃxons, 19 de cianobactÃrias e 22 de algas. Apesar da predominÃncia de nÃmero de tÃxons de algas, estas representaram menos de 10% dos organismos quantificados, com exceÃÃo de 1 amostragem. Jà as cianobactÃrias estiveram presentes em todas as amostragens, dominando quantitativamente o ambiente aquÃtico. Dentre o grupo de cianobactÃrias, destacaram-se Planktothrix agardhii (PA) e Cylindrospermosis raciborskii (CR). A abundÃncia de PA ao longo de todo o perÃodo de amostragem variou de 0 a 5.83x105 cel.mL-1, o que representou 94% da abundÃncia total do fitoplÃncton. A densidade mÃdia da PA foi 7.54.104 cel.mL-1. A abundÃncia CR no mesmo perÃodo variou de 0 a 3.32x104 cell.mL-1, representando 18,9% do total da comunidade fitoplanctÃnica. A abundÃncia mÃdia de CR foi 8.21.103 cel.mL-1. As espÃcies dominantes foram isoladas, e realizando-se bioensaios em camundongos, teste ELISA e mÃtodo de detecÃÃo por HPLC, observou-se a produÃÃo de STX e dc-STX pela CR e dc-GTX pela PA. Essa problemÃtica evidencia a necessidade da implementaÃÃo de aÃÃes integradas dos ÃrgÃos ambiental, de gestÃo dos recursos hÃdricos e companhia de sanamento estadual visando a prevenÃÃo e remediaÃÃo do processo de degradaÃÃo da qualidade da Ãgua, atuando na ampliaÃÃo do saneamento bÃsico, na educaÃÃo ambiental, na fiscalizaÃÃo dos usos e ocupaÃÃes do solo na bacia hidrogrÃfica mas, principalmente, no controle das atividades de piscicultura na bacia hidrÃulica, que ocorrem de maneira superintensiva.
In Brazilian semi-arid Northeast region due to irregular rainfall regime, climatic and soil characteristics, the main source of human water supply has been artificial surface reservoirs. Disorderly occupation and exploitation of natural resources on those hydrographic basins, alongside high evaporation and solar radiation, promote negative impact on stored water quality. As a consequence, the reservoirs present themselves in a process of accelerated eutrophication, often leading to phytoplankton blooms, predominantly dominated by Cyanobacteria. Due to many of these organisms are toxin-producing, which can cause a sort of problems to the population, it was decided to monitor the phytoplankton community of a multipurpose reservoir, located in the municipality of Caucaia-CE, from January 2010 to June 2011, as well as investigate the production of toxins by the dominant organisms. We identified 41 taxa, 19 of cyanobacteria and 22 of algae. Despite the predominance of algae over the identified taxa, they accounted for less than 10% of the quantified organisms, except for one sample. However cyanobacteria were present in all samples, quantitatively dominating the aquatic environment. Among the group of cyanobacteria, excelled Planktothrix agardhii (PA) and Cylindrospermosis raciborskii (CR). PA abundance along all sampling period ranged from 0 to 5.83x105 cells.mL-1 , which accounted for 94% of the total phytoplankton abundance. The average density of PA was 7.54.104 cells.mL-1 . The CR abundance in the same period ranged from 0 to 3.32x104 cells.mL-1 , accounting for 18,9% of total phytoplankton community. The average abundance of CR was 8.21.103 cells.mL-1. The dominant species were isolated and carrying out mice bioassay , ELISA and HPLC analysis, we observed the production of STX and dc-STX by CR and dc-GTX by PA. This issue highlights the need for the implementation of integrated actions from environmental agencies, water resources management and sanitation State companies towards the prevention and remediation of the degradation of water quality, acting in the expansion of sanitation, environmental education, oversighting of the use and occupation of the watershed lands, but mainly in the control of aquaculture activities in the hydraulic basin, which occur in a super intensive way.
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Camargo-Santos, Danilo. "Ação alelopática de saxitoxinas e microcistinas em cianobactérias e microalgas verdes em condições controladas /." Rio Claro, 2013. http://hdl.handle.net/11449/87863.
Full textAbstract:
Orientador: Maria do Carmo Bittencourt de OliveiraBanca: Ana Teresa Lombardi
Banca: Viviane Moschini Carlos
Resumo: A alelopatia é definida como um efeito prejudicial ou benéfico provocado por substâncias produzidas por microrganismos ou plantas sobre fungos, plantas, bactérias ou algas. Muitos trabalhos sugerem que cianotoxinas provocam efeitos alelopáticos em organismos fitoplanctônicos. Todavia, muitos estudos utilizaram concentrações de toxinas superiores àquelas normalmente encontradas nos ecossistemas aquáticos (>10μg.L-1), por isso nossa hipótese é que, em baixas concentrações, cianotoxinas não provocam efeitos alelopáticos. Esse estudo visa avaliar os possíveis efeitos alelopáticos das saxitoxinas (SX) nas densidades celulares das linhagens de microalgas verdes Monoraphidium convolutum (Corda) Komárková-Legnerová CMEA/UFF0201 e Scenedesmus acuminatus (Lagerheim) Chodat UFSCar036, e das cianobactérias Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 e Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232, assim como os de microcistinas (MC) na densidade celular das linhagens M. wesenbergii BCCUSP11 e M. aeruginosa BCCUSP232, em quatro diferentes concentrações até 10μg.L-1. Seis experimentos, com 14 dias de duração, foram realizados em câmaras com condições controladas de temperatura (24± 1°C), fotoperíodo (14:10h claro:escuro) e luz (40μmol.m-2.s-1). O controle e os tratamentos foram treplicados e realizados em meio de cultura ASM-1 (pH 7,4), com densidade celular inicial de 1,0 x 105 cel.mL-1. Os extratos brutos com presença e ausência de SX (SX+ e SX-) ou MC (MC+ e MC-), provenientes de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszinska) Seenayya & Raju e de M. aeruginosa, respectivamente, foram adicionados nos cultivos dos tratamentos 0.5, 1.0, 5.0 e 10.0 SX ou MC μg.L-1 de toxina no 4º dia. Não foi adicionado qualquer extrato aos controles. Foram obtidas as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Allelopathy is defined as stimulating or inhibitory effect caused by substances produced by plants or microorganisms in fungus, plant, bacteria or algae. Cyanotoxins seem to induce allelopathical effects in phytoplanktonic organisms, as is suggested by some studies. However, these studies were performed with high toxins concentrations, which are higher than normally is reported for aquatic ecosystems (>10μg.L-1). We hypothesize that, under low concentrations, cyanotoxins do not cause allelopathical effects. This study aimed to evaluate the possible allelopathical effects of saxitoxins (SX) in the cell density of four target strains: the green algae Monoraphidium convolutum (Corda) Komárková-Legnerová CMEA/UFF0201 and Scenedesmus acuminatus (Lagerheim) Chodat UFSCar036, the cyanobacterium Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 and Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232. We also aimed to evaluate the allelopathical effects of the microcystins (MC) in the cell density of two cyanobacterium target strain, Microcystis wesenbergii (Komárek) Komárek BCCUSP11 and Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing BCCUSP232, by using four different concentrations up to 10μg.L-1. Each of the six experiments last 14 days and were performed in incubation chambers with controlled temperature (24± 1°C), photoperiod (14:10h light:dark) and light intensity (40μmol.m-2.s-1). The control treatment and all the others were triplicated with initial cell density of 1,0 x 105 cel.mL-1, cultivated in ASM-1 medium (pH 7,4). The crude extracts with and without SX (SX+ or SX-) or MC (MC+ or MC-), obtained from Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszinska) Seenayya & Raju and M. aeruginosa, respectively, were added to the treatments cultures on the 4th day, using the following toxin concentrations:... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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Lopes, Ismael Keslley Carloto. "Identificação de cianobactérias produtoras de saxitoxinas em reservatório de usos múltiplos no semiário cearense." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2013. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11684.
Full textAbstract:
LOPES, I. K. C. Identificação de cianobactérias produtoras de saxitoxinas em reservatório de usos múltiplos no semiário cearense. 2013. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T13:13:57Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ikclopes.pdf: 11159370 bytes, checksum: 0c8b6f062ae6bf1d2bf24f1e2905cc93 (MD5)
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Made available in DSpace on 2015-04-28T19:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ikclopes.pdf: 11159370 bytes, checksum: 0c8b6f062ae6bf1d2bf24f1e2905cc93 (MD5) Previous issue date: 2013-08-16
In Brazilian semi-arid Northeast region due to irregular rainfall regime, climatic and soil characteristics, the main source of human water supply has been artificial surface reservoirs. Disorderly occupation and exploitation of natural resources on those hydrographic basins, alongside high evaporation and solar radiation, promote negative impact on stored water quality. As a consequence, the reservoirs present themselves in a process of accelerated eutrophication, often leading to phytoplankton blooms, predominantly dominated by Cyanobacteria. Due to many of these organisms are toxin-producing, which can cause a sort of problems to the population, it was decided to monitor the phytoplankton community of a multipurpose reservoir, located in the municipality of Caucaia-CE, from January 2010 to June 2011, as well as investigate the production of toxins by the dominant organisms. We identified 41 taxa, 19 of cyanobacteria and 22 of algae. Despite the predominance of algae over the identified taxa, they accounted for less than 10% of the quantified organisms, except for one sample. However cyanobacteria were present in all samples, quantitatively dominating the aquatic environment. Among the group of cyanobacteria, excelled Planktothrix agardhii (PA) and Cylindrospermosis raciborskii (CR). PA abundance along all sampling period ranged from 0 to 5.83x105 cells.mL-1 , which accounted for 94% of the total phytoplankton abundance. The average density of PA was 7.54.104 cells.mL-1 . The CR abundance in the same period ranged from 0 to 3.32x104 cells.mL-1 , accounting for 18,9% of total phytoplankton community. The average abundance of CR was 8.21.103 cells.mL-1. The dominant species were isolated and carrying out mice bioassay , ELISA and HPLC analysis, we observed the production of STX and dc-STX by CR and dc-GTX by PA. This issue highlights the need for the implementation of integrated actions from environmental agencies, water resources management and sanitation State companies towards the prevention and remediation of the degradation of water quality, acting in the expansion of sanitation, environmental education, oversighting of the use and occupation of the watershed lands, but mainly in the control of aquaculture activities in the hydraulic basin, which occur in a super intensive way
No semi-árido brasileiro, devido às características climáticas, ao regime irregular de chuvas e às características do solo, a principal fonte de água para abastecimento humano tem sido os reservatórios artificiais de superfície, açudes. A ocupação e exploração desordenada dos recursos naturais nas bacias hidrográficas, além da alta evaporação e da radiação solar, interferem negativamente na qualidade da água armazenada. Como consequência, esses reservatórios apresentam um processo de eutrofização acelerado, levando frequentemente a florações de fitoplânctons, comunidade esta predominantemente dominada por Cianobactérias. Devido grande parte desses organismos serem produtores de toxinas, podendo causar uma série de problemas à população, decidiu-se monitorar a comunidade fitoplanctônica do açude Sítios Novos, reservatório de usos múltiplos, localizado no município de Caucaia-CE, de janeiro de 2010 a junho de 2011 investigando a produção de toxinas pelos organismos dominantes. Identificou-se 41 táxons, 19 de cianobactérias e 22 de algas. Apesar da predominância de número de táxons de algas, estas representaram menos de 10% dos organismos quantificados, com exceção de 1 amostragem. Já as cianobactérias estiveram presentes em todas as amostragens, dominando quantitativamente o ambiente aquático. Dentre o grupo de cianobactérias, destacaram-se Planktothrix agardhii (PA) e Cylindrospermosis raciborskii (CR). A abundância de PA ao longo de todo o período de amostragem variou de 0 a 5.83x105 cel.mL-1, o que representou 94% da abundância total do fitoplâncton. A densidade média da PA foi 7.54.104 cel.mL-1. A abundância CR no mesmo período variou de 0 a 3.32x104 cell.mL-1, representando 18,9% do total da comunidade fitoplanctônica. A abundância média de CR foi 8.21.103 cel.mL-1. As espécies dominantes foram isoladas, e realizando-se bioensaios em camundongos, teste ELISA e método de detecção por HPLC, observou-se a produção de STX e dc-STX pela CR e dc-GTX pela PA. Essa problemática evidencia a necessidade da implementação de ações integradas dos órgãos ambiental, de gestão dos recursos hídricos e companhia de sanamento estadual visando a prevenção e remediação do processo de degradação da qualidade da água, atuando na ampliação do saneamento básico, na educação ambiental, na fiscalização dos usos e ocupações do solo na bacia hidrográfica mas, principalmente, no controle das atividades de piscicultura na bacia hidráulica, que ocorrem de maneira superintensiva
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Viana, Monica. "Avaliação de técnicas de tratamento na remoção de saxitoxinas em águas de consumo humano." Universidade Federal de Minas Gerais, 2006. http://hdl.handle.net/1843/REPA-6SQPSZ.
Full textAbstract:
This work conducted in batch scale, evaluated the saxitoxin removal by mean of two water treatment processes, namely, adsorption and oxidation. The toxins were produced through extraction of viable cells of cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. Five powdered activated carbons (PAC) made available by three Brazilian manufacturers were selected, and three of them were actually used adsorption tests. The characterization of each carbon was done by sweep microscopic in terms of volume of pores, surface area, grain size distribution, and iodine number. The cyanobacteria species cultivated during the study period were collected in a water source in Lagoa Santa. The synthetic water was prepared by means of destilled water and equivalent concentration of saxitoxin set up by Elisa test. The oxidation and adsorption tests were carried out in jar test equipment, using mineral, bond and wood activated carbons and calcium hypochlorite. The detention times were two hours
for adsorption, and 30 and 60 min for oxidation tests. The results pointed out that the type and the dosage of PAC are strongly related. For all tests,
the final saxitoxin concentration was higher than the limit established by The Brazilian drinking water legislation 518 (3,0 g/L). The information concerning the characterization the activated carbons provided by the manufacturers differed from that obtained in the tests, and these parameters were not in agreement with the standards set differed by ABNT (EB-2133). The oxidation efficiency was approximately 80 % for both detention times and distinct dosages, keeping practically constant for all tests according to the limit established by The Brazilian drinking water legislation 518.Apresenta-se neste trabalho uma avaliação do desempenho em escala de bancada de duas técnicas de tratamento de água, adsorção e oxidação, na remoção de saxitoxinas, produzidas por meio da extração de células viáveis de cianobactérias da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. Foram selecionados cinco tipos de carvão ativado em pó (CAP), de marcas comercializadas do Brasil, sendo três efetivamente empregados nos ensaios de adsorção. Após a seleção, os carvões, foram caracterizados individualmente por microscopia de varredura, seguida da determinação da distribuição do volume de poros, da área superficial, da distribuição granulométrica e do número de iodo. Durante os experimentos foi cultivada uma cepa da espécie C. raciborskii, proveniente de um corpo d´água na região central de Lagoa Santa. As saxitoxinas eram produzidas a partir da lise celular. A água de estudo foi preparada pela adição de água destilada ao extrato de saxitoxinas, com concentrações calculadas por meio do teste imunocompetitivo (Elisa). Os testes de adsorção e oxidação foram realizados em equipamento de Jar Test e empregando-se, respectivamente, carvões de madeira, osso e mineral, e hipoclorito de cálcio. Os tempos de detenção aplicados foram de duas horas para adsorção e 30 e 60 min para oxidação. Os resultados apontaram que a eficiência de remoção, para a adsorção, está intrinsecamente relacionada ao tipo de carvão e à dosagem empregada, obtendo a máxima eficiência de remoção de 68% para os carvões de osso e madeira. Nestes ensaios, a concentração de saxitoxinas obtida após o emprego das técnicas de remoção foi superior ao limite recomendado pela Portaria MS nº 518/2004 (3,0 g/L). Quanto à caracterização dos carvões, verificou-se que os dados fornecidos pelos fabricantes se apresentaram distintos em relação aos analisados, e que tais parâmetros não atenderam às premissas da ABNT (EB-2133). Em relação à oxidação, para os dois tempos de contato e as dosagens avaliadas, a eficiência de remoção, da ordem de 80%, manteve-se praticamente constante, atendendo ao estabelecido pela Portaria 518.
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Mello, Danielle Ferraz. "Avaliação do efeito de microalgas nocivas e ficotoxinas em hemócitos de ostras do pacífico Crassostrea gigas." Florianópolis, SC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/96291.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2012Made available in DSpace on 2012-10-26T10:37:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303237.pdf: 795654 bytes, checksum: 51c290dfa1f1196596076c3cf3bbc212 (MD5)
Os hemócitos são responsáveis por mediar uma série de reações imunológicas essenciais para a sobrevivência de bivalves. Dentre os vários fatores de estresse ambientais os quais os bivalves estão sujeitos, pode-se citar as florações de algas nocivas (FANs) que devido ao aumento abrupto de sua biomassa e produção de ficotoxinas, causam grandes prejuízos aos ecossistemas costeiros. O impacto dessas algas nocivas e suas ficotoxinas no sistema imune dos bivalves são, porém muito pouco conhecidos ainda. Para melhor compreender os possíveis efeitos dessas microalgas e suas toxinas no sistema imune de bivalves, hemócitos da ostra Crassostrea gigas foram expostos in vitro à microalga Alexandrium minutum, aos produtos extracelulares (PECs) da microalga Heterosigma akashiwo e às neurotoxinas purificadas saxitoxina (STX) e brevetoxina (PbTx-2). Foram então analisados alguns parâmetros celulares e a expressão quantitativa (qPCR) de 11 genes associados aos sistemas imunológico, antioxidante, de estresse e de biotransformação. Os resultados mostraram que apesar da viabilidade e a complexidade dos hemócitos se manterem inalteradas após incubação com A. minutum (1:6, alga/hemócito) ou com sua toxina STX (0,0375 µg/L), a capacidade fagocítica fagocitose e produção de espécies reativas de oxigênio foram prejudicadas em ambos os tratamentos (30 % e ? 38 % menores, respectivamente). Houve ainda, um aumento do tamanho dos hemócitos granulares (33 %) incubados apenas com as microalgas. Por outro lado, os hemócitos das ostras incubados com os PECs de H. akashiwo, microalga supostamente produtora de brevetoxinas (PbTxs) ou com diferentes concentrações de PbTx-2 (3 a 1.000 µg/L) também não tiveram sua viabilidade alterada. Além disso, as maiores concentrações de PbTx-2 testadas (300 e 1.000 µg/L) também não foram capazes de induzir a apoptose nos hemócitos. As análises de expressão gênica revelaram um aumento no número de transcritos da citocina IL-17 (4,5x) após 4 h de exposição à A. minutum, assim como, após exposição apenas à STX, da chaperona Hsp70 (2x) e do peptídeo antimicrobiano defensina (Defh2) (7x). Por outro lado, hemócitos incubados com a STX apresentaram também uma diminuição nos níveis de transcritos da IL-17 (10x) e de uma isoforma de citocromo P450 (CYP356A1) (3,6x). Com relação à PbTx-2 (1.000 µg/L) houve um aumento no número de transcritos da Hsp70 (2,4x) e do CYP356A1 (2x) e uma tendência a maiores valores para o gene que codifica a fatty acid binding protein (FABP) (2,8x). Em conjunto, estes resultados sugerem que a STX em geral promove uma imunosupressão dos hemócitos de ostras, enquanto que a PbTx-2 estimula a expressão de genes associados a respostas de estresse e detoxificação, mas não de genes associados aos sistemas imune e antioxidante. Os resultados claramente demonstram que as ficotoxinas apresentam efeitos específicos e interferem com a expressão gênica de hemócitos sendo, portanto, potencialmente tóxicas para bivalves.
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Amorim, Flavia Ferreira. "Remoção dos contaminantes orgânicos β-estradiol e saxitoxinas (STX, Neo-STX e dc-STX) por meio de nanofiltração : avaliação em escala de bancada." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2007. http://repositorio.unb.br/handle/10482/1853.
Full textAbstract:
Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-02T20:10:50Z
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2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5)Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-05T14:58:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5)
Made available in DSpace on 2009-10-05T14:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5) Previous issue date: 2007-11
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a remoção dos contaminantes orgânicos β- estradiol e das saxitoxinas (STX, dc-STX e Neo-STX) por nanofiltração. A escolha dos contaminantes foi motivada pela crescente presença desses compostos em mananciais de abastecimento e o potencial de causar danos à saúde humana mesmo em baixas concentrações. Pesquisas demonstram que a eficiência de remoção pelo tratamento convencional não é suficiente para evitar os possíveis efeitos adversos e por isso um tratamento avançado precisa ser considerado para remoção desses contaminantes. Os ensaios de nanofiltração foram realizados em um sistema com dispositivo de separação em membranas de fluxo tangencial, em escala de bancada, com recirculação do concentrado. A pressão de trabalho aplicada no sistema foi de 689kPa e a velocidade tangencial constante foi de aproximadamente 0,4m/s. A temperatura da água de alimentação foi mantida em cerca de 25°C. Foram testados dois tipos de membranas, uma de acetato de celulose e outra composta de poliamida sobre suporte de polissulfona. Dois tipos de águas de estudo foram utilizados e, além disso, a influência do valor do pH da água no processo de remoção dos contaminantes foi avaliada. A água de estudo tipo I consistia de água deionizada contaminada com β-estradiol em concentração constante de aproximadamente 10 μg/L. A água tipo II consistia de água deionizada contaminada com saxitoxinas originadas da cepa de Cylindropermopsis raciborskii. A concentração de saxitoxinas foi variável, dependendo da concentração resultante do cultivo da cianobactéria. A quantificação do β-estradiol foi realizada pelo método “Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay” (ELISA) e das saxitoxinas pela Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (CLAE). Os resultados dos ensaios demonstraram que o mecanismo de adsorção contribuiu para remoção tanto do β-estradiol, quanto das saxitoxinas. As remoções de β-estradiol foram maiores para a membrana composta do que para a membrana de acetato de celulose, no entanto a porcentagem de remoção real não pode ser avaliada, pois não se alcançou o equilíbrio na remoção. Para as saxitoxinas as remoções foram maiores para a membrana de acetato de celulose do que para a membrana composta. A elevação do valor de pH promoveu a redução do fenômeno da adsorção na membrana para os contaminantes estudados e influenciou positivamente o processo, elevando bastante as eficiências de remoção de β-estradiol e saxitoxinas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The aim of work was to investigate the removal of β-estradiol and saxitoxins (STX, dc- STX and Neo-STX) by nanofiltration. These contaminants were selected due to its growing detection in drinking water reservoirs and their potential risk to human health, even at low concentrations. According to the literature, these substances are only poorly removed by conventional water and wastewater treatments and it is necessary to consider advanced treatment processes for efficient removal. The experiments were carried out in a laboratory scale cross-flow filtration system with recirculation of the concentrate. The applied pressure was fixed at 689kPa and the constant cross-flow velocity was 0,4m/s. The temperature of feed solution was kept at about 25°C. Two nanofiltration membranes, polyamide thin film composite and cellulose acetate, were tested for the removal of β-estradiol and saxitoxins. The influence of pH solution on contaminants retention was also examined. Feed water type I was prepared by spiking estradiol into mili-Q water to make up a solution containing about 10μg/L of β-estradiol. Feed water type II contained variable concentration of saxitoxins extracted from Cylindropermopsis raciborskii culture. β-estradiol and saxitoxins concentrations were quantified by Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay (ELISA) method and High Performance Liquid Cromatography (HPLC), respectively. The results suggest that the adsorption mechanism contributes for the removal of both β- estradiol and saxitoxins by nanofiltration. The thin film composite membrane exhibited higher performance in terms of β-estradiol rejection, but the actual percentage removed was not obtained because the steady-state was not reached. The cellulose acetate exhibited a higher performance in terms of the saxitoxins rejection. The adsorption of both β- estradiol and saxitoxins on the membranes decreased when the pH of the feed water was increased. At the higher pH value, β-estradiol and saxitoxins rejections also increased.
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Miotto, Maria Cecília. "Caracterização ecofisiológica e molecular de duas cepas de Cylindrospermopsis raciborskii, produtoras de saxitoxina, isoladas da Lagoa do Peri, Florianópolis, SC." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2017. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/175827.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2016.Made available in DSpace on 2017-05-23T04:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345650.pdf: 1330328 bytes, checksum: 55dfae15bfefc3739493e70fb1ce1cd7 (MD5)
Cylindrospermopsis raciborskii é uma cianobactéria planctônica de água doce, conhecida por produzir cilindrospermosina, toxinas paralisantes e alguns outros compostos ainda não identificados. Esta espécie, originalmente identificada como restrita a regiões tropicais, apresenta grande capacidade de invasão e adaptação em corpos d?água ao redor do mundo. Na lagoa do Peri, um lago polimítico subtropical, localizado na costa sul do Brasil, C. raciborskii representa cerca de 90% da densidade do fitoplâncton total, mostrando-se dominante durante a maior parte do ano. O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar duas cepas, LP1, isolada em 2006, e LP2, isolada em 2013, ambas na Lagoa do Peri, quanto sua morfologia, ecofisiologia e seu perfil de toxinas, bem como, sua filogenia, além de relacionar o conteúdo de toxinas com os níveis relativos de transcritos dos genes sxtA, sxtB, sxtI e sxtS, presentes no agrupamento responsável pela biossíntese da saxitoxina. As duas, LP1 e LP2, cepas apresentaram 100% de identidade nas sequências parciais correspondentes aos genes 16S rRNA, ITS e rpoC1, entretanto, possuem características morfológicas, ecofisiológicas e toxicológicas distintas. As cepas apresentam morfologias distintas e diferenças significativas quanto ao comprimento e volume dos tricomas. A cepa LP2 mostrou uma tendência a maiores taxas de crescimento que a cepa LP1, nas três temperaturas (17°C, 22°C e 28°C) e nas três razões N:P (4,5:1, 10:1 e 40:1) testadas. Ambas as cepas apresentam baixo requerimento de luz, mas foram capazes de tolerar intensidades luminosas em torno de 200 µmol photons.m-2.s-1. A cepa LP2 apresentou maior concentração de clorofia-a e também maior dissipação de energia não fotoquímica (NPQ) que a cepa LP1, e quando exposta a altas intensidades luminosas, apresentou tricomas com maior volume. Com relação à produção de toxinas, a cepa LP2 apresentou um potencial tóxico maior que a cepa LP1, uma vez que apresentou uma maior variedade de análogos, sendo, portanto, considerada mais tóxica, de acordo com o nível de toxicidade de cada variante. A cepa LP1 não amplificou nenhum dos geneselecionados da via de biossíntese da saxitoxina, logo, apresentou ausência de expressão dos mesmos. De um modo geral, a expressão relativa dos genes sxtA, sxtB, sxtI e sxtS, foi menor na cepa LP2, quando comparada com os níveis relativos de transcritos da cepa C. raciborskii T3, usada como controle. Entretanto, só foi observada diferença estatística nos níveis de transcritos do gene sxtA. Também não foi observada diferença estatística entre os níveis relativos de transcritos dos quatro genes, dentro da mesma cepa. Esses resultados reforçam a hipótese que existam diferentes ecótipos desta espécie, que provavelmente se originaram em resposta às variações ambientais existentes na Lagoa do Peri. A sua dominância durante grande parte do ano pode ser explicada pela alternância desses ecótipos na contribuição de biomassa total de acordo com suas vantagens fisiológicas, contribuindo para o sucesso ecológico da espécie.
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Melegari, Sílvia Pedroso. "Estudo do mecanismo de ação tóxica da saxitoxina e avaliação de sua adsorção em materiais alternativos para aplicação em sistemas de tratamento de água." Florianópolis, SC, 2010. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93826.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010Made available in DSpace on 2012-10-25T03:46:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286035.pdf: 10421694 bytes, checksum: 86b7defc9211ce2b78fde1aa5c44bf07 (MD5)
Entre os diversos problemas de saúde pública ligados ao abastecimento de água, a contaminação de mananciais de água doce por cianotoxinas tem sido muito enfatizada devido ao risco toxicológico que representa. Assim, este assunto tornou-se preocupante e é cada vez mais estudado pela comunidade científica, pois compromete a qualidade das águas destinada ao consumo humano, atingindo conjuntos de organismos muito além da comunidade aquática. A saxitoxina (STX) é uma neurotoxina produzida pela cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii, que compõe a biota da Lagoa do Peri, um dos principais mananciais de abastecimento de água para o Município de Florianópolis-SC. Este estudo investigou o mecanismo de ação da STX por meio de métodos toxicológicos in vitro, além de verificar a capacidade de adsorção de conchas de ostra e quitina à STX. Os testes citotóxicos e genotóxicos in vitro, realizados para avaliar a ação da STX sobre células Neuro 2A (N2A) e Vero, foram os testes do MTT, a fragmentação e a metilação do DNA, a lipoperoxidação e a frequência de células micronucleadas. Os ensaios de adsorção deram-se com o emprego de conchas de ostras trituradas e quitina, como matrizes adsorventes para a verificação da capacidade de adsorção da STX em soluções aquosas. Para a quantificação da STX, foi empregada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Os resultados obtidos nas avaliações toxicológicas demonstraram que a STX possui um potencial efeito citotóxico e genotóxico, pois induziu as células N2A à apoptose, à fragmentação e à hipermetilação do DNA, além de causar a oxidação lipídica da membrana celular. Nessas avaliações toxicológicas ainda foi possível verificar o potencial da STX à indução de formação de micronúcleos em células N2A e Vero, com evidências dos efeitos de origem aneugênica. Nos ensaios de adsorção, foi possível verificar que a concha de ostra e a quitina foram eficientes para remoção da STX (>60% em 48h) em amostras da água, na escala de concentrações empregadas neste estudo.
Amongst the diverse problems of public health on the water supply, the contamination of fresh water sources from cyanotoxins had been emphatized due toxicological risk. Thus, this subject that concern more and more studied by the scientific community, therefore compromises the waters quality destined to the human consumption, reaching organisms beyond the aquatic community. The saxitoxin (STX) is a neurotoxin produced in blooms of Cylindrospermopsis raciborski, cyanobacteria that composes the biota of Peri Lagoon - Florianópolis/SC. This study evaluated the mechanism of action of STX through toxicology methods in vitro, besides verifying the absorption capacity of oyster shell and chitin to STX. To evaluate the action of STX in Neuro 2A (N2A) and Vero cells, the cytotoxic and genotoxic in vitro essays employed were: MTT assay, DNA methylation and fragmentation, lipid peroxidation and frequency of micronucleated cells. From the adsorption essays were employed oyster shells powdered and chitin as adsorbents matrices and verifying the capacity of absorption of STX soluble to these adsorbents. The quantification of STX was for high performance liquid chromatography (HPLC). The results of toxicological evaluation showed that STX had a potential cytotoxic and genotoxic effects. The STX'exposure induced to N2A cells to cellular apoptosis, DNA fragmentation and methylation and lipid oxidation of cellular membrane. The toxicological evaluation demonstrated that STX induced to the N2A and Vero cells exposed to micronuclei formation, with evidenced to aneugenic effects. The adsorption assays verified that oyster shell and chitin were efficient to remove the STX (>60% in 48h) from water samples, in the concentrations scale employed in this study.
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Crespim, Elaine. "Identificação e sequenciamento de genes envolvidos na biossíntese de microcistinas e saxitoxinas na cianobactéria Microcystis aeruginosa SPC777." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-22052013-112756/.
Full textAbstract:
As toxinas produzidas por cianobactérias em ecossistemas aquáticos de superfície utilizados para abastecimento público constituem uma preocupação mundial, com casos de intoxicação relatados em diversos países.Sérios problemas de saúde e até mesmo óbito podem ocorrer como consequência dessas intoxicações. Em ambientes de água doce eutrofizados, florações de espécies de Microcystis são frequentemente observadas e, devido à sua ampla distribuição geográfica e capacidade de produzir toxinas, este é um dos gêneros de cianobactérias mais extensivamente estudados. Microcystis spp. são conhecidas pela produção da potente hepatotoxina microcistina. No entanto, um estudo recente com a linhagem M. aeruginosa SPC777 isolada da represa Billings (São Paulo, SP) relatou a sua capacidade de produção simultânea da [L-ser7] microcistina-RR e da neurotoxina saxitoxina (goniautoxinas 1, 2, 3 e 4). Esse foi o primeiro relato de produção de saxitoxina por uma cianobactéria unicelular. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo identificar e sequenciar os genes envolvidos na biossíntese da microcistina e saxitoxina na linhagem M. aeruginosa SPC777 e reavaliar a produção destas toxinas após vários anos de cultivo em laboratório. Para isso, foi feito o sequenciamento do genoma de M. aeruginosa SPC777 na plataforma SOLiD V3 e a montagem ab initio das leituras foi realizada usando os algoritmos Edena e Velvet. Análises Blast no banco de dados do NCBI foram realizadas na busca de similaridade por sequências dos genes mcy e sxt e de genes que flanqueiam os agrupamentos envolvidos na biossíntese de ambas as toxinas. Além disso, PCR e sequenciamento Sanger foram empregados para auxiliar a busca dos genes de interesse. Os dez genes envolvidos na biossíntese da microcistina (mcyA-J) foram encontrados e anotados a partir do genoma da M. aeruginosa SPC777, assim como os genes dnaN e uma1, que são normalmente encontrados flanqueando o agrupamento gênico da microcistina. O arranjo dos genes mcy no agrupamento seguiu a mesma ordem de outros descritos na literatura, mas foram encontradas diferenças na sequência de nucleotídeos para alguns dos genes. Para saxitoxina, apenas cinco genes entre aqueles diretamente envolvidos na biossíntese desta neurotoxina foram encontrados usando PCR e sequenciamento Sanger. As sequências parciais dos genes sxt apresentaram alta identidade com outros encontrados em cianobactérias tóxicas. Além disso, a tradução dessas sequências em aminoácidos e as funções protéicas e domínios preditos confirmaram sua identidade como genes da sintetase de saxitoxina. Análises químicas em HPLC-MS/MS mostraram a produção de microcistina, com a detecção do íon m/z 1036, que corresponde à microcistina-YM. Entretanto, não foi observada produção de saxitoxinas. Pelo que sabemos, este é o primeiro agrupamento gênico de microcistina sequenciado de uma linhagem de Microcystis isolada da América do Sul,além de serem os primeiros genes sxt descritos em uma cianobactéria unicelular. Este estudo propiciou novos conhecimentos sobre a origem dos genes mcy e sxt e contribuiu para uma melhor compreensão da evolução destas toxinasThe toxins produced by cyanobacteria in surface aquatic ecosystems used for public supply constitute a worldwide concern, with poisoning cases reported in several countries. Serious health problems and even death can occur as a consequence of these poisonings. In eutrophic freshwater environments, blooms of Microcystis species are often observed and, due to its wide geographic distribution and ability to produce toxins, this is one of the most extensively studied cyanobacterial genera. Microcystis spp. are known for the production of the potent hepatotoxin microcystin. Nonetheless, a recent study with the strain M. aeruginosa SPC777 isolated from Billings reservoir (São Paulo, SP) reported its ability for simultaneous production of [L-ser7] microcystin-RR and the neurotoxin saxitoxin (gonyautoxins 1, 2, 3 and 4). This was the first report of saxitoxin production by a unicellular cyanobacterium. In this context, the present study aimed at the identification and sequencing of the genes involved in the biosynthesis of microcystin and saxitoxin in the strain M. aeruginosa SPC777 and re-evaluation ofthe production of these toxins after several years of cultivation in laboratory. For this, whole genome sequencing of M. aeruginosa SPC777 was done in the platform SOLiD V3 and ab initio assembly of the reads was performed using the algorithms Edena and Velvet. Blast analyses in the NCBI database were performed in the searchfor similarity to mcy and sxt gene sequences and to genes flanking the clusters involvedin the biosynthesis of both toxins. Furthermore, PCR and Sanger sequencing were employed to help the search for the genes of interest. The ten genes involved in microcystin biosynthesis (mcyA-J) were found and annotated from the genome of M. aeruginosa SPC777, as well as the genes dnaN and uma1, which are usually found flanking the microcystin gene cluster. The arrangement of mcy genes in the cluster has followed the same order than others described in literature, but differences were found in the sequence of nucleotides for some of the genes. For saxitoxin, only five genes among those directly involved in the biosynthesis of this neurotoxin were found using PCR and Sanger sequencing. The partial sxt gene sequences have shown high identities to others found in toxic cyanobacteria. Additionally, their translation into amino acids and the predicted protein functions and domains confirmed their identity as saxitoxin synthetase genes.HPLC-MS/MS chemical analyses have shown the production of microcystin, with the detection of the ion m/z1036, which corresponds to the microcystin-YM. Nevertheless, saxitoxin production was not observed. As far as we know, this is the first microcystin gene cluster sequenced from a Microcystis strain isolated from South America and it is also the first time that sxt genes are described in a unicellular cyanobacterium. This study has brought new insightson the origin of the mcy and sxt genes and contributed to a better understanding of the evolution of these toxins
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Freitas, Mariana Sousa. "Remoção de microcistinas e saxitoxinas por meio de oxidação com hipoclorito de sódio : avaliaçãoem escala de bancada." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2007. http://repositorio.unb.br/handle/10482/9966.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2007.Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-02-13T14:16:28Z No. of bitstreams: 1 2007_MarianaSousaFreitas.pdf: 1520344 bytes, checksum: 42c8bbe0cb46cf5d2a92306b5c7a94d2 (MD5)
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A eutrofização dos mananciais propicia o desenvolvimento de cianobactérias capazes produzir e liberar toxinas que podem afetar a saúde de homens e animais. No Brasil há diversos relatos da ocorrência de florações tóxicas da espécie Microcystis aeruginosa, produtoras de microcistinas, em mananciais de abastecimento público, e tem se verificado o aumento da ocorrência de florações de Cylindrospermopsis raciborskii, produtoras de saxitoxinas. As etapas de coagulação, floculação, sedimentação e filtração do tratamento convencional, o mais utilizado no país, não são capazes de remover cianotoxinas dissolvidas, porém a oxidação no tanque de contato pode ser uma alternativa para a remoção desses compostos. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou a eficiência de remoção de microcistinas e saxitoxinas por meio da oxidação utilizando cloro livre na forma de hipoclorito de sódio. Ensaios em escala de bancada foram realizados utilizando o equipamento de teste de jarros, tendo como águas de estudo material obtido a partir da lise de células cultivadas de Microcystis aeruginosa e de Cylindrospermopsis raciborskii diluídos em água deionizada e água do lago Paranoá. As águas estudadas continham, portanto, cianotoxinas e outros compostos orgânicos originados a partir da lise celular e, em alguns casos, compostos orgânicos naturalmente presentes na água. Os ensaios foram realizados em valores de pH de aproximadamente 5,0. Tanto no caso das águas contendo microcistinas como no caso de águas contendo saxitoxinas, a demanda de cloro foi elevada e remoções significativas de toxinas só ocorreram em dosagens elevadas de cloro. Nas condições estudadas, para a quase completa remoção de cerca de 80 μg/L de microcistinas da água de estudo, foram necessárias dosagens de cloro próximas a 11 mg/L. Entretanto, para reduzir a concentração de neoSTX de 73 μg/L para valores próximos a 31 μg/L foram necessários cerca de 20 mg/L de cloro. Além disso, os estudos com as variantes dcSTX e STX de saxitoxinas indicaram que estas variantes são mais estáveis com relação à oxidação do que a variante neoSTX. Os ensaios realizados com material da lise de M. aeruginosa diluída em água do lago Paranoá indicaram que as microcistinas e os demais produtos liberados pela lise celular são mais facilmente oxidadas do que os compostos presentes naturalmente na água do lago. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The eutrophication of lakes and reservoirs may favor blooms of cyanobacteria species capable of producing and releasing toxins that can affect human and animal health. In Brazil there have been several reports about the occurrence of toxic blooms of Microcystis aeruginosa in waters supply reservoirs and the increasing of Cylindrospermopsis raciborskii blooms. It is known that the coagulation, flocculation, sedimentation and filtration steps of the conventional treatment are not able to remove dissolved cyanotoxins effectively, but oxidation in the contact tank may be an alternative for the removal of these compounds. In this context, the aim of this work was to study the removal of microcystins and saxitoxins by oxidation using sodium hypochlorite. Bench oxidation experiments using jartest equipment were carried out at pH value around 5. The model waters used were obtained from the lysis of Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii cultivated cells, diluted in deionized water and Lake Paranoá water. Therefore, the model water studied containing cyonotoxins toxins and other cell released organic compounds. Independently of the toxin studied, microcystins or saxitoxins, the chlorine demand was high and acceptable removal of toxins were only possible with high doses of chlorine. Under the condition studied, for a near total removal of 80 μg/L of microcystins, it was necessary to dose about 11 mg/L of chlorine. However, reducing 73 μg/L of neoSTX to a concentration around 31 μg/L was only obtained with a dose of 20 mg/L of chlorine. Moreover, results of experiments with two other variants of saxitoxins, STX and dcSTX, suggest that these variants are more resistant to oxidation with chlorine than the neoSTX. Oxidation experiments carried out with lysed material of Microcystis aeruginosa cells diluted in Paranoá lake water indicated that microcystins and other cell released compounds are easily oxidized than natural organic matter present in the lake water.
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Melo, Filho Luiz Carlos de. "Avaliação da ozonização como pré ou pós-tratamento à filtração direta descendente na remoção de cianobactérias e saxitoxinas." Florianópolis, SC, 2006. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/89211.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.Made available in DSpace on 2012-10-22T18:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232888.pdf: 9017232 bytes, checksum: 85e6a9e825358195d48f397d81eec675 (MD5)
O emprego da tecnologia da filtração direta descendente não é recomendado para o tratamento de água proveniente de manancial com elevada densidade de cianobactérias. A sua aplicação poderia ser considerada apenas depois de um pré-tratamento da água. A ozonização é apresentada na literatura técnica especializada como capaz de promover uma remoção eficiente de cianobactérias. Contudo, a aplicação da ozonização antes da remoção das células de cianobactérias potencialmente tóxicas exige cautela, pois pode promover lise das células e, conseqüetemente, liberação de toxinas para a água. O presente trabalho investiga a ozonização como método alternativo de pré ou pós-tratamento para a filtração direta descendente na remoção de cianobactérias e saxitoxinas. A investigação experimental foi conduzida num sistema piloto construído numa estação de tratamento de água em Florianópolis, cujo manancial, a Lagoa do Peri, apresenta elevada densidade da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. A concentração deste microrganismo durante todo o período desta pesquisa, variou entre 7,06x105 e 1,28x106 células/mL. Os experimentos foram agrupados em três fases. A fase 1 investigou somente a pré-ozonização em relação à duração das carreiras de filtração e à qualidade da água produzida. A dosagem de ozônio empregada foi de 1,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,3 minutos. A ozonização foi investigada nas fases experimentais 2 e 3 como pré ou pós-tratamento à filtração direta descendente. As análises de qualidade da água nestas fases avaliaram a concentração de cianobactérias e saxitoxinas. Na fase 2 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 2,0mgO3/L e o tempo de contato de 2,2 minutos, e a pós-ozonização com 1,0mgO3/L e 2,2 minutos. Na fase 3 a pré-ozonização foi realizada com a dosagem de 4,5mgO3/L e um tempo de contato de 5,0 minutos, e a pós-ozonização com 6,0mgO3/L e 5,5 minutos.O método de análise das saxitoxinas foi a cromatografia líquida de alta eficiência com derivatização pós-coluna e detecção por fluorescência. Os resultados demonstraram que a pré-ozonização reduziu a dosagem de coagulante em até 56%, e prolongou o tempo das carreiras de filtração em até 52%. Em relação à remoção de cianobactérias, o melhor desempenho foi obtido com a ozonização empregada como pré-tratamento. A taxa média de remoção de cianobactérias na pré-ozonização seguida de filtração direta descendente foi de 99,6%. Apesar da aparente eficiência, a densidade de cianobactérias na água filtrada, cerca de 4,4x103 células/mL, é considerada alta. A concentração de saxitoxinas presente na água da Lagoa do Peri esteve sempre muito baixa durante as investigações experimentais, em torno de 3,2 g/L eq. STX/L. Este fato contribuiu para que as concentrações na água tratada se aproximassem do limite de detecção do método de análise, o que prejudicou a avaliação da eficácia da pré e da pós-ozonização. Mesmo assim, pôde-se concluir que a pré-ozonização em composição com a filtração direta descendente foi mais eficiente na remoção de saxitoxinas. A concentração média de saxitoxinas na água produzida através desta composição foi de 0,02 g/L eq. STX/L. Apesar de inferior ao valor máximo permitido no padrão de potabilidade brasileiro, a concentração de saxitoxinas na água tratada não pode ser subestimada, uma vez que ainda não se conhecem as conseqüências de sua ingestão a longo prazo em baixas concentrações.
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Mondardo, Renata Iza. "Avaliação da filtração em margem como pré-tratamento à filtração direta descendente na remoção de células de cianobactérias e saxitoxinas." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/92497.
Full textAbstract:
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2009.Made available in DSpace on 2012-10-24T09:26:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276045.pdf: 6648782 bytes, checksum: ad19460ce96a0b2883f37e7d253c2e72 (MD5)
Currently, water treatment plants, which utilize downflow direct filtration technology, have been facing problems such as cyanobacteria growth within water sources. Depending on the species involved, the resulting water quality may be jeopardized due to the cyanobacterial ability to produce saxitoxins. They also obstruct the filter systems that may be damaged. Downflow direct filtering technologies may not be recommended for water treatment of sources with high cyanobacterial density. Its application could only be considered after a pre-treatment stage. Some removal technologies are available in the market; though efficient, they are not under economic and practical possibilities. This paper intends to utilize Bank filtration as a pre-treatment for downflow direct filtration in order to present a low-cost treatment option for proper water quality, and the removal of both cyanobacteria and saxitoxins. Experimental investigations were conducted on the Laboratório de Águas da Lagoa do Peri - LALP and at the water potabilization laboratory (Laboratório de Potabilização de Água - LAPOA/UFSC) under the following stages: 1) Characterization of Peri Lake water (Water I), of Bank filtration water (Water II), and of study water (Water III = 85% FM + 15% Lake); 2) Continuous and non-continuous bench tests in order to determine saxitoxin adsorption and removal by sedimentation of the Peri Lake water source; 3) Bench tests on coagulant and coagulant aid dosage optimization; 4) Continuous testing using the optimal doses previously determined in order to follow cyanobacteria and saxitoxin identification and quantification. Saxitoxin analysis was performed using HPLC with post-column derivation and fluorescence detection. Results demonstrated that saxitoxins (STX) have more affinity with sediments when compared with neosaxitoxins (NEO). A complete removal of STX occurred in less than 5 days; in turn, NEO required more time # approximately 15 days. Bank filtration has proved to be a promising technology for cyanobacterial cells and saxitoxin removal. Bank filtration used as a pre-treatment caused the filtration system to last 3-4 times longer, reducing up to 50% of aluminum sulfate dosages. Phytoplankton evaluation showed a smaller cell density on the systems using bank filtration as pre-treatment (9,795 cell/mL in treated water). Results have shown the importance of conditioning water with high density of potentially toxic cyanobacteria before downflow direct filtration. Regarding saxitoxin removal, no saxitoxins were detected on the Water II samples. After complete treatment, 0,05 mg/L intracellular EqSTX was detected. Although under the limiting values, equivalent concentrations in the treated water must be considered, especially considering that the frequent consumption effects of low saxitoxin dosages on human health are unknown.
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Mileo, Marianna Correia Aragão. "Saxitoxinas GTX 2,3, dc-GTX 2,3 EC 1,2 em água de abastecimento público: estabilidade e validação de método analítico." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2014. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11569.
Full textAbstract:
MILEO, M. C. A. Saxitoxinas GTX 2,3, dc-GTX 2,3 EC 1,2 em água de abastecimento público: estabilidade e validação de método analítico. 2014. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T18:22:00Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_mcamileo.pdf: 1283316 bytes, checksum: 0a2f75926bda8188865ddfbbf7384253 (MD5)
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The water quality of reservoirs for water supply has been compromised due to eutrophication. Eutrophication favors the proliferation of cyanobacteria, and therefore cyanotoxins that can be produced and released at any stage of cell growth of cyanobacteria. When these are in excess toxins in reservoirs and fountains, represent a hazard to public health and may cause poisoning in humans and animals. Due to several published reports that indicate fatal poisoning caused by cyanotoxins in Brazil and the world, the Brazilian health authorities have given more attention to the issue of intoxication by cyanotoxins, culminating with the inclusion of concentration limits for microcystin and saxitoxin to the concierge potability of the Ministry of Health 2914/2011. The methods described in the literature for the determination of saxitoxins, no reports of validation of the method for analyzing Goniautoxina 2.3 (GTX 2.3) were found Decarbamoil Goniautoxina 2,3-(2,3 dc-GTX) and N -sulfocarbamoil-Goniautoxina 2.3 (1.2 C) in water samples from reservoirs for public water supply. Within this context, this work aims to validate analytical methodology to identify and quantify 2.3 GTX, GTX-dc 2.3 and 1.2 C, using high-efficiency liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD). Validation was performed in accordance with Resolution 889/2003 of ANVISA. The toxin C 1.2 has not remained stable and deteriorated rapidly, preventing its detection and completion of validation. For the 2.3 GTX and GTX-2.3 dc toxins, selectivity and linearity shown to be satisfactory. The values obtained for the precision, accuracy, limits of detection and quantification of the instrument and the method presented is suitable values allowed by Brazilian law, with the exception of accuracy in small concentrations. The method proved to be robust as the analysis of peak area and show sensitivity to temperature variation and the analysis of the retention time. From the final analysis of the results of each parameter, the method proved to be valid for the determination of 2.3 GTX and GTX-dc 2.3.
A qualidade da água dos reservatórios para abastecimento vem sendo comprometida devido ao processo de eutrofização. A eutrofização propicia a proliferação das cianobactérias, e consequentemente, cianotoxinas que podem ser produzidas e liberadas em qualquer estágio de crescimento celular das cianobactérias. Quando estas toxinas estão em excesso em reservatórios e mananciais, apresentam perigo à saúde pública, podendo causar intoxicações em seres humanos e em animais. Devido a vários relatos da literatura que indicam intoxicações fatais causadas por cianotoxinas no Brasil e no mundo, as autoridades sanitárias brasileiras deram mais atenção à questão de intoxicações por cianotoxinas, culminando com a inclusão de limites de concentração para a microcistina e para a saxitoxina na portaria de potabilidade do Ministério da Saúde 2914/2011. Entre os métodos descritos na literatura para a determinação de saxitoxinas, não foram encontrados relatos de validação do método para análise de Goniautoxina 2,3 (GTX 2,3), Decarbamoil-Goniautoxina 2,3 (dc-GTX 2,3) e N-sulfocarbamoil-Goniautoxina 2,3 (C 1,2) em amostras de água de reservatórios para abastecimento público. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo validar uma metodologia analítica para identificar e quantificar GTX 2,3, dc-GTX 2,3 e C 1,2, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência (CLAE-FLD). A validação foi executada de acordo com a Resolução 889/2003 da ANVISA. A toxina C 1,2 não se manteve estável e degradou-se rapidamente, impedindo a sua detecção e conclusão da sua validação. Para as toxinas GTX 2,3 e dc-GTX 2,3, a seletividade e a linearidade mostraram-se satisfatórias. Os valores obtidos para a precisão, exatidão, limites de detecção e quantificação do instrumento e do método apresentaram-se adequados aos valores permitidos pela legislação brasileira, com exceção da exatidão em pequenas concentrações. O método mostrou-se robusto quanto a análise de área do pico e apresentou sensibilidade a variação de temperatura quanto a análise do tempo de retenção. A partir da análise final dos resultados obtidos por cada parâmetro, o método mostrou-se valido para a determinação de GTX 2,3 e dc-GTX 2,3.
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Reyes, Chavez Julio Manuel. "Determinación de biotoxina marina veneno paralizante de molusco en Aulacomya ater “choro común” y Argopecten purpuratus “concha de abanico” provenientes del litoral central peruano." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012. https://hdl.handle.net/20.500.12672/6413.
Full textAbstract:
Determina la presencia de la biotoxina VPM en Aulacomya ater (choro común) y Argopecten purpuratus (concha de abanico) comercializados en el terminal Pesquero de Ventanilla y el Desembarcadero Pesquero Artesanal de Ancón. Procesa muestras de moluscos para la detección de VPM mediante, el método normalizado de la Asociación Oficial de Químicos Analistas (AOAC 959.08.2005) conocido como el método del bioensayo en ratón. De las 79 muestras analizadas, 37 eran concha de abanico y 42 choro común, este último presentó niveles detectables de VPM en tres ocasiones. Siendo la concentración máxima detectada de 48 µg Saxitoxina equivalente/100 g que está por debajo del límite legal que en nuestro país es de 80 µg Saxitoxina equivalente/100 g de carne. En Argopecten purpuratus no se detectó la presencia de toxinas VPM o estas se encontraban por debajo del límite de cuantificación del bioensayo que en nuestro caso fue de 37 µg STX/100 g-1. Concluye que existe un riesgo ostensible para la salud del consumidor debido a la presencia de las toxinas VPM en muestras de moluscos comercializados en el mercado local.Tesis
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Robertson, Alison. "Saxitoxin binding proteins: biological perspectives." Thesis, 2005. https://researchonline.jcu.edu.au/34822/1/34822-robertson-2005-thesis.pdf.
Full textAbstract:
Saxitoxin binding protein (STXBP) is a functional classification which describes all proteins capable of binding to the paralytic shellfish toxin (PST), saxitoxin (STX). Based on this functionality, this group includes the voltage gated sodium channels (VGSCs), pufferfish STX and tetrodotoxin (TTX) binding proteins (PSTBPs) and saxiphilin (SXPN) which was been isolated from the amphibian Rana catesbeiana. Various activities and relationships of bullfrog SXPN have been elucidated including the ability to inhibit papain, human cathepsin Band L and the substantial homology of the amino acid sequence to transferrins (TFs). However, the biological role of SXPN has not been thoroughly examined and remains a mystery. It is likely that a detoxification mechanism exists in animals exposed to PSTs, and may explain the defined STX binding activity of soluble STXBPs. Therefore, the main objective of this thesis was to examine various aspects of the biological relationship between STX and soluble STXBPs to determine whether these proteins provide a defensive arsenal against PST intoxication.
PreliIninary studies indicated that current methods for the detection of STXBPs were problematic and time intensive therefore several radio-receptor assays were developed and trialled to identify a suitable primary screening regimen for the detection and characterisation of these proteins. Assays utilising anion and cation exhange methods, protein binding and traditional charcoal radio-receptor methods were compared to published formats. A receptor binding filtration assay incorporating protein binding membranes of mixed cellulose esters (MCE) proved to be a robust method for the sensitive and accurate detection of STXBPs. This assay was easily converted for use as a PST screening tool and was validated in subsequent chapters using Bufo marinus plasma which is readily obtainable source of STXBPs.
With the aid of this optimised assay method, the diversity of soluble STX-specific receptors was investigated to extend previous phylogenetic surveys and identify any commonality between species that contain STXBPs. More than 1000 extracts, representing over 200 different species from the marine, freshwater and terrestrial environment were investigated, resulting in the discovery of eight novel STXBPs extending the known phylogenetic diversity of STXBPs to include species from Onychophora and Mollusca. Seven of these species were characterised as STX specific hydrophilic receptors based on their ability to exclusively bind STX. In addition, a STXBP likely to belong to the PSTBP group was identified in the toad fish, T. pleurogramma.
Further examination of species collected from a verified STX "Hot Spot" resulted in the identification of one additional STXBP in the extracts from the crab, Lophozozymus octodentatus. The occurrence of PSTs and diversity STX sources and vectors at this site were examined by means of radioreceptor assays including the centipede SXPN assay, rat brain synaptosome assay, liquid chromatography-fluorescence detection with post column oxidation, in addition to confirmatory mass spectrometric analysis. This study confirmed 3 new sources of PSTs in benthic food web of Port Hedland including the macroalgae, Sargassum sp. Jania sp.2 and Jania sp.3. However, the STX levels in these species did not explain the extreme levels of STX observed in some vectors. A number of new PST vectors were identified from the bivalves Tridacna squamosa, Pinctada albina sugilata, Saccostrea glomerata, Malleus regula and the first incidence of STX in the octopi, Octopus (Abdopus) sp. 5, was reported. The lack of widespread STXBPs in the intertidal STX "Hot Spot" did not conclusively support the toxin defence hypothesis as a likely biological role of STXBPs.
Finally, an animal model, B. marinus, was selected for an in depth analysis of STXBPs. STXBP levels in the toad were ubiquitous across all life stages and within all tissues with the exception of the venom glands, and reflected previous reports of saxiphilin distribution in the bullfrog Roo catesbeiana. Interestingly, a positive correlation was demonstrated between environmental temperature and levels of STX binding activity in toad plasma. The STXBP isolated from B. marinus plasma was successfully purified, revealing an estimated protein size of 93 kDa and 3 peptide sequences which facilitated degenerate PCR experiments. Cloned STXBP-specific fragments of cDNA from toad liver were then cloned and the corresponding translated amino acid sequences revealed homology to the C-lobe of both saxiphilin from R. catesbeiana (also known to contain the STX binding site) and a variety of TFs.
The biological role of soluble STXBPs remains a mystery but substantial advances have been made in terms of the diversity, function and relationships of these proteins. The potential application of STXBPs uncovered during this research, in both medical and research applications of PSP treatment and detection is substantial and the wealth of data collected will promote several new directions of research in this area.
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O’Neill, Katie. "The effect of the cyanobacterial toxin saxitoxin on neurodevelopment." Thesis, 2017. http://hdl.handle.net/2440/119798.
Full textAbstract:
The potent neurotoxin saxitoxin (STX) belongs to a group of structurally related analogues, collectively known as the paralytic shellfish toxins, produced by both marine and freshwater phytoplankton. This group of toxins act by blocking the voltage-gated sodium channels, halting the inflow of sodium ions and the subsequent generation of action potentials. While acute exposure has been well researched, with safety guidelines applied, chronic low dose exposure from neither marine or freshwater sources has been investigated. Given the role of cellular electrical activity in neurodevelopment this latter pattern of exposure may be of significant public health concern. This background has been addressed in chapter 1; “Low dose extended exposure to saxitoxin and its potential neurodevelopmental effects: a review”, and the published manuscript can be found in Appendix 1. Given this lack of investigation we aimed to determine if STX had an adverse effect on neurodevelopment following low dose extended exposure using two models of neuronal development. Further, we aimed to establish an assay which could be used to determine if any adverse neurodevelopmental effects recorded were due to direct STX toxicity. Firstly, using model neuronal cell lines it was shown that STX at or below the current drinking water guideline (0.25-3μg/L) caused a significant concentration dependent decrease in the development of neuronal morphology following an extended exposure period. This research is presented in chapter 2; “Extended low-dose exposure to saxitoxin inhibits neurite outgrowth in model neuronal cells” and the published manuscript can be found in Appendix 2. In addition to investigating the neurodevelopmental effects of STX, an assay measuring viability indirectly through cellular metabolism was established to be used with STX. The assay was used to eliminate the possibility of nonspecific cell toxicity as a cause of the effects on neurodevelopment. The assay was successfully optimised in two cell lines and tested with STX (0.25- 10μg/L) and ZnSO4 (10-4-10-1M), a known cytotoxic compound. The assay showed that STX is not toxic in our cell line under the conditions used for chapter 2. These results are reported in Chapter 3; “Optimisation of a real time resazurin based assay for use in OVCAR-3 and SH-SY5Y cells”. Moving to a model which more accurately models mammalian neuronal differentiation, the effect of STX at the drinking water guideline (3μg/L) and a predicted algal bloom concentration (10μg/L) was investigated using embryonic stem cells. Cells were differentiated using a previously described method of neuronal differentiation and assessed by examination of morphological development of neuronal features and expression of gene markers. A concentration dependent decrease in morphological neuronal index scores was recorded, confirming the results of chapter 1, in addition the expression of neuronal markers nestin and MAP2 were increased following exposure to STX (3μg/L) while ßIII-Tubulin was delayed by 3 days in both STX treatment groups. This research is presented in chapter 4; “Low dose exposure to saxitoxin affects neuronal differentiation of D3 embryonic stem cells”. These results suggest that STX, and potentially its analogues, interfere with proper neuronal development at environmentally relevant concentrations. Whilst further work is required to investigate the mechanisms causing the adverse effects seen, the work presented here raises awareness that this pattern of exposure could be of significant public health concern and deserves further investigation.Thesis (Ph.D.) (Research by Publication) -- University of Adelaide, Adelaide Medical School, 2017.
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Yi-HsuanChen and 陳以暄. "Development and Application of Monitoring Technique for Saxitoxin Producing Cyanobacteria in Fresh Water." Thesis, 2015. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/48416291226847308821.
Full text
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Lin, Yi-Chen, and 林奕辰. "Studies on nanoparticles for the adsorption and fluorescent detection of saxitoxin by microplate assay." Thesis, 2006. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/84745803171874711691.
Full textAbstract:
碩士國立臺灣海洋大學
食品科學系
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Abstract Paralytic shellfish poisoning is a serious intoxication which has caused deaths all over the world. It results from the ingestion of shellfish containing dangerous levels of toxins. Consequently, accuracy and sensitivity for toxin detection methods are very important. This research explores the method of using silica and biomolecules to prepare nanoparticles. In addition, it compares the adsorption of saxitoxin on different nanoparticles and the combination of chemical reagents or cells with nanoparticles to detect saxitoxin by microplate assay. The SEM pictures showed that the nanoparticle is about 50 nm, 100 nm or smaller than 50 nm. Using surface area and porosity analyzer to detect the micropore distribution of the porous silica nanoparticles, we can find that they are about 5.8 Å ~6.6 Å. Comparing the adsorption of saxitoxin on different nanoparticles, we can find that collagen-silica nanoparticle is the best sorbent. Saxitoxin is oxidized after adsorption with porous silica nanoparticles. We can notice that nanoparticles can increase the fluorescence intensity and achieve the same detection limit. The detection limit of saxitoxin is 250 ng/ml. Propidium iodide dyes or fluorescent nanoparticles is combined with cell-based assay to detect saxitoxin. For the assay using nanoparticles and C6 cells, the detection limit is 2 ng/ml. In comparison, using nanoparticles and CHO cells could detect as low as 0.02 ng/ml.
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Matsumoto, M. "Aspects of the interaction between the marine bacterium Alcanivorax DG881 and the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum." Thesis, 2011. https://eprints.utas.edu.au/12489/2/Matsumoto.pdf.
Full textAbstract:
The presence of a bacterial community is vital to the germination and growth of the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum. Previous research has shown that the bacterium Alcanivorax DG881 is an important stimulatory member of the dinoflagellate-associated bacterial community, however the nature of the interaction between the two organisms, and the substances and mechanism involved in growth stimulation are unknown. This thesis uses a uni-bacterial G. catenatum experimental culture model to investigate elements of the interaction between the marine bacterium Alcanivorax DG881 with the dinoflagellate G. catenatum.
In the first experiment, three treatments were used to determine whether the G. catenatum growth stimulating substances produced by Alcanivorax DG881 were extracellular or intracellular substances, and whether these substances need to be continuously provided to G. catenatum to support growth. Addition of extracellular filtrates from cultures of G. catenatum and it’s associated bacteria showed increased growth stimulating activity in resting cyst germination experiments compared to treatments containing intracellular substances from Alcanivorax DG881 in absence of live Alcanivorax DG881 cells. Repeated addition of extracellular filtrates sustained G. catenatum growth after germination for a significantly longer period and to higher cell concentrations than a single addition of extracellular filtrate. These results indicated that the G. catenatum did not obtain growth stimulating substances by ingesting bacteria but requires one or more extracellular dissolved products produced by Alcanivorax DG881. The patterns of growth suggest that the products were either labile or utilised by the dinoflagellate during growth.
It has been proposed that dinoflagellate-associated Alcanivorax DG881 benefits from the utilization of dissolved organic carbon (DOC) exuded from the dinoflagellate cell. To examine this idea, the single carbon utilization profile of Alcanivorax DG881 was compared with the closely related but no-stimulatory strain Alcanivorax borkumensis SK2 using the BIOLOG GN2 plate assay system. Alcanivorax DG881 was able to use a much wider range of carbon compounds for growth than Alcanivorax borkumensis SK2, particular a wider range of amino acids, known as an important component of the DOC exuded from algal cells. The data here suggest that Alcanivorax DG881 is relatively better adapted to a life associated with algal cells than Alcanivorax borkumensis SK2. Detection and sequence characterization of putative saxitoxin synthesis gene homologues was attempted. Degenerate PCR primers designed from sequence of three putative saxitoxin biosynthesis (Sxt) genes from cyanobacteria was used to screen G. catenatum total DNA extracts. PCR products of expected length were obtained for three Sxt genes and two products were sequenced and compared to the putative cyanobacterial homolog and other published DNA sequences available on Genbank. The putative G. catenatum SxtN gene sequence showed highest similarity with sulfurtransferase of bacteria Francisella philomiragia subsp. Philomiragia (84% similarity), and with a hypothetical protein the Arabidopsis thaliana (81% similarity). The putative G. catenatum SxtU gene sequence showed low similarity with a hypothetical protein of Peptostreptococcus micros (46% similarity) and hypothetical proteins from the fungi Aspergillus oryzae (46% similarity). Phylogenetic comparisons of the partial sequences of both candidate genes suggested that they were of bacterial rather than dinoflagellate origin, and bacteria associated with G. catenatum not involved in saxitoxin synthesis directly or indirectly.
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Cusick, Kathleen D. "Proposed mechanism of action of saxitoxin in aquatic systems based on expression profiling in lower eukaryotes." 2009. http://etd.utk.edu/2009/Spring2009Dissertations/CusickKathleenAnnDaumer.pdf.
Full text