Bárbara Relvas Ílyan

Carolina Freiberger Coelho

Priscila Raijche de Oliveira

Populações de organismos quepodem ser mantidas vivas em condiçõesartificiais e controladas dedesenvolvimento, com finalidadesdiversas, desde a manutenção dos organismosaté o aproveitamento econômico;

Algas com dimensõesmicroscópicas.

Presentes em sistemas aquáticos (ou zonaúmida);

Fotossintetizantes;

Hábito planctônico, bentônico ou terrestre.

Praticado há cerca de 140 anos;

Dois períodos:

Descobertas fundamentais (cultivo);

Diversificação do produto (biotecnologias).

Iniciou-se no segundo período - fase dediferenciação dos estudos;

Primeiros estudos: 1970 por Clóvis Teixeira eArmando Vieira – USP.

1980 criação dos primeiros bancos demicroalgas marinhas de maior porte do Brasil.

AMBIENTAL

HUMANA

AQUICULTURA

AMBIENTALMENTE

Bioconservação da energia solar

(estocagem de energia)

FloraçõesFuncionamento

de ecossistemas;

Tratamento de águas residuais

Indicadores ambientais;

Alimentação

Substâncias farmacêuticas;

Cosméticos;

Corantes;

Produção de matéria orgânica.

HUMANA

Segundo Duerr et al. (1998), aproximadamente

90% das 14,5 milhões de toneladas de animais

produzidos pela aquicultura mundial envolveram o uso de microalga.

AQUICULTURA

Unidades especializadas na manutenção deexemplares de organismos ou partedeles, para estudos científicos e aplicaçõesdiversas.

Acervos vivos e não-vivos.

Chamados de coleções de cultivos (ouculturas).

Funções:

Conservação de recursos genéticos;

Fornecimento de material biológico.

Coleções de cultivo Coleções de trabalho

– Muitas cepas, sistemas plenamenteinformatizados;

– Financiadas por agências governamentais;

– Importância nacional e internacional.

– Simples, poucas cepas;

– Importância local, regional e eventualmentenacional.

Uma vez isolada, a microalga pode sermantida em cultivo sem limite de tempodeterminado;

• Três categorias:

– Coleções diversificadas;

– Coleções delimitadas;

– Coleções geneticamente bem definidas e estáveis.

Direta: Animal de interesse alimenta-se dasmicroalgas;

Indireta: Animal não capaz de alimentar-se damicroalga, mas consome outros animaisalimentados com ela, como rotíferos, artêmias,microcrustáceos.

Qualidades ideais de nutrição, digestibilidade,tamanho celular adequado e adaptação ascondições de cultivo;

Alimentação e animais marinhos = Dietadiversificada (combinação de espécies)

LCMM : Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros muelleri, Thalassiosira pseudonana, Isochrysissp., Skeletonema sp., Nannochloropsis oculata, Tetraselmis suecica e Tetraselmis tetrathele– Alimentação e reprodução de pré-sementes de ostras e vieiras.

Espécies de microalgas e indicações de uso na aquicultura

Skeletonema costatum Moluscos e larvas de camarões

Thalassiosira pseudonana Moluscos e larvas de camarões

Thalassiosira weissflogii Larvas de camarões

Phaeodactylum tricornutum Larvas de camarão e larvas e moluscos

Chaetoceros calcitrans / neogracile Moluscos e larvas de camarão

Chaetoceros muelleri Moluscos

Isochrysis galbana Larvas de moluscos e rotíferos

Isochrysis sp Moluscos e larvas de peixes

Pavlova (monochrysis) lutheri Larvas de moluscos

Chroomonas salina/ Rhodomonas Moluscos

Monochrysis Larvas, pré-sementes de moluscos, rotíferos e artemia

Tetraselmis sp Moluscos e larvas de camarão

T. suecica L. de moluscos, peixes e camarões, artemias e rotíferos

Chlorella autotrophica Larvas de camarão, larvas de peixes

Nannochloris atomus Rotíferas de artemia, larvas e pré sementes demoluscos, larvas de camarão

Chlamydomonas coccoides Larvas de moluscos e camarões, artemias e rotíferos

Dunaliella tertiolecta Larvas de moluscos e camarões, artemia

Incrementar o conteúdo nutricional de alimentosconvencionais ( Proteína)

Restrições: digestibilidade / Purinas Ácido úrico= Cálculo renal 20g por dia;

Encapsulados para consumo humano(nutracêuticos);

Pílulas, sucos, pó extratos concentradoslíquidos, barras gelatinosas, etc.

1960 1980: Clorofilas, carotenóides eficobilinas;

- Clorofila: valor comercial;

- Ficobilinas vermelhas: Corantes de alimentosIndustrializados;

- Ficobilinas azuis: Corantes naturais, indústriade cosméticos, produção de chiclete, doces ebebidas (Japão);

- Carotenóides: β-caroteno +astaxantina,luteína, zeaxantina, licopeno e bixina;

• Corantes naturais de alimentos, aditivos em raçõespara animais, aditivos em cosméticos.

• Vantagens: Atividade antioxidante(anticarcinogênica), redução de cólicasmenstruais, melhoria no quadro deosteoartrite, lesões musculares, etc.

Corantes; Produtos para cabelos; Produtos refrescantes e de regeneração; Emolientes; Antiirritante em esfoliantes; Proteção contra o sol; Efeito tonificante na pele Reparação de sinais deenvelhecimento (síntese de colágeno); Renovação celular;

Fonte de ácidos graxos poliinsaturados: Ácidodecosahexaenóico (DHA)

- Desenvolvimento do cérebro e olhos em crianças;

- Saúde cardiovascular;

- Desenvolvimento de órgãos.

Moléculas de alto valor agregado

(tabela)

Substâncias bioativas

- Metabolismo secundário

- Atividade antiinflamatória, antiviral, inibitória deenzimas, hipocolesterolêmica, antioxidante, anticarcinogênica;

- Não são produzidas comercialmente;

- Necessidade de estudos Efeitos colaterais.

Produção de biodiesel

- Redução da emissão de CO2;

- Produtividade superior aos demais vegetais;

- Teor de lipídeos = Concentrações de energia;

- Preço baixo do petróleo não justifica gastos com fontesalternativas de combustíveis;

- Problemas de tecnologia para produção em grande escala;

- Menor espaço para produção

de biomassa de algas do que plantas;

http://hhenkels.blogspot.com.br/2011/07/algae-biofuel.htmlhttp://www.abq.org.br/biocom/2011/trabalhos/76-9524.htm

Imagens (livro aquicultura pag 111

Quanto ao número de espécies cultivadas: Unialgas e plurialgas;

Quanto ao conteúdo de bactérias: axênicos e não axênicos;

Quanto ao volume: Abertos e fechados;

Quanto à divisão celular: Culturas sincrônicase não sincrônicas.

Descontínuo (“batch”)

Semi contínuo;

Contínuo.

Cepas importadas (USA); Câmara para Germinação com Fotoperíodo; Mitose; Fotoperíodo de 12 horas; Temperatura: 10 - 15 °C; Volume: 15 ml de meio de cultura (troca a cada

20 dias); Meio de cultura: Nitrato + Fosfato + Metais

traço (Zinco, Cobre, Ferro, Manganês eMolibdênio);

Fase de maior cuidado com a assepsia; Tratamento de amostras contaminadas:

Antibióticos.

Primeira fase do cultivo maciço de

microalgas;

Volume: 300 ml (1 semana) / 2 litros (3

dias);

Tempo de duração: 1 semana;

Temperatura: 20°C;

24 horas de luz;

Recebimento de CO2 (substrato);

Meio de cultura: Nitrato + Fosfato +

Metais traço (Zinco, Ferro, Cobre,

Manganês e Molibdênio).

Segundo estágio do cultivo maciço;

Tempo de duração: 3 dias;

Temperatura: 20 - 22°C;

Meio de cultura: Nitrato (25 ml) + Fosfato

(25 ml) + Metais traço

(Zinco, Ferro, Cobre, Manganês e

Molibdênio);

24 horas de luz;

Recebimento de CO2 (substrato).

Terceiro estágio do cultivo maciço;

Tempo de duração: 2 dias;

Temperatura: 20 - 22°C;

Meio de cutura: Nitrato (125 ml) +

Fosfato (125 ml) + Metais traço

(Zinco, Cobre, Ferro, Manganês e

Molibdênio);

24 horas de luz;

Recebimento de CO2 (substrato).

Último estágio do cultivo maciço;

Volume: 4 mil litros;

Temperatura: 20 - 22°C;

Meio de cultura: Nitrato (1L) +

Fosfato (1L) + Metais traço

(Zinco, Cobre, Ferro, Manganês e

Molibdênio);

24 horas de luz;

Recebimento de CO2 (substrato);

Duração: 2 dias Larvicultura.

No laboratório: chaetoceros muller + isochrysis (tanquesdiferentes);

Para larvicultura da vieira: Chaetoceros calcitrans +chaetoceros muller + isochrysis + Pavlova;

Para as diatomáceas: Acrescentar sílica no meio de cultura(Frústula Carapaça);

Ideal: Cultivar diversas espécies Cada uma tem a suaparticularidade e elas se complementam.

Filtro de 5 microns (0,005 milímetros)

Filtro de 1 micron (0,001 milímetro)

Lâmpadas de ultravioleta

Tanques e tubos: Diáriamente (todos os dias um éesvaziado) Solução de água e limão batidos noliquidificador;

Bolsas são descartáveis;

Mangueiras submersas em água com

cloro por 3 – 4 horas;

Vidrarias ácido clorídrico / autoclave.

Bactérias e protozoários;

Maior contaminação na fase de tanque: Até afase da bolsa a qualidade da água é muito boa;

Contaminação no laboratório: Bactériasvibrionáceas (matam a larvicultura);

Tratamento nas cepas – Antibiótico.

Exames periódicos: microscopia óptica

bactérias, fungos, microalgas;

Coloração (verde, marrom, vermelho, etc.)

Células no fundo do tubo de ensaio;

Manutenção de organismos vivos sobtemperatura ultrafria (menor que 130°C), deforma que eles sejam capazes de sobreviverapós congelamento.

Possui cerca de 45 laboratórios e coleções decultivos de microalgas marinhas de portesmédios e pequenos, situados em instituiçõesde pesquisas e ensinos.

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