Rozprawy doktorskie na temat „Cylindrospermopsis raciborskii”
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Norris, Ross L. G. "Toxicology of compounds from the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii /". [St. Lucia, Qld.], 2002. http://www.library.uq.edu.au/pdfserve.php?image=thesisabs/absthe16950.pdf.
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Hepp, Keli. "Composição, variação temporal e espacial de cianobactérias, com ênfase na espécie cylindrospermopsis raciborskii (woloszynska) seenayya & subba raju no lago do Parque Professor Theobaldo Dick, Lajeado, Rio Grande do Sul, Brasil". reponame:Repositório Institucional da UNIVATES, 2009. http://hdl.handle.net/10737/88.
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Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2009-09-10T20:36:36Z
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O desenvolvimento de florações de algas e cianobactérias vêm sendo cada vez mais frequente à medida que os ambientes aquáticos sofrem as interferências de ações antrópicas. Florações de cianobactérias são as principais responsáveis por problemas sanitários, devido ao potencial de produção de toxinas de certas espécies, além de conferir odor e coloração às águas. Tais fenômenos constituem sérios riscos à biota aquática e à comunidade associada, assim como à saúde pública. Em virtude da ocorrência de florações de cianobactérias no lago do Parque Professor Theobaldo Dick no município de Lajeado, Rio Grande do Sul, Brasil, possivelmente associada à mortandade de peixes documentada durante a floração, e por este se encontrar em uma área de preservação permanente, realizou-se uma avaliação da composição e da variação temporal e espacial de cianobactérias deste ecossistema. Foram analisadas 23 amostras durante os meses de fevereiro/2008 a janeiro/2009. As amostras de água foram obtidas mensalmente através da passagem de frasco na subsuperfície da água em dois pontos do lago. Foram analisadas as seguintes variáveis ambientais: temperatura do ar e da água (oC), pluviosidade (mm), transparência (m), pH, oxigênio dissolvido (mg.L-1), nitrogênio total (mg.L-1) e fósforo total (mg.L-1). A classe Cyanophyceae, objetivo deste estudo, esteve representada por 11 táxons, sendo Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju a espécie dominante durante o período estudado, com exceção do mês de janeiro/09 quando foi considerada abundante. A densidade (ind.mL-1) de cianobactérias representou 71,32% da densidade total verificada. A incidência destes organismos esteve relacionada às condições físico-químicas da água como consequência do lançamento de águas residuárias domésticas “in natura” no lago. Testes de toxicidade detectaram a presença de neurotoxinas, provavelmente associadas à morte de peixes registradas no lago.
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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.
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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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Dörr, Fabiane. "Efeito do herbicida glifosato sobre o crescimento e produção de metabólitos secundários em Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii". Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9141/tde-10062015-171941/.
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Cianobactérias, conhecidas por sua habilidade de sintetizar metabólitos com ação tóxica, podem se tornar dominantes em águas com altas concentrações de nitrogênio e fósforo. Embora a toxicidade do glifosato, o herbicida mais usado no mundo, em alguns organismos aquáticos seja conhecida, poucos estudos abordam o efeito desse composto sobre a produção de metabólitos secundários por cianobactérias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes concentrações de glifosato (produto técnico) sobre o crescimento e produção de cianotoxinas e microgininas pelas cepas brasileiras Microcystis aeruginosa LTPNA 08 e Cylindrospermopsis raciborskii CENA 302. Na presença de 15 mg/L de glifosato, o crescimento e a produção de toxinas pela M. aeruginosa foram reduzidos e de microgininas significativamente aumentada. Já a C. raciborskii, quando exposta à 20 mg/L de glifosato teve seu crescimento e síntese de clorofila-a, carotenoides e saxitoxinas aumentados. Concentrações superiores a 20 e 30 mg/L impediram o crescimento celular das cepas LTPNA 08 e CENA 302, respectivamente. A análise de ácidos graxos mostrou perfis bastante distintos entre as cepas. Na cepa LTPNA 08, enquanto que na presença de 10 mg/L de glifosato ocorreu diminuição do teor do ácido linoleico, o ácido estearidônico foi aumentado. Nenhuma das concentrações testadas promoveu alteração sobre o perfil de ácidos graxos da cepa CENA 302. A toxicidade de 5 produtos formulados a base de glifosato foi comparada ao produto técnico em ambas as linhagens-teste. Observou-se uma resistência distinta entre as cepas e toxicidade também variável entre as formulações comerciais. Sendo assim, diante da elevada resistência das cianobactérias M. aeruginosa e C. raciborskii ao glifosato, e considerando-se a elevada interferência antrópica através das práticas agrícolas, pode-se inferir que o uso excessivo e frequente desse herbicida é capaz de estimular o crescimento e dominância desses organismos, podendo modificar a estrutura e funcionalidade de ecossistemas aquáticosCyanobacteria, known for their ability to synthesize toxic metabolites, can become dominant in water bodies with high concentrations of nitrogen and phosphorus. Although the toxicity of glyphosate, the most widely used herbicide in the world, in some aquatic organisms is well known, few studies address the effect of this compound on the production of secondary metabolites by cyanobacteria. The aim of this study was to evaluate the influence of different concentrations the herbicide glyphosate (technical grade) on growth and production of cyanotoxins and microginins by Brazilian strains of Microcystis aeruginosa LTPNA 08 and Cylindrospermopsis raciborskii CENA 302. In the presence of 15 mg/L of glyphosate, growth and toxin production by M. aeruginosa were reduced and microginins cell quota significantly increased. The C. raciborskii strain, when exposed to 20 mg/L of glyphosate, had the growth, and chlorophyll-a, carotenoids and saxitoxins production increased. Concentrations above 20 and 30 mg/L prevented cell growth of LTPNA 08 and CENA 302 strains, respectively. Fatty acid analysis showed distinct profiles among the strains. When exposed to 10 mg/L of glyphosate, a decrease in the linoleic acid and increase in stearidonic acid content were observed in M. aeruginosa LTPNA 08 strain. None of the tested concentrations of glyphosate promoted change on the fatty acid profile of CENA 302 strain. The toxicity of 5 glyphosate formulated products was compared to technical product to both strains. There was a distinct resistance among strains and also a variable toxicity among formulated products. Thus, given the high glyphosate resistance of M. aeruginosa and C. raciborskii cyanobacteria, and considering the high anthropogenic interference through agri cultural practices, it can be inferred that excessive and frequent use of this herbicide is able to stimulate growth and dominance of these organisms, which may modify the structure and function of aquatic ecosystems
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Buch, Bruna [UNESP]. "Ecofisiologia de morfotipos reto e espiralado de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) em condições controladas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2009. http://hdl.handle.net/11449/87891.
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buch_b_me_rcla.pdf: 552232 bytes, checksum: 22cbe3b482513cc7c0ff14275a5841ce (MD5)Cylindrospermopsis raciborskii é uma espécie formadora de florações potencialmente tóxicas em sistemas aquáticos eutrofizados, inclusive naqueles utilizados para abastecimento público, podendo trazer riscos à saúde humana. Esta espécie apresenta morfologia do tricoma reto, sigmóide e espiralado, sendo que as razões para esta variação ainda não foram claramente definidas. Estudos comparativos de seqüências genéticas têm demonstrado que a morfologia não está relacionada à filogenia do gênero Cylindrospermopsis e que os diferentes morfotipos representam uma única espécie. Os objetivos deste estudo foram: avaliar os efeitos de duas diferentes intensidades luminosas (30 e 90 μmol.m-2.s-1) e temperaturas (21 e 31°C) no crescimento e na morfologia de tricomas de uma linhagem reta (ITEP28) e outra espiralada (ITEP31) e, testar a hipótese de que ambos os morfotipos respondam negativamente à intensidade luminosa e temperatura altas. As linhagens reta e espiralada apresentaram pequenas diferenças na morfometria celular nas diferentes condições testadas. Além disso, a linhagem espiralada apresentou alterações na morfologia do tricoma, mostrando uma plasticidade fenotípica maior em relação à linhagem reta. Ambas as linhagens se adaptaram às condições testadas, embora a linhagem reta tenha apresentado velocidades máximas (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) de crescimento maiores que a linhagem espiralada (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). Na condição de 90 μmol.m-2.s-1 e 21°C, a linhagem reta não atingiu a fase exponencial do crescimento, enquanto a linhagem espiralada demorou para atingir a velocidade máxima de crescimento, e este foi interrompido antes. Nas condições de temperatura baixa (21°C) não houve produção de acinetos. Além disso, esta condição de temperatura baixa aliada a intensidade luminosa alta (90 μmol.m-2.s-1) prejudicou o crescimento de ambas...
Cylindrospermopsis raciborskii is a potentially toxic bloom former species in eutrophic aquatic systems, including water supply reservoirs where it can bring risks to human health. This species shows straight, sigmoid and coiled trichome morphology and the reasons to this variation aren’t clarified yet. Comparative studies of genetic sequences have been indicated that morphology isn’t related with the Cylindrospermopsis genus phylogeny, thus the different morphotypes represents a single species. The aims of this study were: to evaluate the effects of two different light intensities (30 and 90 μmol.m-2.s-1) and temperatures (21 and 31°C) on growth and morphology of straight (ITEP28) and coiled (ITEP31) morphotypes and, to test the hypothesis that both morphotypes respond negatively to the high light intensity and temperature. The straight and coiled morphotypes showed a little difference in the cell width and length measurements in the tested conditions. Moreover, the coiled trichome exhibited morphological changes that indicated greater phenotipical plasticity than the straight one. Both strains were adapted to the tested conditions, although the straight one showed higher growth velocity (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) than the coiled one (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). In the condition of 90 μmol.m-2.s-1 and 21°C, the coiled morphotype delays to reach the maximum growth velocity, thus the growth was interrupted before that. In the conditions of low temperature (21°C) there is no akinetes production. Furthermore, this condition of low temperature associated with high light intensity (90 μmol.m-2.s-1) harmed the growth of both morphotypes. Therefore, the results found opposed to the considered hypothesis that both morphotypes are susceptible to the high light intensity and temperature in culture controlled conditions, since both morphotypes reached the highest growth velocity... (Complete abstract click electronic access below)
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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.
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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)
Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-17T16:25:05Z (GMT) 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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Buch, Bruna. "Ecofisiologia de morfotipos reto e espiralado de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) em condições controladas /". Rio Claro : [s.n.], 2009. http://hdl.handle.net/11449/87891.
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Orientador: Maria do Carmo Bittencourt de OliveiraBanca: Carlos Eduardo de Mattos Bicudo
Banca: João Dias de Toledo Arruda Neto
Resumo: Cylindrospermopsis raciborskii é uma espécie formadora de florações potencialmente tóxicas em sistemas aquáticos eutrofizados, inclusive naqueles utilizados para abastecimento público, podendo trazer riscos à saúde humana. Esta espécie apresenta morfologia do tricoma reto, sigmóide e espiralado, sendo que as razões para esta variação ainda não foram claramente definidas. Estudos comparativos de seqüências genéticas têm demonstrado que a morfologia não está relacionada à filogenia do gênero Cylindrospermopsis e que os diferentes morfotipos representam uma única espécie. Os objetivos deste estudo foram: avaliar os efeitos de duas diferentes intensidades luminosas (30 e 90 μmol.m-2.s-1) e temperaturas (21 e 31°C) no crescimento e na morfologia de tricomas de uma linhagem reta (ITEP28) e outra espiralada (ITEP31) e, testar a hipótese de que ambos os morfotipos respondam negativamente à intensidade luminosa e temperatura altas. As linhagens reta e espiralada apresentaram pequenas diferenças na morfometria celular nas diferentes condições testadas. Além disso, a linhagem espiralada apresentou alterações na morfologia do tricoma, mostrando uma plasticidade fenotípica maior em relação à linhagem reta. Ambas as linhagens se adaptaram às condições testadas, embora a linhagem reta tenha apresentado velocidades máximas (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) de crescimento maiores que a linhagem espiralada (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). Na condição de 90 μmol.m-2.s-1 e 21°C, a linhagem reta não atingiu a fase exponencial do crescimento, enquanto a linhagem espiralada demorou para atingir a velocidade máxima de crescimento, e este foi interrompido antes. Nas condições de temperatura baixa (21°C) não houve produção de acinetos. Além disso, esta condição de temperatura baixa aliada a intensidade luminosa alta (90 μmol.m-2.s-1) prejudicou o crescimento de ambas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Cylindrospermopsis raciborskii is a potentially toxic bloom former species in eutrophic aquatic systems, including water supply reservoirs where it can bring risks to human health. This species shows straight, sigmoid and coiled trichome morphology and the reasons to this variation aren't clarified yet. Comparative studies of genetic sequences have been indicated that morphology isn't related with the Cylindrospermopsis genus phylogeny, thus the different morphotypes represents a single species. The aims of this study were: to evaluate the effects of two different light intensities (30 and 90 μmol.m-2.s-1) and temperatures (21 and 31°C) on growth and morphology of straight (ITEP28) and coiled (ITEP31) morphotypes and, to test the hypothesis that both morphotypes respond negatively to the high light intensity and temperature. The straight and coiled morphotypes showed a little difference in the cell width and length measurements in the tested conditions. Moreover, the coiled trichome exhibited morphological changes that indicated greater phenotipical plasticity than the straight one. Both strains were adapted to the tested conditions, although the straight one showed higher growth velocity (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) than the coiled one (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). In the condition of 90 μmol.m-2.s-1 and 21°C, the coiled morphotype delays to reach the maximum growth velocity, thus the growth was interrupted before that. In the conditions of low temperature (21°C) there is no akinetes production. Furthermore, this condition of low temperature associated with high light intensity (90 μmol.m-2.s-1) harmed the growth of both morphotypes. Therefore, the results found opposed to the considered hypothesis that both morphotypes are susceptible to the high light intensity and temperature in culture controlled conditions, since both morphotypes reached the highest growth velocity... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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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.
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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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Galvanese, Elena Fukasawa. "Concomitant acclimation of Cylindrospermopsis raciborskii to temperature and phosphate deficiency reveals distinct strain plastic responses". reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2017. http://hdl.handle.net/1884/46017.
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Orientador : Prof. Dr. André Andrian PadialCoorientador : Prof. Dr. Luis Aubriot
Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 03/03/2017
Inclui referências : f. 29-32
Área de concentração
Resumo: Cylindrospermopsis raciborskii é uma das cianobactérias potencialmente tóxica mais estudada. Efeitos de fatores isolados como aumento da temperatura ou desta combinada com luz têm sido descritos como promotores do crescimento de C. raciborskii. Entretanto, ainda não foi descrita a combinação entre deficiência de nutrientes e temperatura. Neste trabalho, as performances de duas cepas de C. raciborskii (MVCC19, uruguaia e LP1, brasileira) foram avaliadas sob aclimatação à mudanças de temperaturas (25°C-32°C) e duas transições de suficiência a deficiência de fósforo. Quando sujeita à transição de alta suficiência à deficiência, somente as cepas aclimatadas à alta temperatura cresceram. A cepa MVCC19 mostrou maior taxa de crescimento e reduzida fase curva de crescimento em relação a LP1. Diferenças morfológicas também foram encontradas: MVCC19 cresceu em número de filamentos menores, enquanto LP1 aumentou não só o número de filamentos como também o comprimento e número de células por filamento ao final da fase exponencial. Nós hipotetizamos que atributos ecofisiológicos e morfológicos das cepas podem refletir as condições dos lagos de origem. LP1 foi isolada de um lago oligo-mesotrófico, o que provavelmente explica sua otimização sob deficiência de fósforo; já crescimento explosivo e menores filamentos de MVCC19 podem refletir condições eutróficas e de alta turbidez. OO efeito positivo da aclimatação à elevada temperatura pode ser consequência da redução do quota celular mínimo, permitindo aos organismos ajustar e superar a depleção de fosfato nos lagos. Palavras-chave: cianobactéria, resposta funcional, ecótipos, lago, fisiologia de alga, funcionamento de ecossistema.
Abstract: Cylindrospermopsis raciborskii is one of the most studied potentially harmful cyanobacteria. Effects of single factors like increased temperature or combined with light have been described as promoters of C. raciborskii growth. However, until now it was not described for cyanobacteria the combined effects of nutrient deficiency and temperature. Here, the performances of two strains of C. raciborskii (MVCC19, Uruguayan and LP1, Brazilian) were evaluated under acclimation to temperatures shifts (25ºC - 32ºC) and two transitions from phosphorus (P) sufficiency to deficiency. When subjected to the transition from high P sufficiency to deficiency state, only the temperature acclimated strains developed. The MVCC19 strain showed higher growth rate and less prolonged growth phase than LP1. Also morphologically differences were found: MVCC19 strain grew by production of shorter filaments, while LP1 strain increased in length and number of cells per filament at the end of the exponential phase. We hypothesized that ecophysiological and morphological traits of the strains may reflect the originary lake conditions. The LP1 strain was isolated from an oligo to mesotrophic lake, which probably explains its optimization of growth under phosphorus deficiency. The explosive growth and shorter trichomes of MVCC19 may reflect more eutrophic and turbid lake conditions. The positive effect of previous acclimation to elevated temperature may be consequence of the reduction of minimal internal cellular quota, allowing the organisms to adjust and overcome the phosphate depletion in lakes. Key-words: cyanobacteria, functional response, ecotypes, lake, algae physiology, ecosystem functioning.
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Oliveira, Otávio Gomes de. "Desenvolvimento de um equipamento óptico para o estudo do movimento vertical de cianobactérias – Cylindrospermopsis raciborskii". Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2007. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3948.
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
A Cylindrospermopsis raciborskii está entre as principais espécies observadas nas florações de cianobactérias no Brasil. Como essa espécie é potencialmente tóxica, podendo produzir hepatotoxinas e neurotoxinas, a formação de florações constitui um sério problema de interesse público, inclusive, no Brasil. A ocorrência de florações torna muito alto o custo de tratamento da água para consumo humano e, além disso, não existem hoje métodos eficientes para remoção das cianotoxinas da água. Por constituir um problema relevante para toda a sociedade, é imprescindível descrever qualitativa e quantitativamente as respostas desses organismos a fatores externos. Não considerando-se apenas uma situação real, mas também isolando fatores e buscando estabelecer em qual medida cada um deles determina o comportamento dessas cianobactérias. Neste trabalho, foi desenvolvido um equipamento automatizado, de bancada, para ser usado em experimentos que tratem das respostas de cianobactérias ao meio ambiente via regulação de flutuabilidade. Esse equipamento descreve o perfil de distribuição de organismos ao longo de um tubo contendo amostra. Ele pode ser configurado para monitorar essa distribuição ao longo do tempo. Com isso, é possível sujeitar os organismos a algum fator de interesse e avaliar as alterações nas concentrações dos organismos em função da profundidade.
Cylindrospermopsis raciborskii is among the most common species observed in cyanobacterial blooms in Brazil. Since this species is potentially toxic (it can produce hepatotoxins and neurotoxins), blooms formation constitute by itself a serious problem, of interest to all the society, including Brazil. The occurrence of cyanobacterial blooms makes the costs of water treatment for human use very expensive. Furthermore, there are no efficient methods nowadays for removing the cyanotoxins from water. Because it is a relevant problem to all the society, it is important to describe quantitatively and qualitatively the responses these organisms have to external factors. Not only considering a real situation, but also trying to isolate factors and establish how important each of them is in determining the behavior of these cyanobacteria. In this work, a fully automatic system is developed to be used in laboratory experiments that focus on the responses of cyanobacteria to the environment via the floating regulation mechanism. This set can describe how the organisms are distributed along the tube which contains the sample. It can be configured to monitor this distribution periodically, so that it is possible to subject the organisms to some external factor of interest and to assess the changes over time in the concentration of organisms as a function of the depth in the water column.
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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/.
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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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Noyma, Natália Pessoa. "Avaliação da ultraestrutura e morte celular em Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju (Cianobacteria) sob efeito da radiação ultravioleta". Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2009. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4520.
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A radiação solar é essencial para a vida na Terra, fornecendo energia para a fotossíntese e calor. Do total da radiação que tinge o planeta, 9% é representada pela a radiação ultravioleta (UV). Estudos com grupos de cianobactérias mostram efeitos negativos de radiação UV em processos fisiológicos, como crescimento e sobrevivência e alterações de enzimas relacionadas ao metabolismo de nitrogênio e fixação de CO2. Cylindrospermopsis raciborskii é uma cianobactéria filamentosa fixadora de nitrogênio que vem se tornando uma das espécies de cianobactérias de maior interesse de pesquisadores devido a sua potencial toxicidade e sua elevada adaptabilidade ecofisiológica. Neste trabalho, investigou-se o efeito da radiação UV A, UV-B e UV (A+B) na densidade, viabilidade celular e ocorrência de alterações morfológicas por microscopia eletrônica de transmissão. Foram usadas intensidades naturais sobre a cepa de C. racirborskii no período de 6 horas de tratamento. Os tratamentos UV-A e UV (A+B) apresentaram efeitos negativos significativos na densidade e integridade de membrana (99,3 e 95% de células mortas, respectivamente), enquanto UV-B não apresentou diferença significativa na densidade, mas induziu alteração de integridade da membrana em 57% das células no final do tratamento. Análises ultraestruturais demonstraram modificações morfológicas em todos os tratamentos caracterizadas principalmente por redução da proporção de tilacóides e estruturas de armazenamento de pigmentos acessórios. Nossos resultados demonstram a indução de morte celular significativa em cepa de C. racirborskii pelos tratamentos UV-A e UV (A+B). Entretanto, o tratamento UV-B parece ser menos letal para esta cepa na intensidade usada. O entendimento de processos de morte celular em populações fitoplactônicas induzida por radiação UV (A+B) abre novas perspectivas sobre a influência deste tipo de radiação em ecossistemas aquáticos e suas conseqüências na persistência de espécies, fluxo energético e ciclos biogeoquímicos.
Solar radiation is essential for life on Earth, providing energy for photosynthesis and heat. The total radiation that reaches the Earth surface, 9% is represented by the ultraviolet radiation (UV). Studies with cyanobacterial groups show negative effects of UV radiation on physiological processes such as growth, survival and enzymes of nitrogen metabolism and CO2 fixation. Cylindrospermopsis raciborskii is a filamentous nitrogen fixing cyanobacteria that has become one of the species of cyanobacteria of interest to researchers because of its potential toxicity and its high ecophysiological adaptability. In this work, we investigated the effect of UV-A, UV-B and UV (A + B) on the density, cell viability and occurrence of morphological changes by transmission electron microscopy. Natural intensities were used on strain of C. racirborskii in a period of 6 hours of treatment. The treatments UV-A and UV had significant negative effects on the density and integrity of membrane (99.3 and 95% of dead cells, respectively), while UV-B showed no significant difference in density, but induced alteration of membrane integrity in 57% of the cells at the end of treatment. Ultrastructural analysis showed morphological changes in all treatments characterized mainly by reducing the proportion of thylakoid structures and pigments accessories storage. Our results demonstrate the induction of cell death in strains of C. racirborskii treatments by UV-A and UV. However, the UV-B treatment seems to be less lethal to this strain in the intensity used. The understanding of processes of cell death in phytoplanktoic populations induced by UV radiation opens new perspectives on the influence of such radiation on aquatic ecosystems and its consequences on the persistence of species, energy flow and biogeochemical cycles.
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BRITO, Maiara Tábatha da Silva. "Influência do pH e carbono inorgânico na competição entre as cianobactérias Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa". Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2017. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7566.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Cyanobacterial bloom in freshwater are mainly associated with the nutritional enrichment of the water, but currently, high concentration of atmospheric carbon dioxide (CO2) is also favoring its dominance. During bloom, the consumption of free CO2 and nutrients increases the pH of the water. Thus, when it diffuses in water, atmospheric CO2 becomes available as bicarbonate (HCO3-) and carbonate (CO32-), promoting changes in the phytoplankton community due to the competitive advantage that some species present in use of HCO3-. Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa are cyanobacteria widely distributed in freshwater aquatic ecosystems, bloom forming and known to make use of HCO3-. This study was carried out in order to investigate the competitive relationship between these species due to changes in pH and availability of inorganic carbon. Were performed cultures with and without aeration, with and without bicarbonate and in three different pH conditions (free, 6.8 and 8.2) with the strains ITEP-A1 of C. raciborskii and NPLJ4 of M. aeruginosa. Cultures started with the same biovolume and had their exponential growth phase extended from reinoculation into new culture medium (returning to the initial biovolume). For the mixed cultures the species with the lowest growth was considered. The growth rates (μ.day -1) and species yield, pH, alkalinity and inorganic carbon of the cultures were evaluated by repeated measures ANOVA. Isolate M. aeruginosa presented higher growth rates at pH 8.2 and free, and reduced growth at pH 6.8 while C. raciborskii was not influenced by pH. Both species promoted significant changes in pH in the non-buffered cultures (free pH). Aeration and bicarbonate were determinant factors for the response of the species in the competition cultures. In non-buffered cultures, with aeration and without addition of bicarbonate C. raciborskii was better competitor than M. aeruginosa, whereas this was best competitor in the cultures without aeration and with addition of bicarbonate. It was possible to observe changes in the competitive responses of the species to changes in pH and alkalinity and, consequently, to the proportions of dissolved inorganic carbon. Thus, with increased eutrophication of aquatic ecosystems associated with increased alkalinity and pH, changes in the competitive relationships of species are likely to occur, since the relief of inorganic carbon limitation may favor the dominance of potentially toxic cyanobacteria such as those of the genus Microcystis.
Florações de cianobactérias em ambientes límnicos são associadas principalmente ao enriquecimento nutricional dos mananciais porém, atualmente, altas concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico também vem favorecendo sua dominância. Durante a floração, o consumo de CO2 livre e de nutrientes elevam o pH das águas. Assim, ao se difundir na água o CO2 atmosférico torna-se disponível como bicarbonato (HCO3-) e/ou carbonato (CO32-), promovendo mudanças na comunidade fitoplanctônica devido a vantagem competitiva que algumas espécies apresentam no uso do HCO3-. Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa são cianobactérias amplamente distribuídas nos ecossistemas aquáticos dulciaquícolas, formadoras de florações e conhecidas por fazer uso do HCO3-. Este estudo foi realizado a fim de investigar a relação competitiva entre estas espécies diante de mudanças no pH e disponibilidade de carbono inorgânico. Foram realizados cultivos com e sem aeração, com e sem adição de bicarbonato e em três diferentes condições de pH (livre, 6,8 e 8,2) com as cepas ITEP-A1 de C. raciborskii e NPLJ-4 de M. aeruginosa. Os cultivos iniciaram-se com o mesmo biovolume e tiveram a sua fase de crescimento exponencial estendida a partir de reinoculação em novo meio de cultura (retornando ao biovolume inicial). Para os cultivos mistos considerou-se a espécie com o menor crescimento. As taxas de crescimento (μ.dia -1) e rendimento das espécies, o pH, alcalinidade e carbono inorgânico dos cultivos foram avaliados por ANOVA Fatorial de medidas repetidas. Isoladamente, M. aeruginosa apresentou maiores taxas de crescimento em pH 8,2 e livre, e crescimento reduzido em pH 6,8, enquanto C. raciborskii não foi influenciada pelo pH. Ambas as espécies promoveram mudanças significativas no pH nos cultivos não tamponados (pH livre). A aeração e o bicarbonato foram fatores determinantes para a resposta das espécies nos cultivos em competição. Nos cultivos não tamponados, com aeração e sem adição de bicarbonato C. raciborskii foi melhor competidora que M. aeruginosa, enquanto que esta foi melhor competidora nos cultivos sem aeração e com adição de bicarbonato. Foi possível constatar mudanças nas respostas competitivas das espécies diante de alterações no pH e alcalinidade e, consequentemente, das proporções de carbono inorgânico dissolvido. Assim, com o aumento da eutrofização dos ecossistemas aquáticos associado a um aumento da alcalinidade e pH, mudanças nas relações competitivas das espécies estão propensas a ocorrer, visto que o alivio da limitação por carbono inorgânico pode favorecer a dominância de cianobactérias potencialmente tóxicas como as do gênero Microcystis.
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Moore, David. "Studies on the life cycle of the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii, focusing on akinete differentiation and germination /". [St. Lucia, Qld.], 2004. http://www.library.uq.edu.au/pdfserve.php?image=thesisabs/absthe18987.pdf.
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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.
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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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Ferreira, Raphaela Moreira. "Efeitos da limitação de fósforo na eficiência fotossintética, na morfologia e no crescimento de Cylindrospermopsis raciborskii". Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2007. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4664.
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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Cylindrospermopsis raciborskii é uma cianobactéria filamentosa fixadora de nitrogênio que tem se tornado alvo de diversos estudos devido a sua toxicidade potencial e sua elevada adaptabilidade ecofisiológica. Seu sucesso adaptativo é atribuído, dentre outras coisas, a sua tolerância à baixa disponibilidade de luz e sua elevada afinidade por fósforo, além da capacidade de estocar esse nutriente. Devido a recente ocorrência de florações de C. raciborskii em todo o mundo, faz-se necessário estudar a ecologia e fisiologia dessa espécie visando o controle das florações. O presente trabalho buscou avaliar os efeitos da limitação de fósforo nas taxas de produtividade e eficiência fotossintética, na morfologia e no crescimento de populações tóxicas e não tóxicas de C. raciborskii. As cepas utilizadas apresentaram baixa eficiência fotossintética, sendo esta ainda menor após período de limitação de fósforo, o que foi atribuído ao baixo conteúdo de clorofila a. No entanto, a produtividade específica foi elevada, mesmo após a limitação por fósforo. Tal fato é certamente essencial para o desencadeamento de florações. A limitação de fósforo imposta as cepas provocou diminuição na relação superfície:volume das células, crescimento lento, aparecimento de heterocitos e acinetos e aparecimento de filamentos com células de diferentes tamanhos evidenciando a importância desse nutriente na determinação da morfologia de C. raciborskii. As alterações morfológicas relacionadas à diminuição do tamanho celular também estão relacionadas à baixa eficiência fotossintética devida a alterações na arquitetura celular. Os resultados encontrados sugerem cautela na identificação exclusivamente morfológica da espécie bem como demonstram que a interrupção do aporte de fósforo em ecossistemas aquáticos sujeitos a florações de C. raciborskii, enquanto medida isolada, não é suficiente para prevenir a ocorrência desses eventos.
Cylindrospermopsis raciborskii is a filamentous cyanobacteria able to fix N2 and has been object of many studies because of its potential toxicity and wide ecophysiologic adaptability. Its success is ascribed to, among other things, its shade adaptability, high affinity for phosphorus besides being able to store this nutrient. Since there has been many recent blooms of C. raciborskii around the world it become indispensable to know the ecology and physiology of these species. These work intent to evaluate the effects of phosphorus limitation on photosynthetic efficiency, morphology and growth of C. raciborskii. The species showed a low photosynthetic efficiency (α) under natural conditions and an even lower α after P limitation, which were attributed to its low chlorophyll a content. However, C. raciborskii had a high photosynthetic capacity (Pmb), before and after P limitation period. These ability is essential for the development of blooms. P limitation also reduced the growth and induced extreme morphological changes, such as: low surface:volume ratio, formation of akinetes, trichomes with different cell sizes proving the relevance of these nutrient on morphology of the species. These morphological changes had also influenced the low α found in these work. Our results suggest prudence on the taxonomic identification of C. raciborskii based on morphological characteristics and they demonstrate that the discontinuity on P load to aquatic ecosystems subject to C. raciborskii blooms does not assure that the blooms will not happen.
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VILAR, Mauro Cesar Palmeira. "Efeito do balanço pH/carbono inorgânico em parâmetros ecofisiológicos de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) sob condições experimentais". Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2015. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/5239.
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Mauro Cesar Palmeira Vilar.pdf: 814000 bytes, checksum: 898ef4b9e5f74ce240a9e2939d558d3d (MD5)Made available in DSpace on 2016-08-09T14:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauro Cesar Palmeira Vilar.pdf: 814000 bytes, checksum: 898ef4b9e5f74ce240a9e2939d558d3d (MD5) Previous issue date: 2015-07-31
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Cylindrospermopsis raciborskii (Wolozynska) Seenayya & Subba Raju is a cosmopolitan diazotrophic and potentially toxic specie considered as invasive in different latitudes. Its capacity of occupying several niches is a feature which is linked to its physiological traits, which allow it to have wide ecological amplitude to several environmental parameters. However, in laboratory conditions that specie might show some growth limitations related to pH, temperature and nutrients. In this scenario, this work aimed to investigate the effect of pH and source of inorganic carbon in growth-related parameters of C. raciborskii. The strain ITEP-A1 (saxitoxin-producing) was cultured in ASM-1 medium and maintained under controlled conditions. Experiments were worked out in 2L erlenmeyers filled with 1.5 L culture medium in different pH ranges and inorganic carbon availability, with/without CO2 enriched-air bubbling. Cyanobacterial growth, morphological traces, biomass acquisition, temperature, pH, conductivity, alkalinity and total inorganic carbon dissolved were analyzed. Results were compared using repeated-measures ANOVA and ANOVA one way with Tukey’s test post hoc (p<0.05). Graphics and statistical analysis were performed in Statistica 7.0 and R i386 3.1.2, respectively. C. raciborskii ITEP-A1 showed better growth rate and biomass under alkaline pH (> 8.0) (P<0,05) in both aeration conditions. pH, alkalinity and inorganic carbon showed an increasing trend throughout the experiment under pH free. At the pH condition > 8.0 with aeration the bicarbonate ion (HCO3-) was the main source of inorganic carbon available to the photosynthetic process, which favored C. raciborskii growth. These results can be extrapolated to a global scale, and suggested as factors that have favored the distribution and expansion of this cyanobacterium to other latitudes.
Cylindrospermopsis raciborskii (Wolozynska) Seenayya & Subba Raju é uma espécie diazotrófica cosmopolita, potencialmente tóxica e considerada invasora em diferentes latitudes. A capacidade de ocupar diferentes nichos é uma característica que está ligada às suas peculiaridades fisiológicas, as quais permitem que possua uma elevada amplitude ecológica para diferentes variáveis ambientais. No entanto, em condições de cultivo, essa espécie pode apresentar limitações para o crescimento relacionadas ao pH, temperatura e nutrientes. Neste cenário, o presente trabalho objetivou investigar o efeito do pH e fonte de carbono inorgânico em parâmetros relacionados ao crescimento de C. raciborskii. A cepa ITEP-A1 (produtora de saxitoxinas) foi cultivada em meio de cultura ASM-1 e mantida sob condições controladas. O delineamento experimental consistiu do cultivo da linhagem ITEP-A1 em diferentes faixas de pH e disponibilidade de carbono inorgânico, com e sem aeração. Os experimentos foram realizados em erlenmeyers de 2 L com 1,5 L de meio de cultura e foram analisadas curvas e taxas de crescimento, traços morfológicos, aquisição de biomassa, temperatura, pH, condutividade, alcalinidade e carbono inorgânico total dissolvido. Os resultados foram comparados usando ANOVA fatorial com medidas repetidas e ANOVA unifatorial com Teste de Tukey a posteriori, sendo as análises estatísticas e gráficos realizados no programa Statistica 7.0 e R i386 3.1.2, respectivamente. C. raciborskii ITEP-A1 apresentou melhor taxa de crescimento e biomassa sob pH alcalino (>8,0), em ambas condições de aeração. Na condição de pH > 8,0 e com aeração, o íon bicarbonato (HCO3-) foi a principal fonte de carbono inorgânico disponível ao processo fotossintético, o que favoreceu o crescimento de C. raciborskii. Tais resultados podem ser extrapolados para uma escala global, e sugeridos como fatores que têm favorecido a distribuição, bem como expansão dessa cianobactéria para outras latitudes.
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Bressan, Fernanda Affonseca. "Fatores reguladores da dominância de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba-Raju no Reservatório Tabocas, Caruaru, PE". Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2001. http://hdl.handle.net/11422/3500.
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556198.pdf: 6481321 bytes, checksum: 07872163847cb13e2bf760b4fefa58ee (MD5)Made available in DSpace on 2018-01-18T20:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 556198.pdf: 6481321 bytes, checksum: 07872163847cb13e2bf760b4fefa58ee (MD5) Previous issue date: 2001-07
CAPES
Em 1996, a mortalidade maciça de pacientes durante tratamento de hemodiálise com água proveniente do Reservatório Tabocas, Caruaru - PE, foi atribuída à ação de cianotoxinas. Após o evento, um detalhado programa de monitoramento limnológico e ecotoxicológico foi implantado, incluindo estudos ecológicos do fitoplâncton. Considerando que cianofíceas são as algas dominantes no Reservatório Tabocas e a relevância que assumem para a saúde pública, o presente estudo teve como objetivo reconhecer os padrões espaciais e temporais de populações de cianofíceas, especialmente Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & SubbaRaju, bem como investigar os fatores que regulam sua dominância. Fitoplâncton e variáveis abióticas da água foram analisados a partir de amostras sub-superficiais, coletadas quinzenalmente em três estações do reservatório, no período de novembro de 1997 a outubro de 1998. Um perfil vertical foi amostrado somente na estação junto à barragem. Com base na composição e biomassa do fitoplâncton, foram reconhecidos três períodos: período I, com biomassas menores e dominância de C. raciborskii; período II, com biomassas semelhantes ao período I, mas co-dominância de C. raciborskii e Cyanodictyon imperfectum Cronberg & Weibull; período III - de biomassas mais elevadas e dominância de C. raciborskii. Biomassa total relacionou-se inversamente ao nível do reservatório e à luz. Nossos dados suportam que dominância de C. raciborskii foi favorecida por altas temperaturas, elevado pH, baixas intensidades luminosas e teores de fósforo relativamente baixos. A constância ambiental definida pela seca do semi-árido de Pernambuco foi fator decisivo para a prolongada dominância de cianofíceas no Reservatório Tabocas. De acordo com a abordagem fitossociológica originalmente desenvolvida para a vegetação terrestre e recentemente aplicada ao fitoplâncton, grupos de espécies podem ser eficientes descritores do meio onde vivem. As associações de algas mais representativas no Reservatório Tabocas foram S e Sn, ambas marcadas por sua habilidade para se desenvolverem em baixos teores de fósforo e em baixas intensidades luminosas.
ln 1996, during haemodialysis procedure using water from Tabocas reservoir in Caruaru, Pernambuco, a massive human intoxication associated with cyanotoxins was registered. After that, a detailed monitoring program was established, including phytoplankton ecology studies. Since cyanophytes were the dominant algal group and considering their potential relevance to public health, the goals of this study were to recognise temporal and spatial patterns of distribution of these populations, mainly Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenaya & Subba-Raju , and to understand the main regulating factors of its dominance. Phytoplankton and abiotic variables of water were sampled during November 1997 to October 1998, at subsurface, biweekly in three sampling stations. A vertical profile was analysed only in the station near to the dam. Considering phytoplankton composition and biomass, three periods were recognised: period I, with lower biomass and C. raciborskii dominance; period II, with similar biomass to period 1, but co-dominance of C. raciborskii and Cyanodictyon imperfectum Cronberg & Weibull; period III, with the highest biomass and dominance of C. raciborskii. Total biomass was inversely related to reservoir level and to the light. Our data support that C. raciborskii dominance was favoured by high temperature, high pH, low light and low inorganic dissolved phosphorus concentrations. Environmental constancy, defined by the persistent and strong drought, was a decisive factor to promote the long-standing cyanophytes dominance in Tabocas reservoir. According to the phytossociological approach originally developed to terrestrial vegetation and recently applied to phytoplankton, groups of species can be efficient descriptors of the environment where they live. The most representative algal assemblages in Tabocas Resevoir was S and Sn, both fitted to growth in low phosphorus concentrations and low light.
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Santos, Paulo Vagner dos. "Interação entre Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa: implicações no crescimento de culturas e na produção de microcistinas". Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-30072009-092010/.
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Cianobactérias desempenham importante papel ecológico em diversos ecossistemas terrestres e aquáticos. Contudo, tornam-se problema de saúde pública quando biossintetizam compostos secundários tóxicos, denominados cianotoxinas, as quais podem atuar sobre diversos organismos. Sistemas aquáticos impactados favorecem o desenvolvimento destes microrganismos, que podem tornar-se dominantes em função dos diversos mecanismos que lhes conferem vantagens adaptativas em relação aos demais grupos fitoplanctônicos. Muitas vezes, elas apresentam-se sob forma de florescimento, cuja toxicidade varia de acordo com espécies e cepas que o compõem. Apesar das cianobactérias Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa formarem florações, terem potencial tóxico, serem competitivas e estarem presentes em diversos reservatórios, é desconhecido o efeito da interação entre elas na produção de microcistina. Para esclarecer esta questão, nesta pesquisa, foi estudada a interação entre cepas de C. raciborskii e M. aeruginosa visando: caracterizar o cultivo das espécies em monocultura e cultura mista; verificar se o caráter tóxico das cepas favoreceu a competição; mensurar a microcistina de M. aeruginosa e avaliar o efeito da interação sobre esta variável. Em salas climatizadas de cultivo (22ºC, fotoperíodo 12h, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) experimentos de interação foram realizados em culturas batch compostas por três tratamentos: (1) monocultura de M. aeruginosa, (2) monocultura de C. raciborskii, (3) cultura mista de M. aeruginosa e C. raciborskii. Foram realizadas análises da densidade e biovolume dos organismos, da velocidade específica de crescimento (\'mü\') e tempo de duplicação (Td) e da concentração de microcistinas, clorofila-a e nutrientes. A interação reduziu em até 22% a \'mü\' das linhagens estudadas. Tanto C. raciborskii quanto M. aeruginosa apresentaram vantagem competitiva em pelo menos um dos ensaios e, no caso de linhagem tóxica de M. aeruginosa, verificou-se que o seu caráter tóxico favoreceu a competição da espécie com linhagem atóxica de C. raciborskii. Além disso, M. aeruginosa elevou em até 53% a síntese de microcistina ao interagir com C. raciborskii. Este processo poderia se relacionar a três principais mecanismos: competição por interferência, produção de alelopáticos e comunicação química. Estudos de balanços genéticos dos florescimentos bem como da possível comunicação química existente entre cianobactérias são ferramentas investigativas importantes que poderão ajudar no aprimoramento da prevenção e manejo de florações tóxicas.Cyanobacteria play important ecological role in many terrestrial and aquatic ecosystems. However, they become a public health problem when synthesize secondary toxic compounds, known as cyanotoxins, which may act on several organisms. Impacted aquatic systems favor their growth and these microorganisms can become dominant due to mechanisms that confer them adaptive advantages in relation to other phytoplanktonic groups. Frequently, cyanobacteria can form water blooms, whose toxicity varies according to their species and strains composition. Although the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa can form blooms, have toxic potential, are competitive and present in several reservoirs, it is unknown the interaction effect between them in the production of microcystins. To solve this question, the interaction among strains of C. raciborskii and M. aeruginosa was studied to: characterize the culture of the species in monoculture and mixed culture; check whether the character of toxic strains favored the competition; measure microcystin concentration produced by M. aeruginosa and evaluate interaction effect on this variable. In climatized growth room (22°C, 12h photoperiod, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) four interaction experiments composed by three treatments were performed in batch cultures: (1) monoculture of M. aeruginosa, (2) monoculture of C. raciborskii, (3) mixed culture of M. aeruginosa and C. raciborskii. Density and biovolume, specific growth rate (\'mü\'), doubling time (Td) and concentration of microcystin, chlorophyll-a and nutrients analyses were performed. The interaction reduced up to 22% the of studied strains. Both C. raciborskii and M. aeruginosa presented competitive advantage in at least one of the tests. In the case of toxic strain of M. aeruginosa, it was found that its toxic character favored the competition with non-toxic strain of C. raciborskii. Furthermore, M. aeruginosa increased by 53% the synthesis of microcystin while interacting with C. raciborskii. This process could be related to three main mechanisms: interference competition, communication and production of allelopathic chemicals. Genetical balance studies of blooms as the possible chemical communication existing among cyanobacteria are important investigative tools that might help prevention and management improvement of toxic blooms.
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Schaker, Patricia Dayane Carvalho. "Análise genômica de isolados brasileiros de Cylindrospermopsis raciborskii com enfoque em cilindrospermopsina e fixação biológica de N2". Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-26032013-164819/.
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A espécie de cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii pertence a ordem Nostocales e tem a capacidade de realizar a fixação biológica do N2 atmosférico, sintetizar cianotoxinas e também de proliferar em águas doces formando florações de cianobactérias nocivas. A população de C. raciborskii encontrada no Brasil é conhecida por produzir derivados de saxitoxina (STX), enquanto cilindrospermopsinas (CYN), as quais são detectadas em isolados de outros países, não têm sido detectada em isolados brasileiros. Neste estudo, a produção de CYN por dois isolados brasileiros de C. raciborskii, CENA302 e CENA303, submetidos a diferentes condições nutricionais, foi avaliada usando o teste imunológico ELISA específico para detecção de CYN. Em seguida, genes evolvidos na biossíntese de CYN foram buscados no genoma dessas duas linhagens usando amplificações por PCR com iniciadores específicos e posterior sequenciamento Sanger, bem como sequenciamento genômico na plataforma HiScan SQ. Além disso, foram realizadas buscas nos dois genomas obtidos pela plataforma HiScan SQ de genes envolvidos com a síntese de algumas outras moléculas já descritas em cianobactérias, bem como aqueles relacionados com a fixação biológica de N2 e diferenciação do heterócito. Apesar da utilização de diferentes condições nutricionais, não foi detectada a produção de CYN no ensaio de ELISA em ambos os isolados de cianobactérias. No sequenciamento Sanger, dos nove genes sintetases de CYN buscados, quatro foram amplificados e sequenciados na linhagem C. raciborskii CENA302 e três na linhagem CENA303. Estas sequências de nucletídeos foram traduzidas em aminoácidos, e as funções das proteínas e os domínios preditos confirmaram a sua identidade como genes sintetase de CYN. O sequenciamento dos genomas completos das duas linhagens apresentou altos valores de qualidade de bases e elevada cobertura genômica. A busca por genes sintetase de CYN nos dois genomas foi realizada pelo mapeamento por referência das leituras, mostrando que algumas porções do agrupamento estavam contempladas no genoma, representando aproximadamente 10% do agrupamento de CYN. A anotação das regiões entre os genes descritos como flanqueadores do agrupamento CYN mostrou uma inversão gênica indicando a ocorrência de eventos que podem ter levado a perda ou dispersão no genoma deste agrupamento. Os genes anotados relacionados com fixação biológica de N2 e diferenciação do heterócito nas linhagens CENA302 e CENA303 apresentaram altas identidades com genes homólogos descritos em C. raciborskii. A ausência de alguns nucleotídeos no gene hetP envolvido na formação do heterócito possivelmente levou a perda de sua função na C. raciborskii CENA303, impedindo a diferenciação das células vegetativas em heterócitos, uma vez que não foi observado a presença dessa célula diferenciada em nenhuma das condições nutricionais avaliadas. Todos os genes de moléculas bioativas conhecidas de cianobactérias buscados pelo mapeamento por referência das leituras não foram encontrados nos genomas das linhagens C. raciborskii CENA302 e CENA303. Os resultados obtidos neste estudo revelaram a possibilidade de estar ocorrendo eventos evolutivos que estão causando a perda dos genes responsáveis pela síntese de CYN nos isolados brasileiros de C. raciborskii, demonstrando divergência alopátrica.The cyanobacterial species Cylindrospermopsis raciborskii belongs to the order Nostocales and has the ability to perform biological nitrogen fixation, synthesize cyanotoxins and also to proliferate in freshwaters to form harmful cyanobacterial blooms. The C. raciborskii population from Brazil is known to produces saxitoxin derivatives (STX), while cylindrospermopsin (CYN), which is commonly detected in isolates from other countries, has thus far not been detected in Brazilian strains. In this study, the production of CYN by two Brazilian isolates of C. raciborskii CENA302 and CENA303, under different nutritional conditions, was evaluated using ELISA immunoassay specific for the detection of CYN. Then, genes involved in the biosynthesis of CYN were searched in the genome of these two strains using PCR amplification with specific primers and subsequent Sanger sequencing, as well as genomic sequencing on the platform HiScan SQ. Furthermore, searches were performed in the two genomes obtained by the platform HiScan SQ of genes involved in the synthesis of several other molecules already described in cyanobacteria, as well as those related to the biological N2 fixation and heterocyte differentiation. Despite the use of different nutritional conditions, no CYN production was detected by the ELISA assay for both cyanobacterial isolates. In the Sanger sequencing, of the nine CYN synthetase gene searched, four were amplified and sequenced in the C. raciborskii strain CENA302 and three in the strain CENA303. These nucleotide sequences were translated into amino acids, and the predicted protein functions and domains confirmed their identity as CYN synthetase genes. The complete genome sequencing of the two strains showed high values of bases quality and high genomic coverage. The search for CYN synthetase genes in the two genomes was performed by mapping reads to reference, showing that some portions of the cluster were contemplated in the genome, representing approximately 10% of CYN cluster. The annotation of regions between the genes described as flanking the CYN cluster showed a gene inversion indicating the occurrence of events that may have caused the loss or dispersion in the genome of this cluster. The annotated genes related to biological N2 fixation and heterocyte differentiation in the CENA302 and CENA303 strains showed high identities with homologous genes from other strains of C. raciborskii. The absence of a few nucleotides in the hetP gene involved in the heterocyte formation perhaps led to the loss of its function in the C. raciborskii CENA303, preventing the differentiation of vegetative cells into heterocyte, since it was not observed the presence of this differentiated cell in any of the nutritional conditions evaluated. All genes of known cyanobacterial molecules searched by mapping reads to reference were not found in the genomes of the C. raciborskii strains CENA302 and CENA303. The results of this study revealed the possibility of being occurring evolutionary events that are leading to loss of the genes responsible for the synthesis of CYN in the C. raciborskii Brazilian isolates, demonstrating allopatric divergence.
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JÃnior, Francisco Rodrigues PessÃa dos Santos. "Study of community phytoplankton Acarape do Meio reservoir with emphasis on cyanobacteria". Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11675.
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The water quality from a reservoir is subject to all natural and anthropogenic factors acting in its watershed . The state of Cearà since the late 80s has adopted a policy of construction of water reservation to fulfill the so-called hydric emptiness. It has been observed that the waters of these new lakes, as well as the previously constructed , is experiencing a process of deterioration, mainly caused by eutrophication. The eutrophication causes a series of changes in the water system, the most relevant being the cyanobacteria blooms. Some of these organisms may be capable of producing toxins, termed cianotoxins , which are able of causing diseases and, in extreme cases, humans and animals death. This work was performed at the Acarape do Meio reservoir, located in the municipality of RedenÃÃo - CearÃ. Phytoplankton community data, with emphasis on cyanobacteria, was analyzed during the period of May 2012 to May 2013. 49 taxa distributed into 07 classes , Cyanobacteria representing 40 %, were identified. Despite the elevated number of taxa of algae, total quantity of these organisms ranged from 2.16 % (May/2012 ) to 0.34 % ( June/2012 ) while cyanobacteria were present in all samples, ranging between 97.84 % ( May/12 ) to 99.66% ( junho/12 ), quantitatively dominating the aquatic environment . The dominant species in all samples was the cyanobacterium Cylindrospermosis raciborskii, reaching an average density in April, 2012 of 1.121.328 cel.mL-1. As for the Trophic State Index, it pointed out that the reservoir was eutrophic . When the density of cyanobacteria was correlated with rainy periods and macronutrients , it showed a strong positive correlation with seasonality but a weak correlation with nitrogen and phosphorus, probably caused by the high quantities of these macronutrients present during the study period.A qualidade da Ãgua de um reservatÃrio està condicionada a todos os fatores naturais e antrÃpicos que agem na sua bacia hidrogrÃfica. O estado do Cearà desde o final da dÃcada de 80 adotou uma polÃtica de construÃÃo de obras de reservaÃÃo hÃdrica, voltadas a preencher os chamados vazios hÃdricos. O que se tem observado, à que as Ãguas destes aÃudes, bem como os anteriormente construÃdos, vem sofrendo um processo de deterioraÃÃo de suas Ãguas, ocasionado principalmente pelo processo de eutrofizaÃÃo, onde as aÃÃes antrÃpicas sÃo as causas principais. A eutrofizaÃÃo ocasiona uma sÃrie de mudanÃas na massa de Ãgua de um sistema hÃdrico, sendo a mais relevante o surgimento de floraÃÃo de cianobactÃrias, podendo alguns destes organismos, serem capazes de produzir toxinas, denominadas de cianotoxinas, as quais sÃo capazes de ocasionar doenÃas e, em casos extremos, o Ãbito de seres humanos e animais. Este trabalho foi realizado no aÃude Acarape do Meio, localizado no municÃpio de RedenÃÃo-CE, com o objetivo de analisar durante o perÃodo de Maio de 2012 a Maio de 2013, a comunidade fitoplanctÃnica do citado reservatÃrio com Ãnfase em cianobactÃrias. Foram identificados 49 tÃxons distribuÃdos em 07 classes, dentre as CianobactÃrias representaram 40 %. Apesar da existÃncia do bom nÃmero de tÃxons de algas, estas variaram entre 2,16% (maio/2012) e 0,34% (junho/2012) dos organismos quantificados no reservatÃrio, enquanto as cianobactÃrias estiveram presentes em todas as amostragens, variando entre 97,84% (maio/12) a 99,66% (junho/12), dominando quantitativamente o ambiente aquÃtico. A espÃcie dominante em todas as amostragens foi a cianobactÃria Cylindrospermosis raciborskii, chegando a atingir uma densidade mÃdia no mÃs de abril de 1.121.328 cÃl. mL-Â. Quanto ao IET, este apontou que o manancial estava hipereutrÃfizado. Quando a densidade de cianobactÃrias foi correlacionada aos perÃodos chuvosos e secos e aos macronutrientes (nitrogÃnio e fÃsforo), havendo uma correlaÃÃo positiva com a sazonalidade, e uma fraca correlaÃÃo com o nitrogÃnio e o fÃsforo, provavelmente, ocasionada pela a alta taxa destes macronutrientes presentes durante o perÃodo de estudo.
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Barros, MÃrio Ubirajara GonÃalves. "ProspecÃÃo de Cylindrospermopsis Raciborskii em ReservatÃrios no Cearà e Efeitos da DepleÃÃo de Nutrientes na sua ConcentraÃÃo Celular". Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9656.
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CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel SuperiorA qualidade da Ãgua dos reservatÃrios brasileiros vem sendo comprometida devido ao intenso processo de eutrofizaÃÃo. O lanÃamento de esgoto sanitÃrio, a agropecuÃria e a piscicultura intensiva favorecem esse fenÃmeno pela introduÃÃo no meio aquÃtico de altas concentraÃÃes de nutrientes, principalmente o nitrogÃnio e o fÃsforo. A eutrofizaÃÃo da Ãgua prejudica o abastecimento pÃblico pelo fato de favorecer a proliferaÃÃo de cianobactÃrias potencialmente produtora de toxinas. O presente trabalho teve como objetivo realizar um mapeamento das cianobactÃrias potencialmente produtora de toxinas, especificamente a espÃcie Cylindrospermopsis raciborskii, em mananciais utilizados para abastecimento pÃblico no estado do CearÃ. Os dados necessÃrios para a prospecÃÃo do fitoplÃncton nos reservatÃrios do Cearà foram coletados no laboratÃrio central da Companhia de Ãgua e Esgoto do Cearà (CAGECE). Avaliou-se tambÃm a influÃncia da depleÃÃo de nutrientes limitantes no desenvolvimento de culturas da C. raciborskii T3. Os experimentos foram realizados utilizando-se como meio de cultivo o ASM-1 e variaÃÃes do mesmo com a retirada de 75 e 50% de fÃsforo e nitrogÃnio da sua composiÃÃo inicial. As culturas foram desenvolvidas em condiÃÃes nÃo axÃnicas, mantidas sob intensidade luminosa constante de 6,75 μ.mol.m-2.s-1 submetidas à fotoperÃodo de 12h:12h e temperatura de 24Â2 ÂC. O mapeamento da comunidade fitoplanctÃnica nos reservatÃrios estudados apresentou dominÃncia de cianobactÃrias, frequentemente maiores que 90% do fitoplÃncton total. Com relaÃÃo à cianobactÃria C. raciborskii, sua presenÃa foi evidenciada em todos os reservatÃrios estudados, com menor representaÃÃo no aÃude Cedro (30%) e maior no AÃude Carmina (98%). Em todos os aÃudes, exceto o AÃude Cedro, a presenÃa do gÃnero C. raciborskii foi, em mÃdia, maior que 70% durante todo o perÃodo estudado. A dominÃncia dessa espÃcie foi evidenciada em trÃs reservatÃrios: aÃude Acarape do Meio (92%), aÃude Serafim Dias (89%) e aÃude do Coronel (73%) e em dois reservatÃrios, aÃude SÃtios Novos e aÃude Cedro, esta espÃcie nÃo dominou em nenhuma coleta. Os resultados mostraram tambÃm que as culturas com depleÃÃo de nitrogÃnio apresentaram nitidamente menor crescimento com relaÃÃo aos outros experimentos, atingindo a fase estacionÃria mais cedo e com menores concentraÃÃes celulares. Jà as culturas com depleÃÃo de fÃsforo (75 e 50% P) apresentaram curvas de crescimento mais acentuadas, demonstrando assim que o elemento nitrogÃnio foi limitante para o crescimento da C. raciborskii nas condiÃÃes deste experimento.
The water quality of Brazilian reservoirs has been harmful due to the intense process of eutrophication. Wastewater, agriculture and intensive farming favor this phenomenon by introducing into the aquatic environment high concentrations of nutrients, particularly nitrogen and phosphorus. Eutrophication of water affect the public water supply because induces proliferation of cyanobacteria potentially toxins producer. This study aimed to perform a mapping of cyanobacteria potentially toxins producer, specifically Cylindrospermopsis raciborskii, in reservoirs used for public supply in the state of CearÃ. Data were collected in the central laboratory of Water and Wastewater Company of Cearà (CAGECE). We also evaluated the effect of depletion of limiting nutrients in the growth of C. raciborskii T3. The experiments were performed using as the culture medium ASM-1 and variations of it with the removal of 75% and 50% of phosphorus and nitrogen from its initial composition. Cultures were grown in axenic conditions and maintained under constant light intensity of 6.75μ.mol.m-2.s-1, subjected to photoperiod of 12h: 12h and 24  2  C. The mapping of phytoplankton in reservoirs studied showed dominance of cyanobacteria, often greater than 90% of the total cell concentration. Regarding the cyanobacterium C.raciborskii, its presence was evident in all reservoirs studied, with less representation in Cedro (30%) and higher in Carmina (98%). In all reservoirs except Cedro, the presence of the genus C. raciborskii was on average greater than 70% throughout the study period. The dominance of this species was found in three reservoirs: Acarape do Meio (92%), Serafin Dias (89%) and Coronel (73%) and two reservoirs, Sitios Novos and Cedro, this species did not dominated in any campaign. The results also showed that the nitrogen-depleted cultures showed significantly lower growth relative to other experiments, reaching the stationary phase sooner and at lower cell concentrations. Cultures with depletion of phosphorous (75%P and 50%P) showed more pronounced growth curves, showing that the element nitrogen was limiting the growth of C. raciborskii in this experiment.
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Barros, Mário Ubirajara Gonçalves. "Prospecção de cylindrospermopsis raciborskii em reservatórios no Ceará e efeitos da depleção de nutrientes na sua concentração celular". reponame:Repositório Institucional da UFC, 2013. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4912.
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BARROS, M. U. G. Prospecção de cylindrospermopsis raciborskii em reservatórios no Ceará e efeitos da depleção de nutrientes na sua concentração celular. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-03T13:01:40Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-03T13:02:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5)
Made available in DSpace on 2013-06-03T13:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_mugbarros.pdf: 3135275 bytes, checksum: 6aea8293864e19e4a41021d9356e6c8e (MD5) Previous issue date: 2013
The water quality of Brazilian reservoirs has been harmful due to the intense process of eutrophication. Wastewater, agriculture and intensive farming favor this phenomenon by introducing into the aquatic environment high concentrations of nutrients, particularly nitrogen and phosphorus. Eutrophication of water affect the public water supply because induces proliferation of cyanobacteria potentially toxins producer. This study aimed to perform a mapping of cyanobacteria potentially toxins producer, specifically Cylindrospermopsis raciborskii, in reservoirs used for public supply in the state of Ceará. Data were collected in the central laboratory of Water and Wastewater Company of Ceará (CAGECE). We also evaluated the effect of depletion of limiting nutrients in the growth of C. raciborskii T3. The experiments were performed using as the culture medium ASM-1 and variations of it with the removal of 75% and 50% of phosphorus and nitrogen from its initial composition. Cultures were grown in axenic conditions and maintained under constant light intensity of 6.75μ.mol.m-2.s-1, subjected to photoperiod of 12h: 12h and 24 ± 2 º C. The mapping of phytoplankton in reservoirs studied showed dominance of cyanobacteria, often greater than 90% of the total cell concentration. Regarding the cyanobacterium C.raciborskii, its presence was evident in all reservoirs studied, with less representation in Cedro (30%) and higher in Carmina (98%). In all reservoirs except Cedro, the presence of the genus C. raciborskii was on average greater than 70% throughout the study period. The dominance of this species was found in three reservoirs: Acarape do Meio (92%), Serafin Dias (89%) and Coronel (73%) and two reservoirs, Sitios Novos and Cedro, this species did not dominated in any campaign. The results also showed that the nitrogen-depleted cultures showed significantly lower growth relative to other experiments, reaching the stationary phase sooner and at lower cell concentrations. Cultures with depletion of phosphorous (75%P and 50%P) showed more pronounced growth curves, showing that the element nitrogen was limiting the growth of C. raciborskii in this experiment.
A qualidade da água dos reservatórios brasileiros vem sendo comprometida devido ao intenso processo de eutrofização. O lançamento de esgoto sanitário, a agropecuária e a piscicultura intensiva favorecem esse fenômeno pela introdução no meio aquático de altas concentrações de nutrientes, principalmente o nitrogênio e o fósforo. A eutrofização da água prejudica o abastecimento público pelo fato de favorecer a proliferação de cianobactérias potencialmente produtora de toxinas. O presente trabalho teve como objetivo realizar um mapeamento das cianobactérias potencialmente produtora de toxinas, especificamente a espécie Cylindrospermopsis raciborskii, em mananciais utilizados para abastecimento público no estado do Ceará. Os dados necessários para a prospecção do fitoplâncton nos reservatórios do Ceará foram coletados no laboratório central da Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE). Avaliou-se também a influência da depleção de nutrientes limitantes no desenvolvimento de culturas da C. raciborskii T3. Os experimentos foram realizados utilizando-se como meio de cultivo o ASM-1 e variações do mesmo com a retirada de 75 e 50% de fósforo e nitrogênio da sua composição inicial. As culturas foram desenvolvidas em condições não axênicas, mantidas sob intensidade luminosa constante de 6,75 μ.mol.m-2.s-1 submetidas à fotoperíodo de 12h:12h e temperatura de 24±2 ºC. O mapeamento da comunidade fitoplanctônica nos reservatórios estudados apresentou dominância de cianobactérias, frequentemente maiores que 90% do fitoplâncton total. Com relação à cianobactéria C. raciborskii, sua presença foi evidenciada em todos os reservatórios estudados, com menor representação no açude Cedro (30%) e maior no Açude Carmina (98%). Em todos os açudes, exceto o Açude Cedro, a presença do gênero C. raciborskii foi, em média, maior que 70% durante todo o período estudado. A dominância dessa espécie foi evidenciada em três reservatórios: açude Acarape do Meio (92%), açude Serafim Dias (89%) e açude do Coronel (73%) e em dois reservatórios, açude Sítios Novos e açude Cedro, esta espécie não dominou em nenhuma coleta. Os resultados mostraram também que as culturas com depleção de nitrogênio apresentaram nitidamente menor crescimento com relação aos outros experimentos, atingindo a fase estacionária mais cedo e com menores concentrações celulares. Já as culturas com depleção de fósforo (75 e 50% P) apresentaram curvas de crescimento mais acentuadas, demonstrando assim que o elemento nitrogênio foi limitante para o crescimento da C. raciborskii nas condições deste experimento.
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Miranda, Marcela Aparecida Campos Neves. "Efeitos de diferentes intensidades luminosas no crescimento e ecofisiologia de duas cianobactérias formadoras de florações". Universidade Federal de Juiz de Fora, 2011. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2113.
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marcelaaparecidacamposnevesmiranda.pdf: 2269537 bytes, checksum: 9bf86ff2517e2014e98028114505af4e (MD5)Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-22T14:58:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelaaparecidacamposnevesmiranda.pdf: 2269537 bytes, checksum: 9bf86ff2517e2014e98028114505af4e (MD5)
Made available in DSpace on 2016-07-22T14:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelaaparecidacamposnevesmiranda.pdf: 2269537 bytes, checksum: 9bf86ff2517e2014e98028114505af4e (MD5) Previous issue date: 2011-04-12
Alterações no padrão de distribuição de luz em ambientes aquáticos podem afetar as características fisiológicas das cianobactérias, e com isso, influenciar na ocorrência de suas florações. Microcystis e Cylindrospermopsis estão entre os gêneros mais comuns formadores de florações em sistemas brasileiros. Conhecer e entender os requerimentos por luz e seu efeito no crescimento dessas duas cianobactérias é de fundamental importância para a compreensão e manejo de florações em ambientes aquáticos continentais. Este trabalho buscou avaliar o efeito de diferentes intensidades luminosas (25, 50, 300, 600 μmol de fótons m-2 s-1) na ecofisiologia de M.aeruginosa (cepa MIRF-01) e de C. raciborskii (cepa CYRF-01) e a interação entre uma cepa de M. aeruginosa (MIRF-01) com duas cepas de C. raciborskii (CYRF-01 e T3) em duas intensidades luminosas (50 e 500 μmol de fótons m-2 s-1). Para avaliar a ecofisiologia as células das duas espécies foram previamente aclimatadas por três gerações as intensidades luminosas utilizadas e os parâmetros avaliados foram turbidez, densidade do fluxo de fótons, densidade celular, pigmentos totais, atividade fotossintética e a morfologia das duas espécies. A interação entre as espécies foi verificada através da taxa de crescimento. O aumento na densidade celular ao longo do tempo promoveu aumento da turbidez e reduziu a disponibilidade da intensidade luminosa por volta de 50% em todos os tratamentos, devido ao auto-sombreamento. MIRF apresentou taxa de crescimento maior do que CYRF (0,38 ± 0,015 e 0,29 ± 0,019 respectivamente) em todos os tratamentos. Em ambas as cepas houve um aumento na concentração de pigmentos ao longo do tempo e uma diminuição com o aumento da intensidade luminosa. O aumento na relação carotenóide/clorofila, nas culturas de CYRF cultivadas em alta intensidade luminosa (CYRF-300 e CYRF-600), justifica a mudança na coloração de “verde” viii para “verde-amarelada” das culturas de C. raciborskii. As duas espécies apresentaram taxa de transferência de elétrons semelhantes entre os tratamentos, não sendo verificados mecanismos de dissipação de energia. Em relação a morfologia MIRF apresentou agregação celular em baixas intensidade luminosas (25 e 50 μmol de fótons m-2 s-1) e CYRF apresentaram alterações nos tricomas cultivados as altas intensidade luminosas (300 e 600 μmol de fótons m-2 s-1), levemente curvados com diferenciação nas extremidades e filamentos bifurcados. A interação entre M.aeruginosa e C. raciborskii foi evidente para as cepas coexistentes MIRF e CYRF. Em baixa intensidade luminosa (50 μmol de fótons m-2 s-1), CYRF apresentou menor taxa de crescimento quando na presença de MIRF; em alta intensidade luminosa (500 μmol de fótons m-2 s-1) MIRF apresentou maiores taxas de crescimento quando na presença de CYRF do que quando em monocultura. M.aeruginosa e C. raciborskii quando aclimatadas não apresentaram diferenças em relação à ecofisiologia nas diferentes intensidades luminosas utilizadas. E a interação entre cepas coexistentes pode refletir no crescimento das espécies com a alteração da intensidade luminosa.
Changes in the distribution pattern of light in aquatic environments can affect the physiological characteristics of cyanobacteria and, thus, influence on the occurrence of blooms. Cylindrospermopsis and Microcystis are among the most common bloomforming genera in Brazilian systems. Knowing and understanding the requirements for light and its effect on the growth of these two cyanobacteria are important for the understanding and management of algal blooms in freshwater ecosystems. This study evaluated (1) the effect of different light intensities (25, 50, 300, 600, μmol photons m-2 s-1) on growth, physiology and morphology of the species M. aeruginosa (strain MIRF) and C. raciborskii (strain CYRF) and; (2) the interaction between one strain of M.aeruginosa (MIRF-01) with two strains of C. raciborskii (CYRF-01 and T3) at two light intensities (50 and 500 μmol photons m-2 s-1). Both strains were previously acclimated. Cell density, total pigments, turbidity, density of photon flux, photosynthetic activity and morphology of the two species were analized. The interaction between two species was verified by changes in growth rates. The increase in cell density over time promoted increase in turbidity and reduced the availability of light intensity by about 50% in all treatments, due to self-shading. MIRF showed higher growth rate than CYRF (0.38 ± 0.29 ± 0.015 and 0.019 respectively) in all treatments. There was no difference in the growth rates between treatments for MIRF and CYRF in different light intensities. In both strains, there was an increase in pigment concentration over time and decrease with increasing irradiance. The increase in the ratio carotenoid/chlorophyll-a in cultures grown in high irradiance CYRF (CYRF-300 and CYRF-600) explains the change in color from green to green-yellow of cultures of C. raciborskii. The rapid light curves were similar among treatments, and was not verified x down regulation mechanisms. It was also noted that while MIRF showed cell aggregation at low light intensities (25 and 50 mmol photons.m-2.s-1), CYRF showed morphological changes in the trichomes at high light intensities (300 and 600 μmol photons.m-2.s-1), slightly curved filaments and bifurcate at the ends. The interaction between M.aeruginoa and C.raciborskii was evident for coexisting MIRF and CYRF strains. In low light intensity (50 μmol photons.m-2.s-1), CYRF showed a lower growth rate in the presence of MIRF. In high light-intensity (500 μmol photons.m-2.s-1) MIRF growth rates were higher in the presence of CYRF than in monoculture. When M.aeruginosa and C.raciborskii are acclimated there is no ecophysiology difference in different light intensities. The interaction between coexisting strains may reflect the growth of species in different light intensity.
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Mello, Mariana Mendes e. "O papel das interações químicas na ocorrência e dominância de cianobactérias formadoras de florações". Universidade Federal de Juiz de Fora, 2011. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2153.
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marianamendesemello.pdf: 1655122 bytes, checksum: 20f07a833562e4111886f134f6b2d724 (MD5)Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-22T15:20:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marianamendesemello.pdf: 1655122 bytes, checksum: 20f07a833562e4111886f134f6b2d724 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-07-22T15:20:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marianamendesemello.pdf: 1655122 bytes, checksum: 20f07a833562e4111886f134f6b2d724 (MD5) Previous issue date: 2011-02-15
Cianobactérias vêm sendo apontadas como um dos maiores problemas ambientais relacionados à água doce. Esses micro-organismos formadores de florações e potencialmente tóxicos estão relacionados à perda da qualidade da água e até a problemas de saúde em seres humanos. Alta afinidade por nitrogênio, estratégias para estocagem de fósforo e a capacidade de ajustarem sua posição na coluna d’água são algumas vantagens competitivas das cianobactérias sobre outros componentes do fitoplâncton. Mais recentemente, a ocorrência de processos de comunicação química, como alelopatia e quorum sensing, vêm sendo apontados como vantagens competitivas alternativas das cianobactérias. Desta forma, os objetivos do presente trabalho foram: (1) verificar se as espécies Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa interagem quimicamente e se situações de estresse por competição e luz influenciam nessa interação; (2) verificar como a competição entre C. raciborskii e M. aeruginosa pode alterar a morfologia de M. aeruginosa, através da formação de colônias, além de avaliar o papel da co-evolução neste processo. Para tal, experimentos em laboratório foram executados adicionando-se exudatos de culturas de C. raciborskii e M. aeruginosa, sob diferentes condições, em ambas as espécies como alvo. Os resultados apontaram que as cepas de C. raciborskii (CYRF) e M. aeruginosa (MIRF) provenientes do Reservatório do Funil (RJ) apresentaram um maior número de respostas às interações químicas do que cepas provenientes de outros locais. CYRF em estresse por competição produziu possíveis aleloquímicos capazes de inibir o crescimento de MIRF, enquanto MIRF quando cultivada sob estresse por luz (25 μmol fótons m-2s-1) produziu aleloquímicos capazes de inibir o crescimento de CYRF. Ambas as cepas também demonstraram a habilidade de se comunicarem por quorum sensing. Essa comunicação em CYRF induziu a inibição do seu próprio crescimento, enquanto que em MIRF induziu a formação de colônias. Quando a formação de colônia em M. aeruginosa foi testada, foi observado uma possível produção de moléculas para a formação de colônias em MIRF engatilhada pela competição com diferentes cepas de C. raciborskii, e não somente com CYRF. Os resultados apontaram também que, dentre dez cepas de M. aeruginosa testadas, somente MIRF foi capaz de formar colônias quando em contato com o exudato da competição entre CYRF e MIRF. Desta forma, o sinal para formação de colônia foi apontado como cepa-dependente, indicando a importância do papel da co-evolução nas interações químicas entre cianobactérias. Os resultados encontrados sugerem que interações químicas intra e interespecíficas podem desempenhar importante papel, ainda que pouco explorado, na dominância e substituição de espécies de cianobactérias.
Cyanobacteria have been pointed as one of the main problems in freshwater systems. These blooming microorganisms are potentially toxic and their occurrence have been directly related to the lost of water quality and human health problems. High nitrogen affinity, strategies to storage phosphorus and the ability to adjust their position in the water column are some competitive advantages of cyanobacteria over other phytoplankton components. Recently, mechanisms of chemical communication, such as allelopathy and quorum sensing, have been indicated as an alternative advantage of cyanobacteria. The aim of this study was: 1. to evaluate if Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa can interact chemically, and if stressed conditions caused by competition and light can interfere in this relationship; 2. to evaluate how the competition between C. raciborskii and M. aeruginosa can induce morphological variation (colony formation) in M. aeruginosa and how the role of coevaluation. Laboratory experiments were performed and exudates from C. raciborskii and M. aeruginosa, cultivated in different conditions, were added to the same species as target. The results revealed that the strains of C. raciborskii (CYRF) and M. aeruginosa (MIRF), isolated from Funil Reservoir (RJ), showed more responses to chemical interactions than the strains from different places. When CYRF was grown in regular light (100 μmol quanta m-2s-1) and stressed by competition, this strain produced allelochemicals that inhibited the growth of MIRF, while MIRF cultivated in light stress (25 μmol quanta m-2s-1) produced allelochemicals that inhibited the growth of CYRF. It was also observed that both strains have the ability to communicate by quorum sensing. This communication induced growth self-inhibition in CYRF, while it induced colony formation in MIRF. When colony formation was evaluated, the production of inducible molecules to colony formation in MIRF was triggered by the competition with different strains of C. raciborskii, and not only by the competition with CYRF. The results also showed that, among ten strains of M. aeruginosa, only MIRF was able to form colonies when in contact with exudates from competition between CYRF and MIRF. The colony formation signal was pointed as strain-dependent, highlighting the importance of the co-evolution in chemical interactions among cyanobacteria. These results suggest that chemical interactions among species can play an important role, still unexplored, in the dominance and successional pattern of species.
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Oliveira, Marina Junqueira Melgaço de. "Efeitos da disponibilidade de luz e limitação de nutrientes sobre a competição entre cepas de Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa". Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2007. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4001.
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marianajunqueiramelgacooliveira.pdf: 598733 bytes, checksum: 3becd25207b04ce9206aa81dc277118f (MD5)Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-07T16:36:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marianajunqueiramelgacooliveira.pdf: 598733 bytes, checksum: 3becd25207b04ce9206aa81dc277118f (MD5)
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O aumento da ocorrência e dominância de Cylindrospermopsis raciborskii em ecossistemas aquáticos continentais, observado em todo o mundo tem resultado, em muitos casos, na substituição de outras espécies de cianobactérias, como Microcystis aeruginosa. Os fatores relacionados a essa dominância ainda não são bem compreendidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da luz e nutrientes na competição entre C. raciborskii e M. aeruginosa. Foram realizados experimentos em cultivos unialgais visando determinar a dinâmica de absorção de nitrogênio (N) e fósforo (P) por 4 cepas (2 cepas de C. raciborskii, 2 de M. aeruginosa). As habilidades competitivas das duas espécies foram avaliadas em cultivos mistos em 3 condições de intensidade luminosa (alta, média e baixa) e de limitação de N e P. As quatro cepas estudadas apresentaram a mesma dinâmica na assimilação de nutrientes,absorvendo rapidamente N e P (ca. 24hs) e com taxas de crescimento, tempo de duplicação e rendimento máximo da cultura semelhantes. Nos experimentos de competição as cepas de M. aeruginosa foram dominantes na maior intensidade luminosa nas condições P-limitada e controle e na limitação por N apenas no ultimo bloco. Na menor intensidade foi dominante apenas nos dois últimos blocos na condição controle. Na intensidade média foi dominante na condição controle no ultimo bloco, com limitação de fósforo e nitrogênio nos dois últimos blocos. Enquanto que apenas uma cepa C. raciborskii foi dominante na condição controle na menor intensidade luminosa. Na condição N-limitada, C. raciborskii foi dominante apenas na menor intensidade no primeiro bloco e na maior intensidade no segundo bloco de experimentos. Na condição P-limitada, C. raciborskii não foi dominante em nenhum momento. Fica evidente portanto, a influência e interação da disponibilidade de luz e nutrientes na competição entre C. raciborskii e M. aeruginosa, contudo, as respostas são dependentes das cepas, e as generalizações específicas devem ser avaliadas com cuidado.
The increase in occurrence and dominance of the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii in freshwater ecosystems, observed worldwide, has resulted, in many cases, in a replacement of other species like Microcystis aeruginosa. The factors related with this dominance are still unknown. The aim of this work was to evaluate the influence of light and nutrients in the competition between C. raciborskii and M. aeruginosa. Experiments with 4 strains (2 strains of C. raciborskii, 2 strains of M. aeruginosa) in unialgal cultures have been accomplished to determine the nitrogen (N) and phosphorus (P) uptake dynamics. Competitive abilities of the two species have been evaluated in mixed cultures under 3 light intensities (high, medium and low) and under N and P limitation. The 4 studied strains presented the same nutrient uptake dynamics, absorbing N and P quickly (ca. 24 hours) and similar growth rates, mean doubling time and maximum yield of the cultures. At competition experiments M. aeruginosa was dominant in P-limited and control conditions under high and medium light intensities. C. raciborskii strains presented different responses: one of them was dominant in all conditions under low light intensity and also N-limited condition under medium light intensity. The other was dominant only in the N-limited and control conditions under low light intensity. It’s then evident the influence of the availability of light and nutrients in the competition between C. raciborskii and M. aeruginosa, however, the responses rely on the strains and specific generalization should be carefully evaluated.
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DIAS, Silvana Nascimento. "Ecologia do fitoplâncton no reservatório Arcoverde:estudo nictemeral e sazonal". Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2009. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/4936.
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Silvana Nascimento Dias.pdf: 373686 bytes, checksum: 1c793719a2a13c176eacc86d53d32a54 (MD5)Made available in DSpace on 2016-07-04T14:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvana Nascimento Dias.pdf: 373686 bytes, checksum: 1c793719a2a13c176eacc86d53d32a54 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The aim of the present study was to analyze the phytoplankton in the Arcoverde-PE reservoir, during the nictemeral cycle in two distinct seasonal periods. Collections were made at two depths during the rainy and dry periods in 2007. The phytoplankton was identified and the density determinated. Concomitantly, analyses were carried out for the characterization of the system. In the rainy season, water was oxygenated, neutral pH, turbid and warmer, and in the dry season, the water ranged to oxygenated to anoxic, alkaline pH and turbity at surface. In both seasons, there was limited nitrogen and high concentrations of phosphorus. Thirtyeight infraspecific taxa were identified. Chlorophyta and Cyanophyta had the greatest number of species. Cyanophyta generally had higher densities in both seasons, at both depths and at different hours. It was observed a perennial bloom of Cylindrospermospis raciborskii. There was significant variations among hours and depths for abiotic variables in both season and it was observed significant differences for densities of phytoplankton for seasonal analysis. This indicates that environmental changes in the concentration of nutrients, pH and turbidity of the water are factors that facilitate the occurrence of Cyanophyta.
O objetivo do presente trabalho foi analisar o fitoplâncton no reservatório Arcoverde-PE, durante ciclo nictemeral em dois períodos sazonais distintos. As coletas foram feitas em duas profundidades durante os períodos chuvoso e de estiagem de 2007. O fitoplâncton foi identificado e a densidade determinada. Concomitantemente, foram feitas análises para caracterização do sistema. No período chuvoso, a água apresentou-se oxigenada com pH neutro, túrbida e quente, e no de estiagem, a água variou de oxigenada a anoxia, com pH alcalino e túrbida na superfície. Nos dois períodos sazonais, foi verificada limitação de nitrogênio e elevadas concentrações de fósforo. Foram identificados 38 táxons infraespecíficos. Chlorophyta e Cyanophyta apresentaram maior número de espécies. Cyanophyta apresentou geralmente densidades mais elevadas nos dois períodos sazonais, profundidades e horários. Foi registrada floração perene de Cylindrospermopsis raciborskii no reservatório Arcoverde. Foram observadas variações significativas entre as horas e profundidades para as variáveis abióticas em ambos períodos. Foram observadas diferenças significantes para a densidade do fitoplâncton na análise sazonal, indicando que as mudanças ambientais nas concentrações de nutrientes, pH e turbidez da água são fatores facilitadores para a ocorrência de Cyanophyta.
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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.
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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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RESTANI, Geovana Coura. "Efeitos de cepas tóxicas e não tóxicas de Cylindrospermopsis raciborskii sobre aspectos do ciclo de vida de Daphnia laevis (Cladocera, Daphnidae)". reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2011. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1271.
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Submitted by repositorio repositorio (repositorio@unifei.edu.br) on 2018-05-17T13:14:33Z
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dissertacao_0038697.pdf: 1439918 bytes, checksum: d6f2596b39a3464081996427846eb0d0 (MD5)Made available in DSpace on 2018-05-17T13:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_0038697.pdf: 1439918 bytes, checksum: d6f2596b39a3464081996427846eb0d0 (MD5) Previous issue date: 2011-04
Cylindrospermopsis raciborskii tem sido uma das espécies de cianobactérias de água doces mais difundidas no Brasil e as linhagens brasileiras até então descritas são potencialmente produtoras de saxitoxinas (STXs) (SANT’ANNA et al., 2008). Daphnia laevis é um cladócero de ampla distribuição na América do norte e do sul e tem sido estudado como um possível organismo teste a ser padronizado para uso em ensaios de toxicidade. Dessa forma, o presente trabalho avaliou os efeitos agudos e crônicos em D. laevis expostas a diferentes concentrações de cepas de C. raciborskii, sendo uma produtora e outra não produtora de STXs, isolados de ecossistemas brasileiros. O efeito agudo observado em D. laevis foi caracterizado pela paralisia dos movimentos natatórios, somente para a cepa produtora de STXs. Efeitos crônicos negativos na fecundidade, idade da primeira reprodução e sobrevivência de D. laevis foram observados para ambas as cepas de C. raciborskii, porém mais acentuados para os tratamentos com a cepa produtora de STXs. Os resultados indicaram que D. laevis tem potencial para uso como organismo-teste na avaliação de florações de C. raciborskii.
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Calandrino, Elizabeth Saunders Paerl Hans W. "Determining the invasion potential for the harmful blue-green alga cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii at the Currituck Banks Nerrs site, Currituck Sound, North Carolina". Chapel Hill, N.C. : University of North Carolina at Chapel Hill, 2009. http://dc.lib.unc.edu/u?/etd,2597.
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Thesis (M.S.)--University of North Carolina at Chapel Hill, 2009.Title from electronic title page (viewed Oct. 5, 2009). "... in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in the Department of Marine Sciences." Discipline: Marine Sciences; Department/School: Marine Sciences.
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Grellmann, Carla. "Aspectos da morfologia e ecologia de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszinska) Seenayya et Subba Raju e produção de cianotoxinas na Lagoa do Peri, Florianópolis, SC, Brasil". Florianópolis, SC, 2006. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88445.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia VegetalMade available in DSpace on 2012-10-22T09:07:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0
A lagoa do Peri é uma lagoa costeira, profunda e utilizada para o abastecimento das regiões sul e leste da Ilha de Santa Catarina. Esta lagoa vem sendo estudada desde 1996, e desde esta época tem-se observado a dominância de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) neste ambiente. Esta espécie tem uma grande importância pela sua competitividade com as demais espécies do fitoplâncton e pela potencialidade de produzir cianotoxinas. Este estudo tem como objetivo estudar aspectos da morfologia e da ecologia de C. raciborskii e a produção de cianotoxinas na Lagoa do Peri. Os resultados obtidos foram baseados em coletas realizadas de novembro/04 a novembro/05, em 2 estações, EC (ponto de captação da CASAN) e E1 (próximo à margem leste da lagoa, onde se verifica a maior profundidade). Na estação E1 as coletas foram realizadas na subsuperfície, no meio da coluna d'água e no fundo. Foram analisadas as seguintes características ambientais: profundidade, temperatura da água e do ar, transparência de Secchi, pH, NT e PT, relação NT:PT e clorofila a. Foram analisados os seguintes atributos da comunidade fitoplanctônica: densidade, dominância, abundância e riqueza de táxons. A densidade foi obtida de contagem em câmaras de Utermöhl. Para as espécies de cianobactérias, foram calculadas também as densidades em células.mL-1 e o biovolume. A produção de cianotoxinas na Lagoa da Peri foi analisada em períodos selecionados. Através da análise quantitativa, observou que não há muita diferença entre a subsuperfície e o fundo da lagoa, mostrando a homogeneidade da coluna d'água. A comunidade fitoplanctônica esteve constituída por 50 táxons, típicos de ambientes de água doce. O grupo que apresentou o maior número de táxons foi a Chlorophyta (30), seguida de Cyanobacteria (9). Cyanobacteria dominou em densidade durante todo o período, sendo C. raciborskii a espécie dominante durante todo o ciclo anual, exceto no mês de setembro/05, quando foi abundante, juntamente com as espécies Limnothrix planctonica e Monoraphidium irregulare. As espécies Planktolyngbya limnetica e Planktolyngbya sp. (Cyanobacteria) ocorreram durante todo o período estudo, estando associadas com C. raciborskii. As populações naturais de C. raciborskii, neste estudo, não apresentaram uma grande variação morfológica, como a observada no período 1994/97, não ocorrendo formas anômalas, provavelmente porque as temperaturas no inverno foram maiores neste estudo. Entretanto, C. raciborskii da Lagoa do Peri, possui uma morfologia diferente da observada em outras populações, o que já foi constatado no período anterior. Os tricomas de C. raciborskii cultivados adquiriram uma morfologia semelhante da encontrada para esta espécie em outras populações naturais. Foram observados poucos heterocitos ao longo do ciclo anual, provavelmente, porque havia nitrogênio inorgânico disponível no ambiente. A produção de acinetos esteve relacionada com a queda de temperatura. Entretanto, menos de 1% dos tricomas apresentaram acinetos. Durante o período estudado, foi observado um grande aumento da biomassa fitoplanctônica (variando de 40.305 a 116.961 ind..mL-1) em relação ao período 1996/97 (3.079 a 41.246 ind..mL-1). A temperatura, que atingiu maiores médias mensais, principalmente no inverno, quando comparadas com o período 1996/97, pode ser o fator ambiental responsável por este aumento da biomassa A análise de cianotoxinas na Lagoa do Peri indicou a produção de neosaxitoxinas, GTX3, GTX5, e microcistina a baixas concentrações. GTX5 apresentou as maiores concentrações (0,17-0,26µg/l). A concentração de cianotoxinas não esteve correlacionada com a biomassa, tanto de clorofila a, quanto com a densidade de C. raciborskii.
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Briand, Jean-François. "Cyanobactéries toxiques : prolifération et production toxinique de deux espèces de la région parisienne, Cylindrospermopsis raciborskii et Planktothrix agardhii. Développement d'un bio-essai sur neuroblastomes pour la détection des toxines de type PSP". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2001. http://www.theses.fr/2001MNHN0007.
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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.
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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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Ermel, Amanda Vargas Batista. "Análise da lise de células de microcystis aeruginosa e de cylindrospermopsis raciborskii e da liberação e degradação de cianotoxinas em função do tempo de armazenamento do lodo em decantadores". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2009. http://repositorio.unb.br/handle/10482/9864.
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009.Submitted by Washington da Silva Chagas (washington@bce.unb.br) on 2012-01-12T22:00:37Z No. of bitstreams: 1 2009_AmandaVargasBatistaErmel.pdf: 2296258 bytes, checksum: f465c62502ad909f70ea5431e8fefee3 (MD5)
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Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-01-18T19:39:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_AmandaVargasBatistaErmel.pdf: 2296258 bytes, checksum: f465c62502ad909f70ea5431e8fefee3 (MD5)
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As florações de cianobactérias tóxicas são objeto de grande preocupação sanitária, pois a presença de toxinas na água coloca em risco a saúde da população. Os estudos indicam que o tratamento convencional é capaz de remover eficientemente as células de cianobactérias, mas são pouco eficientes na remoção das cianotoxinas, necessitando de técnicas complementares para remoção dessa fração dissolvida. Nesse contexto, atenção especial deve ser dada ao lodo acumulado nos decantadores durante o tratamento convencional, em função da ocorrência da lise celular. Dessa forma, o presente trabalho avaliou, em escala de bancada, a lise de células Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii ao longo do tempo de armazenamento do lodo sedimentado. Foram avaliadas também a liberação e degradação de microcistinas e saxitoxinas, quando utilizados diferentes valores de pH de coagulação, e diferentes dosagens de sulfato de alumínio e cloreto férrico. Os diagramas de coagulação com M. aeruginosa mostraram que as maiores eficiências de remoção na sedimentação ocorreram em valores de pH de coagulação entre 5,0 e 5,5. Durante o armazenamento do lodo, decaimento acentuado de células ocorreu até o 10° dia, para os dois valores de pH de coagulação estudados, 5,5 e 7,0. A concentração máxima de microcistinas dissolvidas ocorreu após cinco dias de armazenamento do lodo e a degradação se completou em torno de 10 dias, dependendo da dosagem de coagulante utilizada e do pH de coagulação. Experimentos com C. raciborskii mostraram eficiências de remoção insatisfatórias após coagulação, floculação e sedimentação, com os dois coagulantes avaliados. A concentração de saxitoxinas extracelulares variou ao longo do tempo conforme o pH de coagulação e o tipo e dosagem de coagulante utilizado, apresentando maior persistência com valor de pH de 5,0 e 5,5 e dosagem elevada de coagulante. Os resultados enfatizam a importância que deve ser dada ao manejo do lodo do decantador, pois considerando as práticas atuais de descarte de lodo, o risco de liberação de cianotoxinas para a água clarificada é elevado. Dessa forma, faz-se necessário estabelecer uma maior freqüência de remoção do lodo, diminuindo a concentração de microcistinas e/ou saxitoxinas na água clarificada. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT
Cyanobacteria toxic blooms are of concern since the presence of toxins in water poses a risk to human health. Studies indicate that conventional water treatment processes are able to remove cyanobacteria cells efficiently, but are inefficient in removing cyanotoxins, so that additional techniques are needed to remove this dissolved fraction. In this context, particular attention must be given to the accumulation of sludge in the sedimentation tanks sludge, during conventional treatment, because of cell lysis. Therefore, the present work evaluated, in bench scale using jar test, Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii cell breakdown during storage of the settled sludge. Microcystins and saxitoxins release and degradation have been evaluated using different coagulation pH values and different types and doses of coagulants. Coagulation diagrams with M. aeruginosa showed that the best removal efficiency occurred with coagulation pH values between 5,0 and 5,5. In the course of the sludge storage, a marked cells decay occurred until the 10th day for both pH values – 5,5, and 7,0. The highest concentration of dissolved microcystins occurred after five days of sludge storage, and the degradation was completed around 10 days, depending on the coagulant dose and pH value applied. Experiments with C. raciborskii showed poor removal efficiency after coagulation, flocculation and sedimentation, with both coagulants evaluated. Extracelular saxitoxins concentration varied with time according to the pH value and type and dose of coagulant applied. The persistence of these toxins was higher with the lower pH values and higher doses of coagulant. The results obtained in this work emphasize the attention that must be given to the proper manage of the sedimentation tank sludge. Considering the actual practices of sludge discharge, the risk of cyanotoxin release to the clarified water is high. Therefore, it is crucial to establish a higher frequency of sludge discharge, so that microcystins and saxitoxins concentration in the supernatant will be reduced.
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Valencia-Cárdenas, Daniel. "Avaliação em escala de bancada da remoção de Cylindrospermopsis raciborskii e cilindrospermopsinas pelo processo combinado de flotação e adsorção em carvão ativado utilizando quitosana e sulfato de alumínio como coagulantes". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/22408.
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Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-23T16:25:10Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielValenciaCárdenas.pdf: 4643116 bytes, checksum: 22772c17252fd0b0f317903862c526d9 (MD5)
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Algumas cepas da Cylindrospermopsis raciborskii produzem cilindrospermopsinas como produto do seu metabolismo e, além disso, mesmo em condições normais, as estas são excretadas pelas células. Suas propriedades hidrofílicas permitem que sejam altamente solúveis em água, dificultando a sua remoção pelo ciclo convencional de tratamento de água. A flotação por ar dissolvido se destaca entre as alternativas tecnológicas que removem eficazmente células de cianobactéria, e consequentemente, as cianotoxinas intracelulares associadas às cianobactérias. A adsorção em carvão ativado pulverizado apresenta bons desempenhos na remoção da fração dissolvida de cianotoxinas. Nesse contexto, este estudo avaliou a remoção de células de C. raciborskii e de cilindrospermopsinas no processo combinado de flotação com adsorção em carvão ativado pulverizado, assim como a influência das condições de coagulação, propriedades do carvão e parâmetros operacionais na eficiência de remoção de células e toxina. Foram construídos diagramas de coagulação para a quitosana e o sulfato de alumínio, compreendendo as etapas de coagulação, floculação e flotação, para águas de estudo com densidade celular de C. raciborskii de ~106⁄. Além disso, foram feitos ensaios de adsorção de cilindrospermopsinas para dois carvões ativados pulverizados, os resultados foram comparados com as propriedades físicas de cada um e foi estimada uma dosagem de referência que foi usada nos ensaios do processo combinado de flotação e adsorção. A verificação da influência da taxa de aplicação superficial e da taxa de recirculação foi desenvolvida em colunas de flotação, usando as condições ótimas de coagulação e a dose de referência de carvão. Os resultados deste estudo revelaram que ambos os coagulantes apresentaram bom desempenho nos valores de pH entre 6,0 e 6,5, com dosagens de 0,5 e 9,0⁄ para quitosana e sulfato de alumínio, respectivamente. A adsorção de cilindrospermopsinas em carvão ativado foi favorecida pelo carvão com maior volume de microporos e área superficial, resultando em remoções de até 97% para toxinas dissolvidas em água deionizada e 85% para toxinas dissolvidas em água do lago Paranoá. A menor taxa de aplicação superficial em conjunto com uma taxa de recirculação de 10%, resultaram em máxima remoção de turbidez, cor aparente e clorofila-a. A remoção de cilindrospermopsinas, pelo processo combinado, foi influenciada majoritariamente pela dosagem de CAP e não pela taxa de aplicação superficial e de recirculação. O processo combinado de flotação com adsorção em carvão ativado demonstrou ser satisfatório na remoção de clorofila-a e cilindrospermopsinas, porém, sob as condições testadas, não foi possível garantir residuais de toxina na água clarificada compatíveis com a recomendação da portaria 2.914 de 1⁄. Entretanto, a aplicação de CAP interferiu nas remoções de turbidez e cor aparente, já que diminuiu a razão ⁄ nas taxas de recirculação testadas.
Some Cylindrospermopsis raciborskii strains produce cylindrospermopsins during metabolism. Furthermore, even in normal conditions, these toxins can be excreted. The cylindrospermopsins hydrophilic properties allow a high solubility that leads a weaker removal by the conventional water treatment. The dissolved air flotation (DAF) stands out as a great technique to remove both cells and intracellular toxins. The adsorption onto activated carbon shows a satisfactory performance adsorbing the dissolved toxin fraction. Hence, this study evaluated the removal of both C. raciborskii cells and cylindrospermopsins by the combining of dissolved air flotation and powdered activated carbon adsorption, as well as the coagulation conditions influence, some carbon properties and DAF project parameters on the global process efficiency. Coagulation diagrams were constructed, including coagulation, flocculation and flotation for waters spiked with ~106⁄ C. raciborskii, using chitosan and aluminum sulfate as coagulants. The adsorption onto powdered activated carbon (PAC) was studied using two different activated carbons. The adsorption data was compared in terms of physical carbon properties and a reference dosage were computed and applied in the combined process. The surface loading rate and recycle ratio were evaluated in a flotation column system, where were applied the optimal coagulant dose and the computed carbon dosage. The results reveal that great removals for both coagulants were achieved in pH values surrounding 6,0 and 6,5, and coagulant doses 0,5 and 9,0⁄ for chitosan and aluminum sulfate, respectively. The cylindrospermopsins adsorption was improved by the activated carbon porosity, showing better results with an activated carbon larger micropore volume and surface area, exhibiting 97% removal for cylindrospermopsins dissolved in deionized water and 85% for toxins dissolved in Paranoá lake water. The lowest surface loading rate with a recycle ratio of 10% exhibited higher turbidity, apparent color and chlorophyll-a removals. The cylindrospermopsins removal, by the combined process of DAF and adsorption onto PAC, was mostly influenced by the PAC dosage; and the surface loading rate and the recycle ratio had a minimal incidence. The combined process demonstrated a good performance for removal both cells and toxins, however the 1 ⁄ Brazilian standard recommendation was not reached. Nevertheless, the PAC addition inhered turbidity and color removal efficiencies because of ⁄ ratio decreasing at the tested recycle ratios.
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Torres, La?ssa Mac?do. "Efeito da seca na din?mica dos grupos funcionais fitoplanct?nicos em reservat?rios eutr?ficos do semi?rido". Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014. http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19458.
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LaissaMacedoTorres_DISSERT.pdf: 1199182 bytes, checksum: 8e8e139999c522ac6a56c6e99656daaa (MD5)Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2015-12-10T22:51:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LaissaMacedoTorres_DISSERT.pdf: 1199182 bytes, checksum: 8e8e139999c522ac6a56c6e99656daaa (MD5)
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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES
Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq
Reservat?rios s?o os principais recursos de ?gua superficial no semi?rido do Brasil. A grande maioria destas reservas de ?gua est? comprometida pela eutrofiza??o. A seca severa ocorrida em 2012 contribuiu para perdas consider?veis no volume de ?gua, influ?nciando a disponiblidade de recursos (nutriente e luz) para o fitopl?ncton. O objetivo do trabalho foi verificar o efeito da seca na din?mica de grupos funcionais fitoplanct?nicos e verificar os fatores direcionadores de cada grupo. O efeito da seca favoreceu a homogeneidade de vari?vies bi?ticas e abi?ticas nos reservat?rios, principalmente pela falta de fluxo dos rios intermitentes. Os grupos funcionais de cianobact?rias formadoras de flora??es (S1, M e SN) dominaram ao longo do ano de 2012, nos tr?s reservat?rios estudados (Dourado, Gargalheiras e Passagem das Tra?ras). Os grupos estiveram relacionados ? altas concentra??es de s?lidos vol?teis, f?sforo total (PT) e am?nia (NH3), al?m de dominar tanto em ambientes rasos como em ambientes mais profundos. Cylindrospermopsis raciborskii (grupo SN) foi a esp?cie mais representativa nos tr?s reservat?rios, apresentando as maiores biomassas. O grupo M (Sphaerocavum brasiliense), ao contr?rio do descrito na literatura, registrou seu melhor desempenho em ambientes rasos, com mistura da coluna d??gua. A abordagem dos grupos funcionais de Reynolds et al. (2002) representou uma ferramenta importante na descri??o dos sistemas eutr?ficos do semi?rido, mas n?o refletiu uma resposta clara dos fatores direcionadores de cada grupo. Devido ? longa domin?ncia de cianobact?rias nos reservat?rios do semi?rido, sugerimos que a abordagem de grupos taxon?micos indica mais claramente quais caracter?sticas ambientais contribuem para o melhor desemprenho desse grupo. Ambientes ricos em nutrientes, alto tempo de reten??o da ?gua, alta disponibilidade de luz durante quase todo o ano e estabilidade na coluna d??gua por falta de fluxo s?o caracter?sticas dos reservat?rios do semi?rido que favorecem a domin?ncia dos grupos de cianobact?rias formadoras de flora??es. Sendo assim, nossos resultados mostram que os reservat?rios do semi?rido s?o vulner?veis ? domin?ncia de cianobact?rias formadoras de flora??es, especialmente em per?odos de eventos extremos, como seca severa, refletindo na perda da qualidade de ?gua nos mananciais da regi?o.
Reservoirs are the main sources of surface water in Brazil?s semiarid region. The majority of these water supplies, however, are compromised by eutrophication. A severe drought in 2012 contributed to significant losses in water volume, influencing the availability of resources (nutrients and light) for phytoplankton. The aim of this study is to understand the dynamics of the functional groups of phytoplankton and the factors that affect them during a severe drought in the semiarid reservoirs of the northeast. We therefore studied the Dourado, Gargalheiras and Passagem das Tra?ras reservoirs in Rio Grande do Norte from January 2012 to January 2013. The effect of drought favoured homogeneity within the reservoir, in relation to biotic and abiotic variables, notably the absence of water supply given the lack of flow from its tributaries (intermittent river). The phytoplankton functional groups of bloomforming cyanobacteria (SN, S1 and M) dominated throughout the year 2012, in both the shallow and deep areas of the three reservoirs studied. The groups were related to high concentrations of volatile solids, total phosphorus and ammonia, and high turbidity. Cylindrospermopsis raciborskii (SN group) was the species with the greatest biomass in the three reservoirs. M group (Sphaerocavum brasiliense) performed better in shallow waters with more available phosphorus. Our data showed that high concentrations of nutrients and low availability of light, besides the stability of the water column due to lack of flow and the system?s high residence time, favoured the dominance of bloom-forming cyanobacteria groups, especially those tolerant to shadow
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Silva, Fabiana Oliveira de Ara?jo. "Adi??o de policloreto de alum?nio e remo??o de peixes bent?voros como t?cnicas de restaura??o de lagos rasos do semi?rido brasileiro". Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015. http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20882.
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FabianaOliveiraDeAraujoSilva_TESE.pdf: 783632 bytes, checksum: d5a28b9c131a2a8187ccb70b95821d14 (MD5)Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-08T17:34:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FabianaOliveiraDeAraujoSilva_TESE.pdf: 783632 bytes, checksum: d5a28b9c131a2a8187ccb70b95821d14 (MD5)
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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq)
A eutrofiza??o ? a causa mais comum de deteriora??o da qualidade da ?gua no mundo. Este processo se d? pela entrada excessiva de nutrientes, nitrog?nio e f?sforo, nos corpos aqu?ticos causando flora??es de algas e cianobact?rias. Em lagos rasos esses efeitos s?o mais complicados devido a uma maior intera??o do corpo aqu?tico com o entorno, com o ar e o sedimento. Existem v?rias t?cnicas de restaura??o de lagos eutrofizados, com uma vasta gama de resultados bem sucedidos, mas no Brasil h? apenas um ?nico caso de restaura??o bem sucedida: o lago Parano? em Bras?lia. A regi?o semi?rida brasileira possui milhares de lagos artificiais, regionalmente chamados de a?udes, em sua maioria rasos e eutr?ficos. A eutrofiza??o desses corpos aqu?ticos ? documentada e o fitopl?ncton desses ambientes ? frequentemente dominado por cianobact?rias potencialmente t?xicas. O principal objetivo desta tese de doutorado ? testar diferentes t?cnicas de restaura??o da qualidade da ?gua que possam ser facilmente aplicadas em lagos rasos do semi?rido brasileiro. Resultados de um experimento em laborat?rio sugerem que a aplica??o de argila adsorvente de f?sforo associada a um coagulante ? base de alum?nio ? uma t?cnica efetiva na remo??o do f?sforo reativo sol?vel e na diminui??o da taxa de crescimento da Cylindrospermopsis raciborskii, cianobact?ria potencialmente t?xica que domina nos reservat?rios do semi?rido brasileiro, mas que esse efeito ? dependente da biomassa no momento da aplica??o da t?cnica. Os resultados de um experimento de campo realizado em mesocosmos num lago raso eutrofizado demonstraram que a aplica??o de coagulante ? base de alumn?nio em conjunto com a da remo??o de peixes bent?voros ? mais eficiente na remo??o de f?sforo total e clorofila-a da coluna de ?gua do que a aplica??o isolada de apenas uma dessas t?cnicas. Por fim, testes de laborat?rio demostraram que o coagulante ? base de alum?nio apresentou um bom desempenho em remover turbidez e f?sforo total em testes de bancada com ?gua de seis reservat?rios do semi?rido, sendo a efici?ncia reduzida com o aumento da biomassa de clorofila e pH. Os resultados deste estudo mostram que ? poss?vel melhorar a qualidade da ?gua de reservat?rios eutrofizados no semi?rido brasileiro atrav?s do controle da carga interna de nutrientes seja pela precipita??o e inativa??o do f?sforo no sedimento, como tamb?m pela inibi??o da libera??o do f?sforo no sedimento por peixes bioturbadores, e que os resultados s?o aditivos quando as t?cnicas s?o aplicadas em conjunto.
Eutrophication is the most common cause of water quality degradation in the world. This process occurs by excessive nutrients inputs, nitrogen and phosphorus, to the aquatic systems resulting in algal and cyanobacterial blooms. In shallow lakes these effects are pronounced due to the higher interaction of the lake with watershed, air and sediment. There are innumerous restoration techniques of eutrophied lakes with a range of successful results but there is only one case of successful lake restoration in Brazil: Parano? Lake in Bras?lia city. The Brazilian semiarid region has many artificial lakes, named a?udes, which are mostly eutrophic and shallow lakes. The eutrophication in these lakes is reported and the phytoplankton community is dominated by potentially toxic cyanobacteria species, mainly Cylindrospermopsis raciborskii. The aim of this thesis is to test techniques for water quality management which can be easily applied in Brazilian semiarid lakes. Results from a laboratory experiment suggest that the addition of a phosphorus sorbent clay associated with an aluminium based coagulant is an effective technique in removing soluble reactive phosphorus and reducing C. raciborskii growth rate ? cyanobacteria potentially toxic dominant in reservoirs of Brazilian semiarid ? but this effect is dependent on the biomass in the application moment. Results from a field experiment in mesocosm in a eutrophied lake showed that the addition of aluminium based coagulant and removal of benthivorous fish is more efficient in removing total phosphorus and chlorophyll-a from water column than the isolated application of one of the techniques. Lastly, laboratory tests showed that aluminium based coagulant exhibited good performance in removing turbidity and total phosphorus from water of six reservoirs but the efficiency was reduced by algal biomass and pH. The results of this study showed that the improvement in water quality of eutrophied reservoirs in semiarid region is possible through internal loading control by phosphorus precipitation and inactivation in sediments or inhibition of phosphorus release by benthivorous fishes, and also that these results show are additives in water quality improvement.
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Bain, Peter A., i n/a. "Gene Expression Profiling of Cylindrospermopsin Toxicity". Griffith University. School of Biomolecular and Physical Sciences, 2007. http://www4.gu.edu.au:8080/adt-root/public/adt-QGU20080404.145834.
Pełny tekst źródłaStreszczenie:
Cylindrospermopsin (CYN) is a toxic alkaloid produced by several freshwater cyanobacterial species, the most prevalent in Australian waters being Cylindrospermopsis raciborskii. The occurrence of CYN-producing cyanobacteria in drinking water sources worldwide poses a potential human health risk, with one well-documented case of human poisoning attributed to the toxin. While extensive characterisation of CYN-induced toxicity has been conducted in rodents both in vivo and in primary cell cultures, little is known about mechanisms of toxicity in human cell types. This thesis describes studies undertaken to further define the molecular mechanisms of CYN toxicity in human cells. Concentration-response relationships were determined in various cultured human cell types using standard toxicity assays. As expected, CYN caused dose-dependent decreases in the growth of three cell lines, HepG2, Caco-2 and HeLa, and one primary cell type, human dermal fibroblasts, according to tetrazolium reduction assays. CYN treatment did not disrupt cellular membranes according to the lactate dehydrogenase release assay in HepG2 or Caco-2 cells after 24, 48 or 72 h exposure, but did cause membrane disruption in fibroblasts after 72 h exposure to relatively high concentrations of the toxin. Apoptosis occurred more readily in HeLa cells than HepG2 cells or fibroblasts, with 72 h exposure to 1 &mug/mL required before statistically significant rates of apoptosis occurred in the latter cell types. CYN did not appear to directly affect the structure of actin filaments or microtubules under the conditions used in the present study. The major portion of the work presented in this thesis comprises a large-scale interrogation of changes in gene expression induced by the toxin in cultured cells. To assess the effects of CYN on global gene expression, relative messenger RNA (mRNA) levels in human dermal fibroblasts and HepG2 cells after 6 h and 24 h exposure to 1 &mug/mL CYN were determined using oligonucleotide microarrays representing approximately 19 000 genes. Overall, the number of transcripts significantly altered in abundance was greater in fibroblasts than in HepG2 cells. In both cell types, mRNA levels for genes related to amino acid biosynthesis, carbohydrate metabolism, and protein folding and transport were reduced after CYN treatment, while transcripts representing genes for apoptosis, RNA biosynthesis and RNA processing increased in abundance. More detailed data analyses revealed the modulation of a number of stress response pathways—genes regulated by NF-&kappaB were induced, DNA damage response pathways were up-regulated, and a large number of genes involved in endoplasmic reticulum stress were strongly down-regulated. Genes for the synthesis and processing of mRNA, tRNA and rRNA were strongly up-regulated, indicating that CYN treatment may increase the turnover of all forms of cellular RNA. A small group of genes were differentially expressed in HepG2 cells and fibroblasts, revealing cell-specific responses to the toxin. Selected changes in transcript level were validated using real-time quantitative reverse transcriptase PCR (qRT-PCR). The modulation of stress response pathways by CYN, indicated by microarray analysis, was further investigated using other methods. The role of tumour suppressor protein p53 in CYN-mediated gene expression was confirmed by measuring the expression of known p53-regulated genes following CYN treatment of HepG2 cells and human dermal fibroblasts using qRT-PCR. Western blotting of protein extracts from CYNtreated cells showed that p53 protein accumulation occurred in HepG2 cells, providing additional evidence of the activation of the p53 pathway by CYN in this cell line. The immediate-early genes JUN and FOS were found to be induced by CYN in a concentration-dependent manner, and MYC was induced to a lesser extent. The mitogen-activated protein kinase c-Jun NH2-terminal kinase, implicated in the ribotoxic stress response initiated by damage to ribosomal RNA, appeared to become phosphorylated in HeLa cells after CYN exposure, suggesting that ribotoxic stress may occur in response to CYN in at least some cell types. The expression of a reporter gene under the control of a response element specific for NF-&kappaB was induced at the mRNA level but inhibited at the protein level. This shows that while transcription factors such as p53 and NF-&kappaB are apparently activated in response to the toxin, transactivation of target genes may not necessarily manifest a corresponding increase at the protein level. The current work contributes significantly to the current understanding of cylindrospermopsin toxicity in human-derived cell types, and provides further insight into putative modes of action.
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Bain, Peter A. "Gene Expression Profiling of Cylindrospermopsin Toxicity". Thesis, Griffith University, 2007. http://hdl.handle.net/10072/367068.
Pełny tekst źródłaStreszczenie:
Cylindrospermopsin (CYN) is a toxic alkaloid produced by several freshwater cyanobacterial species, the most prevalent in Australian waters being Cylindrospermopsis raciborskii. The occurrence of CYN-producing cyanobacteria in drinking water sources worldwide poses a potential human health risk, with one well-documented case of human poisoning attributed to the toxin. While extensive characterisation of CYN-induced toxicity has been conducted in rodents both in vivo and in primary cell cultures, little is known about mechanisms of toxicity in human cell types. This thesis describes studies undertaken to further define the molecular mechanisms of CYN toxicity in human cells. Concentration-response relationships were determined in various cultured human cell types using standard toxicity assays. As expected, CYN caused dose-dependent decreases in the growth of three cell lines, HepG2, Caco-2 and HeLa, and one primary cell type, human dermal fibroblasts, according to tetrazolium reduction assays. CYN treatment did not disrupt cellular membranes according to the lactate dehydrogenase release assay in HepG2 or Caco-2 cells after 24, 48 or 72 h exposure, but did cause membrane disruption in fibroblasts after 72 h exposure to relatively high concentrations of the toxin. Apoptosis occurred more readily in HeLa cells than HepG2 cells or fibroblasts, with 72 h exposure to 1 µg/mL required before statistically significant rates of apoptosis occurred in the latter cell types. CYN did not appear to directly affect the structure of actin filaments or microtubules under the conditions used in the present study. The major portion of the work presented in this thesis comprises a large-scale interrogation of changes in gene expression induced by the toxin in cultured cells. To assess the effects of CYN on global gene expression, relative messenger RNA (mRNA) levels in human dermal fibroblasts and HepG2 cells after 6 h and 24 h exposure to 1 µg/mL CYN were determined using oligonucleotide microarrays representing approximately 19 000 genes. Overall, the number of transcripts significantly altered in abundance was greater in fibroblasts than in HepG2 cells. In both cell types, mRNA levels for genes related to amino acid biosynthesis, carbohydrate metabolism, and protein folding and transport were reduced after CYN treatment, while transcripts representing genes for apoptosis, RNA biosynthesis and RNA processing increased in abundance. More detailed data analyses revealed the modulation of a number of stress response pathways—genes regulated by NF-?B were induced, DNA damage response pathways were up-regulated, and a large number of genes involved in endoplasmic reticulum stress were strongly down-regulated. Genes for the synthesis and processing of mRNA, tRNA and rRNA were strongly up-regulated, indicating that CYN treatment may increase the turnover of all forms of cellular RNA. A small group of genes were differentially expressed in HepG2 cells and fibroblasts, revealing cell-specific responses to the toxin. Selected changes in transcript level were validated using real-time quantitative reverse transcriptase PCR (qRT-PCR). The modulation of stress response pathways by CYN, indicated by microarray analysis, was further investigated using other methods. The role of tumour suppressor protein p53 in CYN-mediated gene expression was confirmed by measuring the expression of known p53-regulated genes following CYN treatment of HepG2 cells and human dermal fibroblasts using qRT-PCR. Western blotting of protein extracts from CYNtreated cells showed that p53 protein accumulation occurred in HepG2 cells, providing additional evidence of the activation of the p53 pathway by CYN in this cell line. The immediate-early genes JUN and FOS were found to be induced by CYN in a concentration-dependent manner, and MYC was induced to a lesser extent. The mitogen-activated protein kinase c-Jun NH2-terminal kinase, implicated in the ribotoxic stress response initiated by damage to ribosomal RNA, appeared to become phosphorylated in HeLa cells after CYN exposure, suggesting that ribotoxic stress may occur in response to CYN in at least some cell types. The expression of a reporter gene under the control of a response element specific for NF-?B was induced at the mRNA level but inhibited at the protein level. This shows that while transcription factors such as p53 and NF-?B are apparently activated in response to the toxin, transactivation of target genes may not necessarily manifest a corresponding increase at the protein level. The current work contributes significantly to the current understanding of cylindrospermopsin toxicity in human-derived cell types, and provides further insight into putative modes of action.Thesis (PhD Doctorate)
Doctor of Philosophy (PhD)
School of Biomolecular and Physical Sciences
Faculty of Science, Environment, Engineering and Technology
Full Text
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QUEIROZ, Patrícia Campos de Arruda. "Fatores que influenciam na dominância e das variações morfológicas de populações de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju e Planktothrix agardhii (Gomont) Anagnostidis and Komárek, em reservatórios localizados no trópico semiárido - Nordeste do Brasil". Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2015. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/4930.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Northeast of Brazil reservoirs have a high degree of eutrophication, due to its multiple uses, and are characterized by high concentrations of phosphorus and nitrogen, low transparency and low annual amplitude of temperature. In this scenario, blooms of cyanobacteria are constant and are characterized mainly by high densities of Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju and Planktothrix agardhii Komárek, recognized by algae produce toxic substances that can cause serious liver disorders. The objective of this study was to determine the environmental factors (hydrological and climatological) controlling the populations of these two species in reservoirs located in the northeast of Brazil, through the identification of morphological variations, morphometric and biomass of populations in annual, spatial and vertical scale. The research was based on Diel and bimonthly collection held with van Dorn bottle, at various points (littoral and limnetic region) of Carpina reservoir (Pernambuco state) and Acauã (State of Paraíba). Samples were collected at three depths in accordance with the penetration of light: 100% brightness, 50% and maximum depth, followed by the rainfall cycle of the regions, so are characterized with distinction variations of the two populations in an annual cycle . The biological variables (morphology, density, biovolume and biomass) were correlated with environmental variables (air temperature, precipitation, dissolved oxygen, water temperature, turbidity, pH and nutrients: nitrite, nitrate, total phosphorus and dissolved orthophosphate). The research resulted in the development of two articles. In the first (Manuscript I) evaluates the co-occurrence of the two species face the environmental characteristics, especially in relation to individual environmental performance, including morphological and biomass in response to environmental conditions. The second article (MS II) was made a correlation between environmental factors and biomass and the morphology of P. agardhii Acauã the reservoir (Paraiba), in order to determine the factors controlling the variations Diel species. This study is expected to contribute to the knowledge of cyanobacterial ecology occurring in the Northeast supply reservoirs and characterize the species mentioned as descriptors, able to identify the environmental quality of supply reservoirs in the semi-arid northeast.
Os reservatórios do nordeste do Brasil apresentam alto grau de eutrofização, decorrente de seus múltiplos usos, e são caracterizados por alta concentração de fósforo e nitrogênio, baixa transparência e baixa amplitude anual da temperatura. Neste cenário, florescimentos de cianobactérias são constantes e se caracterizam, principalmente, por altas densidades de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju e Planktothrix agardhii Komárek, algas reconhecidas por produzirem substâncias tóxicas capazes de causar sérios distúrbios hepáticos. O objetivo do presente trabalho foi determinar os fatores ambientais (hidrológicos e climatológicos) controladores das populações dessas duas espécies em reservatórios localizados na região nordeste do Brasil, através da identificação das variações morfológicas, morfométricas e biomassa das populações em escala anual, espacial e vertical. A pesquisa esteve baseada em coletas nictemerais e bimensais, realizadas com garrafa de van Dorn, em diversos pontos (região litorânea e limnética) do reservatório de Carpina (estado de Pernambuco) e Acauã (estado da Paraíba). As coletas foram realizadas em três profundidades de acordo com a penetração da luz: 100% luminosidade, 50% e profundidade máxima, seguindo-se o ciclo pluviométrico das regiões, de modo que se caracterizem com distinção as variações das duas populações em um ciclo anual. As variáveis biológicas (morfometria, densidade, biovolume e biomassa) foram correlacionadas com as variáveis ambientais (temperatura do ar, precipitação pluviométrica, oxigênio dissolvido, temperatura da água, turbidez, pH e nutrientes: nitrito, nitrato, fósforo total dissolvido e ortofosfato). A pesquisa resultou na elaboração de dois artigos. No primeiro (Manuscrito I) avalia a co-ocorrência das duas espécies face as características ambientais, especialmente em relação ao desempenho ecológico individual, incluindo características morfológicas e biomassa em resposta às condições ambientais. O segundo artigo (Manuscrito II) foi feita uma correlação entre os fatores ambientais e a biomassa e a morfologia de P. agardhii no reservatório de Acauã (Paraíba), com a finalidade de determinar os fatores que controlam as variações nictemerais da espécie. Com este estudo espera-se contribuir para o conhecimento da ecologia de cianobactérias que ocorrem em reservatórios de abastecimento da região nordeste e caracterizar as citadas espécies como descritores, capazes de identificar a qualidade ambiental de reservatórios de abastecimento do semiárido nordestino.
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Prado, Nielde Souza do. "Avaliação em escala de bancada da eficiência da quitosana e do sulfato de alumínio na remoção de Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii por sedimentação e da liberação e degradação de cianotoxinas em função do tempo de armazenamento do lodo". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/23059.
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-15T19:02:04Z No. of bitstreams: 1 2016_NieldeSouzadoPrado_Parcial.pdf: 1046936 bytes, checksum: d7822d35a04701e9f3bac3f256ce6ef1 (MD5)
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O aumento da ocorrência de Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii em mananciais de abastecimento público brasileiros é preocupante, principalmente devido aos efeitos genotóxicos das toxinas produzidas por esses organismos aos humanos e à biota em geral. A sedimentação apresenta-se pouco eficiente na remoção de cianotoxinas, porém, é efetiva na remoção de células de cianobactérias, se observadas boas condições operacionais. A efetiva remoção de cianobactérias pela sedimentação reflete em maior quantidade de lodo nos decantadores, o qual pode comprometer a qualidade da água clarificada, dada a possibilidade de lise celular e liberação de toxinas. Os poucos estudos existentes sobre a C. raciborskii têm mostrado resultados bastante divergentes quando do uso da sedimentação e coagulantes metálicos para remoção de suas células. A quitosana é um coagulante natural estudado como alternativa aos coagulantes metálicos, porém, são escassos os trabalhos que avaliaram seu emprego na remoção de cianobactérias, especialmente, para remoção de C. raciborskii. Nesse trabalho buscou-se avaliar comparativamente o desempenho da quitosana e do sulfato de alumínio na remoção de células de M. aeruginosa e C. raciborskii pelo processo de sedimentação, bem como a influência desses coagulantes e do tempo de armazenamento do lodo na lise celular, liberação e degradação de microcistinas e cilindrospermopsinas. Para C. raciborskii, ambos coagulantes apresentaram desempenho semelhante, com percentuais de remoção de turbidez e cor aparente acima de 80%, para uma ampla faixa de pH e dosagens de coagulante. Quanto à M.aeruginosa, numa condição de pH e dosagem bastante restrita (pH 7,0 e dosagens entre 1 e 9 mg/L), a remoção de células foi menor com o uso da quitosana (71%), enquanto que o sulfato de alumínio removeu 90% de células em pH entre 5,0 e 6,0 e dosagens acima de 8 mg/L. Os ensaios de armazenamento do lodo evidenciaram concentração apreciável de cilindrospermopsina extracelular no 10º dia, tanto com o uso da quitosana quanto do sulfato de alumínio, não sendo observada degradação dessa toxina, mesmo após decorrido 40 dias de armazenamento. Para M. aeruginosa, observou-se concentração máxima de microcistina extracelular no 3º dia e 100% de degradação no 10º dia, com quitosana. Com sulfato de alumínio, a concentração máxima de microcistina extracelular para a amostra com coagulante se deu no 10º dia, com degradação completa no 20º dia; enquanto que para a amostra sem coagulante, no 5º dia e 10º dia, respectivamente.
The increase in the occurrence of Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii in Brazilian public drinking water sources is concern, mainly due to the genotoxic effects of toxins produced by these organisms on humans and general biota. Sedimentation is not very efficient in the removal of cyanotoxins, however, it is effective in removing cyanobacteria cells, if good operating conditions requirements are met. Effective removal of cyanobacteria by sedimentation reflects a greater amount of sludge in the decanters, which can compromise clarified water quality, given the possibility of cell lysis and release of toxins. The few existing studies on C. raciborskii have shown quite divergent results regarding the use of the sedimentation and metal coagulants for removal of their cells. Chitosan is a natural coagulant studied as an alternative to metallic coagulants, however, there are few studies evaluating its use in the removal of cyanobacteria, especially for the removal of C. raciborskii. This study was to evaluate the performance of chitosan and aluminum sulfate in the removal of M. aeruginosa and C. raciborskii cells by the sedimentation process and to assess the influence of these coagulants and sludge storage time in cell lysis, release and degradation of microcystins and cylindrospermopsins. For C. raciborskii, both coagulants presented similar performance, with turbidity and apparent color removal percentages above 80%, for a wide range of pH and coagulant dosages. Regarding M.aeruginosa, in pH and dosage condition very narrow (pH of 7.0 and dosages between 1 and 9 mg/L), cell removal was lower with chitosan (71%), while aluminum sulfate removed 90% of cells at pH between 5.0 and 6.0 and dosages above 8 mg/L. Sludge storage tests evidenced appreciable concentration of extracellular cylinderspermopsin on the 10 th day, both with the use of chitosan and aluminum sulfate, and it was not observed any degradation of this toxin even after 40 days of storage. With M. aeruginosa, it was observed a maximum concentration of extracellular microcystin on day 3 and 100% of degradation on the 10th day, with chitosan. With aluminum sulfate, the maximum concentration of extracellular microcystin for the sample with coagulant occurred on the 10th day, with complete degradation on the 20th day; whereas for the sample without coagulant, on the 5th day and 10th day, respectively.
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Duchnik, Kornelia. "Charakterystyka fizjologicznych i biochemicznych reakcji indukowanych allelopatycznym oddziaływaniem sinicy Cylindrospermopsis raciborskii i makrofitu Lemna trisulca". Praca doktorska, 2019. https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/87214.
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(9898139), ML Baker. "Development of immunoassays for the detection of Cylindrospermopsin, produced by Cylindrospermopsis raciborskii". Thesis, 1998. https://figshare.com/articles/thesis/Development_of_immunoassays_for_the_detection_of_Cylindrospermopsin_produced_by_Cylindrospermopsis_raciborskii/13464833.
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Project aims to isolate the toxins produced by the Fitzroy River strain of C. raciborskii, a tropical cyanobacterium that forms in Queensland waterways, and which is toxic to humans and livestock. Analytical methodologies for the determination of the cylindrospermopsin concentration in water samples or algal extracts are also investigated.
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Rusler, Lukáš. "Ekologie planktonní sinice Cylindrospermopsis raciborskii na jižní Moravě". Master's thesis, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-150836.
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(9844961), Susan Kinnear. "Cylindrospermopsin in whole cell extracts and live cultures of Cylindrospermopsis raciborskii: Ecotoxicity, bioaccumulation and management". Thesis, 2006. https://figshare.com/articles/thesis/Cylindrospermopsin_in_whole_cell_extracts_and_live_cultures_of_Cylindrospermopsis_raciborskii_Ecotoxicity_bioaccumulation_and_management/13421693.
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Cylindrospermopsin (CYN) is an alkaloid toxin produced by at least six bluegreen algal genera. In Australia, the most common producer organism is Cylindrospermopsis raciborskii. This research determined the toxic effects and potential for toxin bioaccumulation associated with toxin-producing C. raciborskii, using environmentally relevant exposure scenarios. Short-term semi-static renewal ecotoxicity tests were conducted on four freshwater test organisms, using freeze-thawed C. raciborskii whole cell extracts or live cultures of C. raciborskii containing CYN. Duckweed (Spirodela oligorrhiza) demonstrated variable responses to whole cellextract exposures containing 0 – 500 μg L-1 of CYN. Growth stimulation and growth inhibition were recorded from the duckweed, depending on toxin exposure concentrations and length of the incubation period. Chlorophyll content of Spirodela was also affected by toxin exposure, with small peaks in chlorophyll a recorded in conjunction with exposure to 8 μg L-1 CYN. Changes to frond morphology (chlorosis, necrosis) and reduced root lengths were also noted, but these effects were not consistent throughout all trials. Bioconcentration of free CYN was not detected in the tissues of Spirodela; small quantities of toxin recovered from the tissues probably represented toxin sorption to the cell walls. Growth of water thyme (Hydrilla verticillata) was stimulated by exposure to whole cell extracts of C. raciborskii containing a maximum of 400 μg L-1 CYN. Exposure to the test solutions appeared to promote the redistribution of plant resources in H. verticillata, and the possible benefits of this, particularly with respect to increased root production, were considered. Effects on the chlorophyll content of Hydrilla were variable and included decreases in total chlorophyll content and changes to the chlorophyll a:b ratio. Bioconcentration of free toxin was not detected in the tissues of Hydrilla. In trials with Melanoides tuberculata, exposure to whole cell extracts or live algal cultures did not significantly affect the behaviour or relative growth rates of adult snails. However, changes in the number of hatchlings released from parent snails were recorded: exposure to whole cell extracts corresponded with increased numbers of hatchlings compared with controls, whereas decreases in hatchling numbers compared with controls were recorded from treatments containing live C. raciborskii. Both bioconcentration and bioaccumulation occurred in the soft tissues of snails, although exposure to whole cell extracts resulted in only minor tissue contamination compared with that from live C. raciborskii exposures. Bioaccumulation of the analog deoxy-CYN was recorded in the soft tissues. M. tuberculata did not bioconcentrate CYN in the shell. Tadpoles of the cane toad (Bufo marinus) featured the most dramatic responses to the test solutions. Exposure to live C. raciborskii cultures resulted in up to 66% mortality of B. marinus, whereas all tadpoles survived exposure to whole cell extracts of comparable CYN concentrations. Decreases in the time spent swimming and relative growth rates were recorded from surviving tadpoles during both types of exposure regimes. Histological examination of Bufo tissues revealed tissue injuries to multiple organs, with particular severity noted in the liver, intestine, nephric ducts and gill epithelia. The extent of cellular damage was similar in whole cell extract (containing a maximum of 400 μg L-1 CYN) and the live culture trials (containing a maximum of 232 μg L-1), despite the unequal toxin concentrations. Bioconcentration of CYN was not evident during the whole cell extract trial, whereas exposure to live cultures resulted in maximum average tissue concentrations of 895 μg toxin kg-1 fresh weight. A secondary aim of the thesis was to identify and address gaps in management approaches for toxin bioaccumulation and possible environmental effects associated with toxin-producing C. raciborskii blooms. A predictive management strategy was developed to determine the likelihood of tissue contamination in aquatic organisms inhabiting water bodies affected by blooms. The ten-step framework for predicting bioaccumulation risk was based upon characteristics of cyanotoxin bioavailability, exposure and uptake routes during the progression of a toxic bloom. Key concepts included monitoring changes in toxin availability throughout the progression of a toxic bloom, and the prediction of bioaccumulation risks based on threshold toxin values for selected aquatic organisms. These threshold values were re-examined following the completion of the laboratory trials. Current approaches for the management of blooms with respect to environmental risks were discussed, and procedures for the proper evaluation of environmental risks associated with Cylindrospermopsis blooms were assessed. These included adequate detection and monitoring systems, setting of environmental guideline values, and options for the control and remediation of toxic blooms.
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Huang, Yu-Chi, i 黃郁琪. "The study of allelochemicals from Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya et Subba Raju". Thesis, 2008. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/56297023266122754227.
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碩士國立臺灣大學
生態學與演化生物學研究所
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Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya et Subba Raju is a filamentous freshwater cyanobacterium. It has been widely distributed in the tropical and subtropical regions and widespread to temperate climate regions during last few decades. It often formed algal bloom or predominated in phytoplankton assemblages in certain water reservoirs and thus affected seriously the water quality. The conditions for its massive growth are not very different from those of common cyanobacteria or chlorophytes in the eutrophic environment. Thus, it is speculated that the outgrowth of C. raciborskii might be related to an allelopathic effect. The present study is done to verify this. The strain of C. raciborskii used for this study was isolated from the water reservoir of Kinmen. After mass-culture in the laboratory, the cells were harvested and extracted with 80% ethanol solution. The extract was separated by liquid-liquid partitioning to get organic and water-soluble extracts. The growth inhibition test with Chlorella vulgaris, Anabaena sp. and Microcystis aeruginosa showed that positive inhibitory effect was observed in both the organic and water-soluble extracts. Analyses with GC-MS and bioassay indicated that active compounds in organic extract were palmitic acid (PA, 16:0), palmitoleic acid (PTA, 16:1), linoleic acid (LA, 18:2), and a-linolenic acid (ALA, 18:3). For the water-soluble extract, a partial purification with a C18 liquid-solid-partition column was done. Positive inhibitory effect was detected for the eluted fractions of 0%, 75%, 90% and 100% methanol. Nevertheless, analysis with GC-MS showed that all of these fractions contained a common fatty acid, palmitic acid. In addition to this, there was an highly polar, unknown active compound which needed to be further studied. The treatment of C. vulgaris or M. aeruginosa cells with both the PTA and ALA would cause a remarkable K+-leakage from cells to extracellular medium, while no significant effect was observed by treating with PA. In response to the treatment with fatty acids, M. aeruginosa displayed higher tolerance than C. vulgaris, in the time course as well as in the magnitude of K+-leakage. Observation under transmission electron microscope showed that ALA would result in ultrastructural changes of M. aeruginosa, causing a shrinkage in intracellular membranes to give rise to spaces between cell wall and membranes. The resultant space increased in size and number over time after ALA treatment. In conclusion, this study verified that C. raciborskii might produce fatty acids as the allelochemicals to inhibit the growth of other algae in the aquatic environment. The fatty acids, particularly of polyunsaturated species, would exert cytotoxic effects on the target cells, causing ultrastructural changes and damages in cell membranes. As a result, leakage of potassium from the intracellular to extracellular medium as a symptom of cell damages was observed
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Ting-HsuanWang i 王婷萱. "Development and Application of Rapid On-Site Monitoring Technique for Cylindrospermopsis raciborskii". Thesis, 2013. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/43481612088825541206.
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碩士國立成功大學
環境工程學系碩博士班
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Cylindrospermopsin (CYN) is a toxic secondary metabolite produced by Cyanobacteria in water body. Because of its stable structure and high solubility in water, CYN is not easy to remove by conventional drinking water treatment processes, resulting in negative effect on human health. CYN has been discovered in a few of Taiwan’s reservoirs, including in main island and in Kinmen island. Therefore, a method to accurately and rapidly estimate the risk associated with the presence of CYN in drinking water sources in required for the protection of public health. Therefore, in this study we proposed to establish an on-site monitoring technology for Cylindrospermopsis cells and CYN-producing cells using qPCR combined with TaqMan system. Both single and dual quantification systems targeted for the functional genes of Cylindrospermopsis cells, rpoC1, and CYN producing cells, pks, using qPCR combined with TaqMan system were successfully established. The qPCR-TaqMan method was further applied in the on-site monitoring of the targeted genes present in Taiwan’s reservoirs. A total of 73 and 60 samples were collected and analyzed for 11 reservoirs in main island and 11 reservoirs and 2 drinking-water treatment systems in Kingmen island, respectively. During the monitoring, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and an optical microscope were also employed to analyze the concentrations of CYN and Cylindrospermopsis cells, respectively. Monitoring results showed that good correlations between rpoC1 gene copy numbers detected with the qPCR method and cell numbers enumerated with optical microscope. For another targeted gene, pks, although no correlations were obtained, 90% of the Kinmen samples showed co-occurrence of pks gene copies and CYN concentrations measured with ELISA. A dual quantification system for both pks and rpoC1 genes was also developed. The experimental parameters were tuned to improve the detection of both genes, serving as a basis to better apply the dual detection system in the future.
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Da-ChingYang i 楊大慶. "Optical properties analysis and water color simulation for Microcystis aeruginosa, Cylindrospermopsis raciborskii and Chlorella vulgaris". Thesis, 2013. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/02406319701752402671.
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碩士國立成功大學
環境工程學系碩博士班
101
Eutrophication and cyanobacteria algal blooms present an increasing threat to the health of freshwater ecosystems and to humans who use these resources for drinking and recreation. Therefore, efficient methods that can accurately detect the presence or absence of algae blooms are very important. The remote sensing is an efficient method used to monitor water quality of reservoir. In order to do more accurately, building IOP database is an important work. So this study built three kinds of algae IOP database, that included Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa), Cylindrospermopsis raciborskii (C. raciborskii), and Chlorella vulgaris (C. vulgaris). The cultures were cultivated in suitable mediums at 25°C with continuous light. The optical properties of the substances in the water played an important role in the remote-sensing of water quality. Therefore, this study measured the optical properties such as the absorption coefficient and scattering coefficient, by using a modified filter–transfer–freeze, the transmittance–reflectance method, and AC-S (Wetlabs Inc). The results are similar with reference, this is an evidence to proof the methods and results are correct. To know using the color of water to monitor water quality is a feasibility way or not, this study combined the RTM model hydrolight and color matching functions to simulate the color of culture water. The results showed the color of each concentration algae, and in high concentration of the color of C. vulgaris culture water is chartreuse, M. aeruginosa and C. raciborskii culture water is dark green. The sensitivity analysis of color simulation showed that the critical factor is shape of absorption coefficient and scattering coefficient, not solar zenith angles and backscattering ratio. Success building SIOP database can increase accuracy of remote sensing, and the color simulation can help efficiently estimate the dominant species of phytoplankton.
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Chang, Ya-Wen, i 張雅雯. "Studies on the dominance of Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya et Subba Raju in the water reservoirs of Kinmen". Thesis, 2005. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/63218147317082813063.
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碩士國立臺灣大學
植物科學研究所
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A filamentous freshwater cyanobacterium, Cylindrospermopsis raciborksii (Woloszynska) Seenaya et Subba Raju, was to be found dominant in some freshwater reservoirs. The water quality of the reservoirs in Kinmen was deteriorated due to the blooms of this organism. Physio-chemical analyses of water were carried out monthly in four reservoirs viz., Rong-lake, Jin-Sha, Shan-Xi and Tai-lake over the period from September, 2003 to September, 2004. Physio-chemical factors affecting the abundance of C. raciborskii in the reservoirs were analyzed. The growth physiology of C. raciborskii was studied with an isolate of this species. The results indicated that all of four reservoirs showed dominance of C. raciborskii, associated with low transparency, high electrical conductivity,low salinity, moderate organic pollutants and higher concentrations of both TN and TP. All of four water reservoirs were in eutrophic or hypertrophic condition. The isolate of C. raciborskii preferred high concentration of nitrate, low concentration of urea and moderate water temperature varying from 24
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Tingwey, Emilienne Ingie [Verfasser]. "Studies on the life cycle of akinete forming cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii in the temperate region / by Emilienne Ingie Tingwey". 2009. http://d-nb.info/995554935/34.
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