Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Camargo, Eduardo Caffagni de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074
Resumo: Studies on the physiology and photosynthesis of microalgae are an essential contribution to projects aimed at carbon fixation and biomass production for commercial purposes. Green microalgae (Chlorophyta stricto sensu) comprise a vast diversity of species, yet few of them have been massively cultured. The present research aimed at screening 30 species of Chlorophyta for their growth, photochemical performance, primary production and ability to accumulate biomolecules (chlorophyll, carotenoids, proteins and carbohydrates). All cultures were kept under controlled laboratory conditions. The results showed that Chlorella sorokiniana stood out in virtually every analyzed aspect. Muriella decolor presented a significant growth rate and cell density. The accumulation of total carotenoids was substantial in Monoraphidium griffithii, Chlorolobion braunii and Curvastrum pantanale. New information was found regarding protein productivity in Hariotina reticulata and Chlorolobion lunulatum. C. lunulatum, C. pantanale, H. reticulata, Scenedesmus quadricauda and Desmodesmus spinosus are potential carbohydrate producers. The evaluation of different photochemical parameters and the estimation of the microalgae’s gross primary production (PB) were carried out through Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) fluorometry, the main assessment tool applied in this research. C. sorokiniana, D. spinosus and D. communis stood out in terms of PB. As a consequence, they are potential organisms for carbon mitigation. Inferring PB based only on the algae’s specific growth rate, as we initially hypothesized, was found not to be possible, since both variables are moderately correlated. Nonetheless, a strong correlation between PB (under in vivo conditions) and total carbohydrate productivity was observed. Using in vivo samples was considered a more appropriate way of quantifying PB rather than adding a chlorophyll-a extraction step to the same method, since it affects the samples integrity, thus compromising the interpretation of physiological data. This study thereby provides a solid basis for researchers interested in carbon mitigation and potential biotechnological applications involving the 30 strains investigated.
id SCAR_95b3e432a408f12311093bf37327802d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13074
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Camargo, Eduardo Caffagni deLombardi, Ana Teresahttp://lattes.cnpq.br/6737850858443813http://lattes.cnpq.br/13517152219984911dceb9d0-473e-4b08-8e35-1c492ef6d4d92020-07-25T17:51:56Z2020-07-25T17:51:56Z2020-06-12CAMARGO, Eduardo Caffagni de. Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce. 2020. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074Studies on the physiology and photosynthesis of microalgae are an essential contribution to projects aimed at carbon fixation and biomass production for commercial purposes. Green microalgae (Chlorophyta stricto sensu) comprise a vast diversity of species, yet few of them have been massively cultured. The present research aimed at screening 30 species of Chlorophyta for their growth, photochemical performance, primary production and ability to accumulate biomolecules (chlorophyll, carotenoids, proteins and carbohydrates). All cultures were kept under controlled laboratory conditions. The results showed that Chlorella sorokiniana stood out in virtually every analyzed aspect. Muriella decolor presented a significant growth rate and cell density. The accumulation of total carotenoids was substantial in Monoraphidium griffithii, Chlorolobion braunii and Curvastrum pantanale. New information was found regarding protein productivity in Hariotina reticulata and Chlorolobion lunulatum. C. lunulatum, C. pantanale, H. reticulata, Scenedesmus quadricauda and Desmodesmus spinosus are potential carbohydrate producers. The evaluation of different photochemical parameters and the estimation of the microalgae’s gross primary production (PB) were carried out through Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) fluorometry, the main assessment tool applied in this research. C. sorokiniana, D. spinosus and D. communis stood out in terms of PB. As a consequence, they are potential organisms for carbon mitigation. Inferring PB based only on the algae’s specific growth rate, as we initially hypothesized, was found not to be possible, since both variables are moderately correlated. Nonetheless, a strong correlation between PB (under in vivo conditions) and total carbohydrate productivity was observed. Using in vivo samples was considered a more appropriate way of quantifying PB rather than adding a chlorophyll-a extraction step to the same method, since it affects the samples integrity, thus compromising the interpretation of physiological data. This study thereby provides a solid basis for researchers interested in carbon mitigation and potential biotechnological applications involving the 30 strains investigated.Estudos de fisiologia e fotossíntese em microalgas são uma contribuição fundamental em projetos voltados à fixação de carbono atmosférico e à produção de biomassa com propósitos comerciais. Apesar de sua vasta diversidade, as microalgas verdes (Chlorophyta stricto sensu) possuem poucas espécies sendo cultivadas em larga escala. Este trabalho de prospecção teve como objetivo investigar o crescimento, desempenho fotoquímico, produção primária e capacidade de acúmulo de biomoléculas (clorofila, carotenoides, proteínas e carboidratos) em 30 espécies de Chlorophyta, sob condições controladas de laboratório. Os resultados evidenciaram a significância de Chlorella sorokiniana em praticamente todos os parâmetros avaliados. Muriella decolor se destacou em taxa de crescimento e densidade celular. O acúmulo de carotenoides totais foi significativamente mais alto em Monoraphidium griffithii, Chlorolobion braunii e Curvastrum pantanale. As espécies Hariotina reticulata e Chlorolobion lunulatum são indicadas à produção de proteínas. C. lunulatum, C. pantanale, H. reticulata, Scenedesmus quadricauda e Desmodesmus spinosus têm grande potencial para a síntese de carboidratos. Principal ferramenta de análise neste estudo, a fluorometria de Pulso de Amplitude Modulada (PAM) foi usada para avaliar o desempenho fotoquímico das microalgas em diversos aspectos e para estimar sua produção primária bruta (PB). Destacaram-se nesta importante variável: C. sorokiniana, D. spinosus e D. communis. São, portanto, espécies potenciais para a mitigação de carbono. A partir dos dados obtidos, constatou-se que a correlação entre taxa específica de crescimento e PB é moderada, o que impossibilita uma inferência precisa da segunda variável a partir apenas da primeira. Verificou-se, porém, que PB (na condição in vivo) é fortemente correlacionada à produtividade específica de carboidratos totais. O uso de amostras in vivo foi considerado mais apropriado para a quantificação de PB em comparação à introdução de um processo adicional de extração da clorofila a, uma vez que este altera a integridade de amostras e compromete a interpretação fisiológica dos dados. O presente estudo fornece, assim, uma base sólida para pesquisas voltadas à mitigação de carbono e a potenciais aplicações biotecnológicas para as 30 cepas investigadas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERNUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBioprospecçãoBiotecnologiaFluorescênciaBioprospectionBiotechnologyFluorescenceChlorophytaCIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::BOTANICA APLICADACIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETALCIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICACIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIACIENCIAS BIOLOGICASCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOSCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADAEstudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doceGrowth, production of biomolecules and photosynthesis in 30 species of freshwater green microalgae: a physiological studyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis60060094efceb2-ef4d-4bda-a4c6-85fab3a5f72areponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTese.pdfTese.pdfTese de doutoradoapplication/pdf5691203https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/1/Tese.pdf2435183ac555ec7a0adbf958804196bfMD51Carta comprovante.pdfCarta comprovante.pdfCarta comprovante, assinada pelo orientadorapplication/pdf464039https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/4/Carta%20comprovante.pdf6f8519ed853b3df37a0089f5f0089b9bMD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55TEXTTese.pdf.txtTese.pdf.txtExtracted texttext/plain236231https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/6/Tese.pdf.txt8e863f8f1e5f82c507025f6837b9b2aaMD56Carta comprovante.pdf.txtCarta comprovante.pdf.txtExtracted texttext/plain1417https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/8/Carta%20comprovante.pdf.txtaaeaa6ea40cfff2bf40d5a0aed42d279MD58THUMBNAILTese.pdf.jpgTese.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6401https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/7/Tese.pdf.jpg39ce2fda6d54dea2b6394e12e5fb052cMD57Carta comprovante.pdf.jpgCarta comprovante.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12409https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/9/Carta%20comprovante.pdf.jpg57219bafed55795c563289f5927d3d93MD59ufscar/130742023-09-18 18:31:58.535oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13074Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:58Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Growth, production of biomolecules and photosynthesis in 30 species of freshwater green microalgae: a physiological study
title Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
spellingShingle Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
Camargo, Eduardo Caffagni de
Bioprospecção
Biotecnologia
Fluorescência
Bioprospection
Biotechnology
Fluorescence
Chlorophyta
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::BOTANICA APLICADA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
title_short Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
title_full Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
title_fullStr Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
title_full_unstemmed Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
title_sort Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce
author Camargo, Eduardo Caffagni de
author_facet Camargo, Eduardo Caffagni de
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1351715221998491
dc.contributor.author.fl_str_mv Camargo, Eduardo Caffagni de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Lombardi, Ana Teresa
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6737850858443813
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 1dceb9d0-473e-4b08-8e35-1c492ef6d4d9
contributor_str_mv Lombardi, Ana Teresa
dc.subject.por.fl_str_mv Bioprospecção
Biotecnologia
Fluorescência
topic Bioprospecção
Biotecnologia
Fluorescência
Bioprospection
Biotechnology
Fluorescence
Chlorophyta
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::BOTANICA APLICADA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
dc.subject.eng.fl_str_mv Bioprospection
Biotechnology
Fluorescence
Chlorophyta
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::BOTANICA APLICADA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
description Studies on the physiology and photosynthesis of microalgae are an essential contribution to projects aimed at carbon fixation and biomass production for commercial purposes. Green microalgae (Chlorophyta stricto sensu) comprise a vast diversity of species, yet few of them have been massively cultured. The present research aimed at screening 30 species of Chlorophyta for their growth, photochemical performance, primary production and ability to accumulate biomolecules (chlorophyll, carotenoids, proteins and carbohydrates). All cultures were kept under controlled laboratory conditions. The results showed that Chlorella sorokiniana stood out in virtually every analyzed aspect. Muriella decolor presented a significant growth rate and cell density. The accumulation of total carotenoids was substantial in Monoraphidium griffithii, Chlorolobion braunii and Curvastrum pantanale. New information was found regarding protein productivity in Hariotina reticulata and Chlorolobion lunulatum. C. lunulatum, C. pantanale, H. reticulata, Scenedesmus quadricauda and Desmodesmus spinosus are potential carbohydrate producers. The evaluation of different photochemical parameters and the estimation of the microalgae’s gross primary production (PB) were carried out through Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) fluorometry, the main assessment tool applied in this research. C. sorokiniana, D. spinosus and D. communis stood out in terms of PB. As a consequence, they are potential organisms for carbon mitigation. Inferring PB based only on the algae’s specific growth rate, as we initially hypothesized, was found not to be possible, since both variables are moderately correlated. Nonetheless, a strong correlation between PB (under in vivo conditions) and total carbohydrate productivity was observed. Using in vivo samples was considered a more appropriate way of quantifying PB rather than adding a chlorophyll-a extraction step to the same method, since it affects the samples integrity, thus compromising the interpretation of physiological data. This study thereby provides a solid basis for researchers interested in carbon mitigation and potential biotechnological applications involving the 30 strains investigated.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-07-25T17:51:56Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-07-25T17:51:56Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-06-12
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CAMARGO, Eduardo Caffagni de. Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce. 2020. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074
identifier_str_mv CAMARGO, Eduardo Caffagni de. Estudo da fisiologia do crescimento, produção de biomoléculas e fotossíntese em 30 espécies de microalgas verdes de água doce. 2020. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13074
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
dc.relation.authority.fl_str_mv 94efceb2-ef4d-4bda-a4c6-85fab3a5f72a
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERN
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/1/Tese.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/4/Carta%20comprovante.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/5/license_rdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/6/Tese.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/8/Carta%20comprovante.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/7/Tese.pdf.jpg
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13074/9/Carta%20comprovante.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 2435183ac555ec7a0adbf958804196bf
6f8519ed853b3df37a0089f5f0089b9b
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
8e863f8f1e5f82c507025f6837b9b2aa
aaeaa6ea40cfff2bf40d5a0aed42d279
39ce2fda6d54dea2b6394e12e5fb052c
57219bafed55795c563289f5927d3d93
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802136378099630080