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Florações de algas nocivas são eventos naturais que ocorrem em todos os oceanos e podem estar associadas com a presença de toxinas que afetam a saúde humana. Neste trabalho monitorou-se a ocorrência de toxinas causadoras de PSP, DSP e ASP em moluscos cultivados no Ribeirão da Ilha em Florianópolis entre fevereiro e setembro de 2006. Amostras para identificação do fitoplancton e variáveis ambientais também foram coletadas. A temperatura da água variou entre 17 e 28 ºC, a salinidade de 32 a 35 ‰ e a transparência da água de 0,6 a 3,1 metros, condições frequentemente observadas nesta área. A clorofila a variou de 1,1 a 5,9 mg m-3 caracterizando um ambiente mesotrofico. Os nutrientes dissolvidos não apresentaram valores anômalos, destacando as baixas concentrações de fosfato que indicam a pequena contribuição fluvial na região. Espécies nocivas observadas foram D. acuminata e D. caudata presentes nas amostras de rede de plâncton. P. minimum e o gênero Pseudo-nitzschia tiveram suas densidades máxima em 7,2x103 e 4,6x104 cél.L-1 respectivamente. Espécies não toxinas dominaram a comunidade fitoplanctonica (média de 3x105 cél.L 1) durante o período observado quando também não se observa ou a presença de toxinas nos tecidos dos moluscos. Phytoplankton blooms are natural event and when it is associated with a harmful effect, they are called harmful algal bloom. Globally, the main syndromes caused by phycotoxins are PSP, DSP and ASP. This paper describes the results of the monitoring of the occurrence of harmful algae and phycotoxins at Ribeirão da Ilha, a mussel culturing area at Baia Sul/Florianópolis, southern Brazil, behind February and September of 2006.The occurrence of phycotoxins in Perna perna tissue was accessed by mouse bioassay and high performance liquid chromatography, while the presence of harmful species by light microscopy, from net and integral tube samples. The water temperature ranged form 17 to 28 ºC, the salinity from 32 to 35 ‰ and the transparency from 0.6 to 3.1 meters. Chlorophyll a varied from 1.1 to 5.9 mg m-3, characterizing this as a mesotrophic environment. Harmful species observed included Dinophysis acuminata and D. caudata in plankton net samples and P. minimum and some species of Pseudonitzschia at low counting, with a maximum of 7.2x103 and 4.6x104 cél.L-1, respectively. Samples were dominated by nontoxic algae, with an average of 3x105 cél.L-1, causing the observed negative results for toxin analysis and bioassays.

Moluscos bivalves são organismos filtradores capazes de concentrar susbtâncias produzidas por microalgas tóxicas. No estado de Santa Catarina, líder na produção nacional, os cultivos têm sido oficialmente monitorados para a detecção de ficotoxinas causadoras dos Envenenamentos Diarreico (DSP), Amnésico (ASP) e Paralisante (PSP) por Consumo de Moluscos nas partes comestíveis. Amostras de água também são coletadas para a quantificação de algas nocivas. O objetivo deste trabalho foi sugerir o uso de áreas amostrais para coletas semanais, bem como calcular o tamanho das amostras agrupadas e analisar os dados de ocorrência. Diferentes cenários foram desenvolvidos para simular a variação dos tamanhos amostrais, utilizando-se o EpiTools®. Considerando-se uma alta prevalência e altas sensibilidades dos testes, é possível sugerir dois pools amostrais para a detecção de Toxinas Lipofíficas (2x30), duas para detectar PSP (2x15) e uma para detectar ASP (1x20) em cada uma das 24 áreas amostrais sugeridas. Se o teste de Cromatografia Líquida com Espectrometria de Massa (LC-MS/MS) for validado para todas as biotoxinas, apenas um pool amostral seria suficiente (1x15). Informações espaçotemporais de ocorrência também foram analisadas e apenas ficotoxinas causadoras de DSP foram encontradas. Utilizando-se os softwares SaTScan® e QGIS 2.12.2- Lyon®, foram desenvolvidos mapas de calor com os dois clusters espaciais encontrados para as detecções de DSP em moluscos e os quatro para Dinophysis acuminata (≥100cels/L) em amostras de água. Os resultados com maiores riscos relativos corresponderam ao cluster temporal do segundo semestre de 2014, os clusters espaciais das áreas 7 a 11 para DSP e áreas de 7 a 9 para D. acuminata. Esses resultados poderão contribuir para o planejamento de estratégias a serem incorporadas num futuro sistema de vigilância de moluscos bivalves do estado. Bivalve molluscs are filtering organisms capable to concentrate substances produced by toxic microalgae. In Santa Catarina state, main Brazilian producer, the crops have been officially monitored for the detection of phycotoxins that cause Diarrheic (DSP), Amnesic (ASP), and Paralyzing (PSP) Shellfish Poisonings in edible parts. Water samples are also collected for harmful algae quantification. The goal of this study was to suggest the use of areas to be weekly sampled, as well as to calculate pooled sample sizes and to analyze the occurrence data. Different scenarios were developed to simulate the variation of sample sizes in EpiTools®. Considering a high prevalence and high tests sensitivities, we can suggest two pools to detect Lipophilic Toxins (2x30), two to detect PSP (2x15), and one to detect ASP (1x20) in each of the 24 suggested sampling areas. If the test of Liquid Chromatography with Mass Spectrometry (LC-MS/MS) becomes validated for all biotoxins, only one pool would be enough (1x15). Space-time occurence information was also analyzed and only phycotoxins causing DSP were found. Using SaTScan® and QGIS 2.12.2-Lyon® softwares, we developed heatmaps with two clusters found for DSP detection in shellfish and the four found for Dinophysis acuminate (≥100cels/L) in water samples. The results with higher relative risk values corresponded to the time cluster of the second semester of 2014, spatial cluster of the areas 7 to 11 for DSP, and areas 7 to 9 for D. acuminate. These results can contribute for the strategic plans to be incorporated in a future bivalve molluscs surveillance system of the state.

Orientador : Luciano F. Fernandes Co-orientador : Luiz A.O. Proença Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Biológicas, Programa de Pós-Graduaçao em Botanica. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia As microalgas desempenham um importante papel ecológico atuando como produtores primários nos ecossistemas aquáticos. Entretanto, algumas espécies podem crescer intensivamente e formar florações com efeitos deletérios. No ambiente marinho, florações dessas microalgas nocivas podem causar a morte de organismos por depleção de oxigênio, danos físicos ou liberação de substâncias tóxicas. Podem, ainda, prejudicar o homem por causarem prejuízos econômicos às atividades de pesca, aqüicultura e turismo, ou problemas de saúde pela contaminação de alimentos com suas toxinas, as ficotoxinas. Este trabalho integrou o Projeto ALARME (FNMA/PROBIO CVI 008/2002) e buscou quantificar a abundância de microalgas potencialmente nocivas no complexo estuarino de Paranaguá (CEP), PR, detectar a presença de ficotoxinas em moluscos filtradores e testar a toxicidade de algumas microalgas em laboratório. Para tanto, entre agosto de 2002 e outrubro de 2003 foram realizadas dez amostragens aproximadamente bimestrais em seis estações de coleta dentro das baías de Paranaguá e Antonina. Foi coletada água em três estratos - superfície, meio e fundo - para a análise qualitativa e quantitativa do fitoplâncton, de variáveis ambientais e clorofila-a. O molusco filtrador "sururu" (Mytella guyanensis) foi amostrado em três locais para a análise do acúmulo de ficotoxinas paralisantes, diarréicas e amnésicas por meio de bioensaios e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Algumas cepas de microalgas potencialmente tóxicas foram isoladas de amostras do ambiente e cultivadas em laboratório. Seu crescimento foi medido e a toxicidade analisada por cromatografia líquida e testes com invertebrados marinhos e camundongos. Foram encontradas, durante o estudo, as seguintes microalgas que integram a lista de espécies potencialmente tóxicas da IOC/UNESCO - Chatonella ssp., Dinophysis acuminata, Gymnodinium catenatum, Heterosigma akashiwo, Phaeocystis ssp., Prorocentrum minimum e Pseudo-nitzschia ssp. - além de outras microalgas potencialmente nocivas de importância local, como Coscinodiscus wailesii e Trichodesmium erythraeum. Em geral, a abundância e diversidade das algas nocivas foram maiores durante a primavera (outubro a dezembro) e entre o final do verão e início do outono (fevereiro a abril). Suas ocorrências foram mais importantes nas estações localizadas na foz do estuário e na região que divide as baías de Paranaguá e Antonina. Em dezembro de 2002, o teste para detecção de toxinas diarréicas (DSP) no molusco M. guyanensis teve um resultado positivo, associado à presença do dinoflagelado D. acuminata na água, em concentrações de até 4.566 cels, L-¹. Em cultivo, H. akashiwo foi tóxica para juvenis do misidáceo Mysidopsis juniae (CL50: 1.821 ± 545 cels. mL-¹) e inibiu o desenvolvimento larval do molusco Perna perna ( CE50: 3.567 ± 294 cels. mL-¹). Confirmou-se, em cultivo, a produção de toxinas paralisantes (PSP), principalmente as do tipo N-sulfocarbamoil C-1 e C-2, em uma cepa de G. catenatum. A toxicidade máxima medida foi de 19,440 ± 3,094 rg STXeq. cel-¹. Das quatro cepas cultivadas de Pseudo-nitzschia spp., uma produziu a toxina amnésica (ASP) ácido domóico numa concentração de até 0,152 ± 0,022 rg.cel-¹. Esta investigação forneceu um panorama preliminar acerca da presença e distribuição das algas nocivas no CEP e confirmou a produção de toxinas amnésicas, diarréicas e paralisantes por microalgas que lá são encontradas. O trabalho apresentou, ainda, diretrizes para a elaboração e desenvolvimento de um programa de monitoramento de algas nocivas e ficotoxinas no CEP. Microalgae have an important ecological role as primary producers in the aquatic environments. However, some species may growth intensively and form a harmful bloom. In marine environments, these blooms may kill animals by oxygen depletion, physical damages, or release of toxic substances. Furthermore, harmful algal blooms may also cause losses to economic activities such as fishing, aquaculture and tourism, and damage the public health by seafood contamination with phycotoxins. This work was part of the ALARME Project (FNMA/PROBIO CVI 008/2002). It aimed to quantify the abundance of harmful algae in the estuarine complex of Paranagua (ECP), Parana State; to detect phycotoxins in shellfish and; to check the toxicity of some microalgae in culture. Therefore, ten nearly bimonthly samplings were made between August 2002 and October 2003, in six points in the Paranagua Bay and Antonina Bay. Water samples were taken in three depths - surface, middle and bottom - for analyses of phytoplankton, chlorophyll-a and physical and chemical parameters. Shellfish samples ("sururu" - Mytella guyanensis) were taken in three points for analyses of amnesic, paralytic and diarrhetic toxins by high performance liquid chromatography (HPLC) and mice bioassays. Finally, some strains of potentially toxic algae were cultivated for both growth and toxicity tests. During the work, some algae that integrate the list of toxic species of the Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) of UNESCO were found . Chattonella spp., Dinophysis acuminata, Gymnodinium catenatum, Heterosigma akashiwo, Phaeocystis spp., Prorocentrum minimum, and Pseudo-nitzschia spp. . besides other potentially harmful species with regional importance, such as Coscinodiscus wailesii and Trichodesmium erythraeum. In general, the harmful algae abundance and diversity were higher during the spring (October to December) and between the late summer and beginning of autumn (February to April). The presence of these species was more conspicuous near the estuary mouth and at the transicional region between Paranagua Bay and Antonina Bay. In December of 2002, the test for detection of diarrhetic toxins (DSP) in one shellfish M. guyanensis sample was positive. The sample was taken in the same place where the dinoflagellate D. acuminata was found in concentrations up to 4.6 10³ cells.L-¹. In culture, H. akashiwo was toxic to misidacean Mysidopsis juniae juveniles (LC50: 1.8 ± 0.5 106cells.L-¹) and inhibited the larval development of the mussel Perna perna (LE50: 3.6 ± 0.3 106cells.L-¹). Also in culture, the production of paralytic toxins (PSP), mainly C-1 and C-2, was confirmed in one strain of G. catenatum, in concentrations up to 19.44 ± 3.1 ƒÏg STXeq. cell-¹. At least one of the strains cultivated of Pseudo-nitzschia spp. produced domoic acid, an amnesic toxin (ASP), in concentrations up to 0.152 ± 0.022 rg. STXeq. cell-1. This investigation gave a preliminary prospect about the presence and distribution of the harmful algae in the ECP, and confirmed the production of amnesic, paralytic and diarrhetic toxins by algae locally found. The work also provided basic support for the elaboration and development of a monitoring program of harmful algae and toxins in the ECP.

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores, O ciclo de nutrientes e o fluxo de energia nos ecossistemas marinhos está fortemente relacionado com a população de fitoplâncton, uma vez que este se encontra na base da cadeia alimentar marinha. No entanto, em certas condições ambientais pode ocorrer a proliferação de algumas espécies de fitoplâncton produtoras de toxinas, chamadas de florescimento de algas nocivas, as quais podem afetar a cadeia alimentar marinha e, consequentemente, a saúde humana quando são consumidos produtos contaminados provenientes da aquacultura e pesca. Apesar de já existirem várias técnicas sensíveis para a identificação de espécies de fitoplâncton, especialmente a citometria de fluxo, estas ainda não permitem análises rotineiras, in-situ, de baixo custo e de forma automatizada. Assim, o objetivo desta dissertação assenta no desenvolvimento de uma plataforma Lab-on-a-chip para contagem de células de fitoplâncton de uma forma automatizada, a qual será futuramente integrada num citómetro microfluídico. A plataforma desenvolvida compreende um canal microfluídico para passagem individual das células pela zona de deteção, no qual está integrado um sensor de impedância fabricado com microeléctrodos em filme fino. O princípio de deteção deste sensor é baseado na tecnologia Resistive Pulse Sensing (RPS), onde a identificação de células é obtida a partir das variações da tensão provocadas pela passagem destas sobre os microeléctrodos. A melhor geometria e configuração dos microeléctrodos bem como dos microcanais foram estudadas através de simulações numéricas utilizando o software COMSOL Multiphysics. As configurações com melhores resultados foram fabricadas com recurso às microtecnologias e validadas experimentalmente. Para além disso, foi também implementada a eletrónica de atuação e leitura necessária para efetuar as medições elétricas, que compreende um circuito de excitação e um de amplificação. Os resultados experimentais permitiram observar alterações distintas na tensão com a passagem de partículas de diferentes tamanhos bem como com a passagem de diferentes células de fitoplâncton, demonstrando assim a viabilidade desta plataforma para ser integrada com um citómetro microfluídico., The nutrient cycle and energy flow on marine ecosystems are strongly related to the phytoplankton population since they are the base of the marine food chain. However, under certain environmental conditions, the proliferation of some toxin-producing phytoplankton species may occur, called harmful algae blooms, which can affect the marine food chain and consequently, human health when contaminated products from aquaculture and fishing are consumed. Although there are already several sensitive techniques for the identification of phytoplankton species, especially flow cytometry, they still do not allow routine, in-situ, low-cost and automated analyses. Thus, the objective of this dissertation is to develop a Lab-on-a-chip platform for automated counting of phytoplankton cells, which in the future will be integrated with a microfluidic cytometer. The developed platform comprises a microfluidic channel for individual passage of cells through the detection zone, in which an impedance sensor made with thin film microelectrodes is integrated. The detection principle of this sensor is based on Resistive Pulse Sensing (RPS) technology, where the identification of cells is obtained from variations in electrical tension caused by their passage through microelectrodes. The best geometry and configuration of the microelectrodes as well as the microchannels, were studied by numerical simulations using the COMSOL Multiphysics software. The configurations with the best results were fabricated by microtechnologies and validated experimentally. In addition, the actuation and readout electronics necessary to perform the electrical measurements were also implemented, which comprises an excitation and an amplification circuit. The experimental results allowed to observe different changes in the tension with the passage of particles of different sizes as well as with the passage of different cells of the phytoplankton, demonstrating the viability of this platform to be integrated with a microfluidic cytometer., Este trabalho resultou do projeto FoodSens co-financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Programa Interreg V-A Espanha-Portugal (POCTEP) 2014-2020. Projeto nº 0591_FOODSENS_1_E.

Orientador: Prof. Dr. Mauricio Almeida Noernberg Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Centro de Estudos do Mar, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa : Pontal do Paraná, 25/03/2019 Inclui referências: p. 45-50 Resumo: Florações de algas nocivas (FANs) são fenômenos ecológicos prejudiciais capazes de gerar impactos severos aos ecossistemas costeiros aos recursos pesqueiros e a saúde publica ao redor do mundo. Diferentes espécies de FANs possuem características espectrais únicas devido a absorção específica de seus pigmentos acessórios, tornando possível monitorá-las através de sensoriamento remoto. Em junho de 2016, uma floração nociva de Dinophysis cf. acuminata atingiu a costa sul do Brasil causando danos a maricultura local. Com o intuito de observar sua movimentação e evolução, foram realizadas coletas de dados em uma baía e plataforma continental interna do Paraná. A Reflectância do sensoriamento remoto (Rrs) foi obtida com FieldSpec ASD, em conjunto com parâmetros ambientais (temperatura, salinidade, profundidade de secchi, fluorescência da clorofila a material particulado em suspensão). Imagens do sensor MODIS e OLI foram utilizadas para quantificar a magnitude da FAN. A floração cobriu uma área de 201 km2 ao longo da costa do Paraná, com abundância de 6 850 000 cel.L-1, maior densidade de células registrada para essa espécie ao redor do mundo. O evento foi associado com baixa temperatura e salinidade decorrente de uma pluma de nutrientes vinda da Rio da Prata. As Rrs in situ foram classificadas em um agrupamento hierárquico, o que permitiu separar a assinatura espectral da floração através da análise de componentes principais. A mesma forma espectral foi observada nas imagens MODIS e OLI classificadas pelo agrupamento K-means, mostrando a eficácia do método. Nós apresentamos a primeira caracterização espectral de uma floração de Dinophysis e esses resultados podem contribuir para um melhor entendimento da resposta espectral desse dinoflagelado tóxico e assim otimizar os algoritmos de detecção de FANs. Monitorar florações de fitoplâncton do espaço é uma ferramenta importante na mitigação dos riscos sanitários associados a esse fenômeno ecológico. Abstract: Harmful algal blooms (HABs) are deleterious ecological phenomena that can have severe impacts on coastal ecosystems, fisheries resources and public health all over the world. Different HABs species have distinct spectral characteristics due to specific absorption of their accessory pigments, allowing us to monitor them through remote sensing. On June 2016, a huge Dinophysis cf. acuminata bloom hit the southern Brazilian coast causing damage to the local mariculture along its trajectory. In order to observe its passage and evolution, we performed weekly sampling cruises in estuarine and inner shelf of Paraná. Remote sensing reflectance (Rrs) data were performed with FieldSpec ASD, along with environmental parameters (water temperature, salinity, Secchi depths, chlorophyll fluorescence and particulate matter concentration). Images from MODIS and OLI were used to quantify the magnitude of the HAB. During its peak, the bloom reached an area of 201km2 along the Paraná coast with abundances of 6,850,000 cells.L-1, the highest cells density ever recorded for this species. The event was associated with low salinity and temperature from a nutrient plume coming from La Plata river. The in situ Rrs was grouped by hierarchical clustering, separating the spectral signature of the Dinophysis bloom through principal component analysis. The same spectral shape was observed in the K-means clustering of both MODIS and OLI images, attesting the suitability of the method. We provide the first characterization of this Dinophysis bloom, which can contribute for a better understanding of the spectral response on this toxic dinoflagellate and optimize the algorithms detection of HABs. Monitoring harmful algae bloom from space is a powerful tool to mitigate the health risk associated with these ecological phenomena.

Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas, A aquacultura é uma atividade agropecuária em crescimento, cuja finalidade é aumentar a quantidade de alimentos, de origem aquática, disponíveis no mercado. Porém, como outras práticas agrícolas, a aquacultura também está sujeita a ameaças externas. Uma das possíveis ameaças para estes sistemas são as contaminações pelas florações nocivas de algas (HAB) – evento resultante do aparecimento em grande escala de microalgas e/ou cianobactérias potencialmente tóxicas. Em Portugal, os bivalves são dos organismos mais cultivados em aquacultura, pelo que apresentam um risco acrescido quando em contato com uma HAB, pois existem espécies, como a Alexandrium minutum, com a capacidade de produzir toxinas suficientes para representar uma ameaça para a saúde pública. Tendo em conta o aumento das HAB nas últimas décadas, surgiu a necessidade de desenvolver meios de deteção capazes de os antecipar, de maneira a prevenir ou, pelo menos, limitar a perda económica e biológica, incluindo a humana. Nesta dissertação foi desenvolvido e otimizado um genossensor eletroquímico para a deteção da A. minutum – microalga produtora de toxinas prejudiciais para a aquacultura portuguesa. Este dispositivo baseia-se na deteção eletroquímica da reação de hibridação de duas cadeias de ADN complementares. Analisando bases de dados públicas, selecionou-se e desenhou-se sequências de ADN especificas (70 pb) capazes de detetar inequivocamente o material genético proveniente da A. minutum. A construção do genossensor foi efetuada em várias etapas (i) Fase sensorial: criação de uma monocamada auto-organizada (SAM) mista constituída pelo ADN tiolado e o mercapto-hexanol (MCH) na superfície do elétrodo descartável de ouro (SPGE); (ii) Promoção da reação de hibridação do ADN em formato “sandwich” (para aumentar a seletividade) e; (iii) Deteção eletroquímica da reação de hibridação através da avaliação da reação de redução do substrato tetrametilbenzidina/peróxido (TMB/H2O2). Após a otimização de todos os parâmetros analíticos, fizeram-se curvas de calibração. Obteve-se uma correlação linear entre a corrente eletroquímica e a concentração de ADN alvo no intervalo de 0,12 e 1 nM. Os genossensores desenvolvidos apresentaram uma repetibilidade e reprodutibilidade de 5,4 % e 4,1 % respetivamente, e ainda um limite de deteção (LD) e um limite de quantificação (LQ) de 0,03 e 0,08 nM, respetivamente. ADN extraído e amplificado de amostras biológicas distintas (A. minutum, Lingulodinium polyedrum e células do epitélio oral) permitiram validar e confirmar a seletividade do genossensor. Este dispositivo também detetou o ADN complementar proveniente da A. minutum (a várias concentrações) e não registou nenhum sinal para as restantes amostras de ADN não complementares (L. polyedrum e as células do epitélio oral) às sondas de ADN usado na construção do sensor. Confirma-se assim que os genossensores são uma ferramenta analítica promissora e de baixo custo para monitorizar a presença de A. minutum em culturas puras, no mar e em tanques de aquacultura., Aquaculture is a fast-growing activity of agricultural character; whose purpose is to increase the amount of aquatic food available on the market. Like other farming practices, aquaculture is also subject to external threats. One possible threat to these systems is the contamination by harmful algae blooms (HAB) – a large-scale event resulting from the appearance of potentially toxic microalgae and/or cyanobacteria. In Portugal, shellfish are the most cultivated organisms in aquaculture, thus representing an increased risk when in contact with a HAB because there are species, like Alexandrium minutum, with the ability to produce enough toxins to pose a threat to public health. In view of the increase phenomena of HAB, the need to develop means of detection capable of anticipating these threats, in order to prevent economic and human loss, has emerged. In this thesis, an electrochemical genosensor for the detection of Alexandrium minutum – a microalgae that produces harmful toxins for portuguese aquaculture – was developed and optimized. This device is based on the electrochemical detection of the hybridization reaction between two complementary DNA sequences. Analyzing public databases, a specific DNA probe (70 bp) capable of unequivocally detecting the genomic material of A. minutum was selected and designed. The construction of the genosensor was obtained in various steps (i) Sensorial phase: creation of the thiolated DNA and mercapto-hexanol mixed self-assembled monolayer (SAM) on the screen-printed gold electrode (SPGE) surface; (ii) Promotion of the DNA hybridization reaction in a sandwich format (to increase the selectivity) and; (iii) Electrochemical detection of the hybridization reaction by evaluating the reduction reaction of tetramethylbenzidine/peroxide (TMB/H2O2) substrate. After the optimization of all the analytical parameters, the calibration curve was determined. A linear correlation between the analytical signal (electrochemical current) and the DNA target concentration was obtained in the 0,12 and 1 nM range. The developed genosensor presents a repeatability and reproducibility of 5,4 % and 4,1 % respectively and a detection and quantification limit of 0,03 and 0,08, respectively. The extracted and amplified DNA from the different biological samples (A. minutum, Lingulodinium polyedrum and oral epithelium cells) validated and confirmed the selectivity of the genosensor. This device also detected the A. minutum complementary DNA (at various concentrations) and didn’t record any signal for the other non-complementary DNA samples (L. polyedrum and the oral epithelium cells) to the artificial probes used during the genosensors design. It is therefore confirmed that genosensors are a promising and low-cost analytical tool to monitor the presence of A. minutum in pure cultures, in the sea and in aquaculture tanks.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:47:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao completa Piter Gomes.pdf: 1265853 bytes, checksum: 8c07e3186a866381b8363194d10393f5 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao completa Piter Gomes.pdf: 1265853 bytes, checksum: 8c07e3186a866381b8363194d10393f5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The main purpose of this research is to evaluate the phytoplankton community structure in Guanabara Bay through the composition and the abundance of nanoplankton (10-20μm), microphytoplankton (21-300μm) and filamentous cyanobacteria in two different stations. Water samples had been monthly (april 2011 to may 2014) colected from surface and bottom of the Central Channel and Galeão Beach, analyzed through inverted microscopy. It is highlighted the high representativeness of diatoms (63 taxons) and dinoflagellates (39 taxons) among 117 identified taxa and 29 new registers, containing neritics, oceanics, thermophiles and estuarines organisms. High concentrations of filamentuous cyanobacterias (4.105 ± 108 fil.L-1), nanoplankton (6.104 to 6.107 cel.L-1) and microphytoplankton (8.103 to 8.106 cel.L-1) were observed. The spring-summer is characterized by major densities, contributions of microphytoplankton diatoms, dinoflagellates, euglenophycea, raphidophyceae, cryptophyceae, prasinophyceae, photosynthetic ciliates and the introduction of microplanktonic organisms from the South Atlantic Central Water (SACW). The autumn-winter was characterized for the highest contribution of small flagellates (Tetraselmis spp.) and nanoplanktonic diatoms (Thalassiosira spp. and Minutocellus cf. scriptus). The Galeão Beach shows the highest phytoplanktonic concentrations, composed mainly by chlorodendrophyceae (surface), nanoplanktonic diatoms (bottom) and dinoflagllates (the entire water column), while the Central Channel shows highest marine influence through the exclusive occurrence of diatoms (ex: Planktoniella sol and Rhizosolenia spp.), dinoflagellates (Amylax cf. triacantha and Tripos spp.) and silicoflagellates (Dictyocha fibula and Octactis octonaria). The increase of cellular density, and on the rate and number of the taxa which can or which forms harmful algae blooms reinforces the necessity of an effective monitoring program in Guanabara Bay of the phytoplanktonic community that will help the dynamic comprehension of these organisms and prevention of future damages Este estudo tem como objetivo avaliar a estrutura da comunidade fitoplanctônica da Baía de Guanabara através da composição e abundância do nanoplâncton (10-20μm), microfitoplâncton (21-300μm) e cianobactérias filamentosas em dois pontos distintos. Amostras de água foram coletadas mensalmente (abril 2011 a maio 2014) à superfície e próximo ao fundo do Canal Central e Praia do Galeão, analisadas em microscópio invertido. Destaca-se a alta representatividade de diatomáceas (63 táxons) e dinoflagelados (39 táxons) dentre 117 táxons identificados e 29 novos registros, com representantes neríticos, oceânicos, termófilos e estuarinos. Foram observadas altas concentrações de cianobactérias filamentosas (4.105 ± 108 fil.L-1), nanoplâncton (6.104 a 6.107 cel.L-1) e microfitoplâncton (8.103 a 8.106 cel.L-1). A primavera-verão é caracterizada por maiores densidades, contribuição de diatomáceas do microfitoplâncton, dinoflagelados, euglenofíceas, rafidofíceas, criptofíceas, prasinofíceas, ciliados clorofilados e introdução de organismos microplanctônicos a partir da Água Central do Atlântico Sul (ACAS). O outono-Inverno pela maior contribuição de pequenos flagelados (Tetraselmis spp.), e diatomáceas nanoplanctônicas (Thalassiosira spp. e Minutocellus cf. scriptus). A região noroeste da Baía de Guanabara apresenta maiores concentrações fitoplanctônicas, destacando as clorodendrofíceas (superfície), diatomáceas nanoplanctônicas (fundo) e dinoflagelados (toda coluna d água). Enquanto que a maior circulação pela influência da maré no Canal Central proporciona a ocorrência exclusiva de algumas diatomáceas (ex: Planktoniella sol e Rhizosolenia spp.), dinoflagelados (ex: Amylax cf. triacantha e Tripos spp.) e silicoflagelados (Dictyocha fibula e Octactis octonaria). O aumento das concentrações celulares, da frequência e do número de táxons (13) que podem ou formaram florações reforça a necessidade de um monitoramento efetivo da comunidade fitoplanctônica que ajudará na compreensão da dinâmica destes organismos e prevenção de futuros danos