Production of the Kappaphycus alvarezii extract as a leaf biofertilizer: technical and economic analysis for the north coast of São Paulo-Brazil / Produção do extrato da macroalga Kappaphycus alvarezii como biofertilizante foliar: análise técnica e econômica para o litoral norte de São Paulo-Brasil

The extract of the Kappaphycus alvarezii seaweed is used as a leaf biofertilizer and several studies had proven its efficiency in several crops. This study aimed to analyze the economic viability of fresh seaweed production and the chemically characterized seaweed extract cultivated as a technical-economic alternative for coastal communities. Yields of the solid and liquid fractions were quantified, the extract was characterized in its chemical composition of macronutrients and micronutrients and it was classified according to the criteria of the Brazilian legislation of agricultural fertilizers. For the study of economic feasibility, different sales price scenarios were considered and compared with the commercialization of fresh seaweed. The average yield obtained from the processing of the Brazilian adapted strains of the K. alvarezii for the liquid fraction or fresh seaweed extract was 0.71 ± 0.0080 L kg-1 and the moisture solid production was 295 ± 0.0126 g kg-1. The production of fresh seaweed was unfeasible and for the handmade extract was economically viable for the scenario with the sale price of US$ 2.77 with a net present value of US$ 35,300.13 and an internal rate of return (IRR) of 38.99% over ten year.

O extrato da alga marinha Kappaphycus alvarezii é utilizado como biofertilizante foliar e vários estudos comprovaram sua eficiência agronômica em diversas culturas agrícolas. Este estudo teve como objetivo analisar a viabilidade econômica do cultivo de algas marinhas frescas e seu extrato quimicamente caracterizado como alternativa técnico-econômica para comunidades costeiras. Os rendimentos das frações sólida e líquida foram quantificados, o extrato foi caracterizado em sua composição química de macronutrientes e micronutrientes e foi classificado de acordo com os critérios da legislação brasileira de fertilizantes agrícolas. Para o estudo de viabilidade econômica, diferentes cenários de preços de venda foram considerados e comparados com a comercialização das algas marinhas frescas. O rendimento médio obtido pelo processamento das linhagens brasileiras de K. alvarezii para a fração líquida ou extrato de alga marinha fresca foi de 0,71 ± 0,0080 L kg-1 e o rendimento da fração sólida foi de 295 ± 0,0126 g kg-1. A produção de algas marinhas frescas foi inviável economicamente e, para o extrato artesanal, foi viável para o cenário com preço de venda de US$ 2,77, com valor presente líquido de US$ 35.300,13 e taxa interna de retorno (TIR) de 38,99% para um horizonte de dez anos.

Production of the Kappaphycus alvarezii extract as a leaf biofertilizer: technical and economic analysis for the north coast of São Paulo-Brazil / Produção do extrato da macroalga Kappaphycus alvarezii como biofertilizante foliar: análise técnica e econômica para o litoral norte de São Paulo-Brasil

The extract of the Kappaphycus alvarezii seaweed is used as a leaf biofertilizer and several studies had proven its efficiency in several crops. This study aimed to analyze the economic viability of fresh seaweed production and the chemically characterized seaweed extract cultivated as a technical-economic alternative for coastal communities. Yields of the solid and liquid fractions were quantified, the extract was characterized in its chemical composition of macronutrients and micronutrients and it was classified according to the criteria of the Brazilian legislation of agricultural fertilizers. For the study of economic feasibility, different sales price scenarios were considered and compared with the commercialization of fresh seaweed. The average yield obtained from the processing of the Brazilian adapted strains of the K. alvarezii for the liquid fraction or fresh seaweed extract was 0.71 ± 0.0080 L kg-1 and the moisture solid production was 295 ± 0.0126 g kg-1. The production of fresh seaweed was unfeasible and for the handmade extract was economically viable for the scenario with the sale price of US$ 2.77 with a net present value of US$ 35,300.13 and an internal rate of return (IRR) of 38.99% over ten year.(AU)

O extrato da alga marinha Kappaphycus alvarezii é utilizado como biofertilizante foliar e vários estudos comprovaram sua eficiência agronômica em diversas culturas agrícolas. Este estudo teve como objetivo analisar a viabilidade econômica do cultivo de algas marinhas frescas e seu extrato quimicamente caracterizado como alternativa técnico-econômica para comunidades costeiras. Os rendimentos das frações sólida e líquida foram quantificados, o extrato foi caracterizado em sua composição química de macronutrientes e micronutrientes e foi classificado de acordo com os critérios da legislação brasileira de fertilizantes agrícolas. Para o estudo de viabilidade econômica, diferentes cenários de preços de venda foram considerados e comparados com a comercialização das algas marinhas frescas. O rendimento médio obtido pelo processamento das linhagens brasileiras de K. alvarezii para a fração líquida ou extrato de alga marinha fresca foi de 0,71 ± 0,0080 L kg-1 e o rendimento da fração sólida foi de 295 ± 0,0126 g kg-1. A produção de algas marinhas frescas foi inviável economicamente e, para o extrato artesanal, foi viável para o cenário com preço de venda de US$ 2,77, com valor presente líquido de US$ 35.300,13 e taxa interna de retorno (TIR) de 38,99% para um horizonte de dez anos.(AU)

Cultivation of the seaweed Ulva spp. witheffluent from a shrimp biofloc rearing system: different species and stocking density / Cultivo da macroalga Ulva spp. com efluente de criação de camarão marinho em bioflocos: diferentes espécies e densidade de estocagem

This work evaluated the use of effluent from a marine shrimp biofloc rearing system to cultivate two species of the green seaweed of the genus Ulva. First, the growth of two Ulva species, U. ohnoi and U. fasciata, was evaluated. Second, the best-performing species was cultivated under two different stocking densities (2 g L-1 and 4 g L-1) to evaluate both growth and nutrient uptake rates, considering total ammonia nitrogen, nitrate, and orthophosphate. In both cases, environmental variables were monitored, and the cultivation medium, consisting of 25% biofloc water and 75% seawater, was exchanged weekly. Ulva ohnoi grew significantly better, considering all variables evaluated (p <0.05). The smaller stocking density produced a higher specific growth rate (p <0.05). Yield, however, was unaffected (p ≥0.05). No significant differences in the nutrient uptake rates were observed (p ≥0.05). Overall, this work highlights the importance of species selection for seaweed destined for aquaculture. Additionally, it also optimizes the cultivation of seaweeds, specifically U. ohnoi, using effluent from biofloc systems.

Este trabalho avaliou o uso de água de um cultivo de camarão marinho em bioflocos como fertilizante no cultivo de Ulva. Inicialmente, o crescimento de duas espécies de Ulva, U. ohnoie U. fasciata, foram avaliados. Subsequentemente, a alga com melhor desempenho foi cultivada sob duas densidades de estocagem (2 g L-1 e 4 g L-1), e o crescimento e a absorção de nutrientes (nitrogênio amoniacal total, nitrato e ortofosfato) foram avaliados. Em ambos os casos, variáveis ambientais foram monitoradas e o biofloco na concentração de 25% foi trocado semanalmente. Ulva ohnoi apresentou um crescimento significativamente melhor para todas as variáveis consideradas (p <0,05). A menor densidade de estocagem produziu uma taxa de crescimento específico significativamente maior (p <0,05), embora a produtividade não tenha sido afetada (p ≥0,05). Diferenças significativas na absorção de nutrientes também não foram observadas (p ≥0,05). No geral, este trabalho destaca a importância da seleção de espécies de macroalgas destinadas à aquicultura. Além disso, otimiza a viabilidade de se cultivar macroalgas utilizando água de sistemas de bioflocos.

Cultivation of the seaweed Ulva spp. witheffluent from a shrimp biofloc rearing system: different species and stocking density / Cultivo da macroalga Ulva spp. com efluente de criação de camarão marinho em bioflocos: diferentes espécies e densidade de estocagem

This work evaluated the use of effluent from a marine shrimp biofloc rearing system to cultivate two species of the green seaweed of the genus Ulva. First, the growth of two Ulva species, U. ohnoi and U. fasciata, was evaluated. Second, the best-performing species was cultivated under two different stocking densities (2 g L-1 and 4 g L-1) to evaluate both growth and nutrient uptake rates, considering total ammonia nitrogen, nitrate, and orthophosphate. In both cases, environmental variables were monitored, and the cultivation medium, consisting of 25% biofloc water and 75% seawater, was exchanged weekly. Ulva ohnoi grew significantly better, considering all variables evaluated (p <0.05). The smaller stocking density produced a higher specific growth rate (p <0.05). Yield, however, was unaffected (p ≥0.05). No significant differences in the nutrient uptake rates were observed (p ≥0.05). Overall, this work highlights the importance of species selection for seaweed destined for aquaculture. Additionally, it also optimizes the cultivation of seaweeds, specifically U. ohnoi, using effluent from biofloc systems.(AU)

Este trabalho avaliou o uso de água de um cultivo de camarão marinho em bioflocos como fertilizante no cultivo de Ulva. Inicialmente, o crescimento de duas espécies de Ulva, U. ohnoie U. fasciata, foram avaliados. Subsequentemente, a alga com melhor desempenho foi cultivada sob duas densidades de estocagem (2 g L-1 e 4 g L-1), e o crescimento e a absorção de nutrientes (nitrogênio amoniacal total, nitrato e ortofosfato) foram avaliados. Em ambos os casos, variáveis ambientais foram monitoradas e o biofloco na concentração de 25% foi trocado semanalmente. Ulva ohnoi apresentou um crescimento significativamente melhor para todas as variáveis consideradas (p <0,05). A menor densidade de estocagem produziu uma taxa de crescimento específico significativamente maior (p <0,05), embora a produtividade não tenha sido afetada (p ≥0,05). Diferenças significativas na absorção de nutrientes também não foram observadas (p ≥0,05). No geral, este trabalho destaca a importância da seleção de espécies de macroalgas destinadas à aquicultura. Além disso, otimiza a viabilidade de se cultivar macroalgas utilizando água de sistemas de bioflocos.(AU)

Características microambientais de Spirogyra sp. em um ecossistema lótico / Environmental characteristics determining the occurrence of Spirogyra sp. in a stream

Avaliaram-se quais características ambientais determinam a abundância da macroalga bentônica Spirogyra sp. em um riacho no município de União da Vitória, Paraná. A amostragem foi feita num transecto de 10m sem vegetação marginal e alta incidência solar (550 lux). Registrou-se a abundância da macroalga ao acaso em 20 rochas. Também registraram-se as seguintes características físicoquímicas: tamanho de substratos, profundidade, pH, condutividade, velocidade da correnteza, e saturação de oxigênio. Utilizou-se uma regressão linear para testar a influência das variáveis físico/químicas na abundância (cobertura percentual) de Spirogyra sp., que variou amplamente (68,25%; 5,0% a 100,0%). As variáveis ambientais não influenciaram a abundância de Spirogyra sp. (R2=0,227; p>0,05), provavelmente devido à ampla variação dos parâmetros avaliados nas rochas em que a espécie ocorria. Portanto, essa espécie parece ser generalista.

We tested which environmental variables determine the abundance of the benthic macroalgae Spirogyra sp. in a stream in União da Vitória, Paraná, Brazil. We sampled microalgae and environmental variables in a 10m transect without marginal vegetation and high light incidence (550 lux). We recorded the abundance of the macroalgae randomly in 20 rocks inside the stream. We also recorded the following physico-chemical variables of the habitat: substrate size, depth, pH, conductivity, water velocity, and oxygen saturation. The abundance of Spirogyra sp. and abiotic variables were initially submitted to descriptive statistics. We tested the influence of physico-chemical variableson the abundance (percentage cover) of Spirogyra sp. using a linear regression. The abundance of Spirogyra sp. varied widely (68.25%;5% to 100%). The environmental variables did not influence the abundance of Spirogyra sp. (R2=0.227; p>0.05), probably due to the wide variation in environmental variables where the species is found. Therefore, the species seems to be a generalist.

Características microambientais de Spirogyra sp. em um ecossistema lótico / Environmental characteristics determining the occurrence of Spirogyra sp. in a stream

Avaliaram-se quais características ambientais determinam a abundância da macroalga bentônica Spirogyra sp. em um riacho no município de União da Vitória, Paraná. A amostragem foi feita num transecto de 10m sem vegetação marginal e alta incidência solar (550 lux). Registrou-se a abundância da macroalga ao acaso em 20 rochas. Também registraram-se as seguintes características físicoquímicas: tamanho de substratos, profundidade, pH, condutividade, velocidade da correnteza, e saturação de oxigênio. Utilizou-se uma regressão linear para testar a influência das variáveis físico/químicas na abundância (cobertura percentual) de Spirogyra sp., que variou amplamente (68,25%; 5,0% a 100,0%). As variáveis ambientais não influenciaram a abundância de Spirogyra sp. (R2=0,227; p>0,05), provavelmente devido à ampla variação dos parâmetros avaliados nas rochas em que a espécie ocorria. Portanto, essa espécie parece ser generalista. (AU)

We tested which environmental variables determine the abundance of the benthic macroalgae Spirogyra sp. in a stream in União da Vitória, Paraná, Brazil. We sampled microalgae and environmental variables in a 10m transect without marginal vegetation and high light incidence (550 lux). We recorded the abundance of the macroalgae randomly in 20 rocks inside the stream. We also recorded the following physico-chemical variables of the habitat: substrate size, depth, pH, conductivity, water velocity, and oxygen saturation. The abundance of Spirogyra sp. and abiotic variables were initially submitted to descriptive statistics. We tested the influence of physico-chemical variableson the abundance (percentage cover) of Spirogyra sp. using a linear regression. The abundance of Spirogyra sp. varied widely (68.25%;5% to 100%). The environmental variables did not influence the abundance of Spirogyra sp. (R2=0.227; p>0.05), probably due to the wide variation in environmental variables where the species is found. Therefore, the species seems to be a generalist. (AU)

USO POTENCIAL DA MACROALGA Ulva spp. INTEGRADA AO CULTIVO DE CAMARÕES MANTIDOS EM SISTEMA DE BIOFLOCOS.

A utilização de sistemas de produção sem renovação de água, como o sistema de Bioflocos (BFT), tem como consequência o acúmulo de produtos nitrogenados e fosfatados ao longo do cultivo. Para evitar problemas com a qualidade de água, uma alternativa é a adoção da Aquacultura Multitrófica Integrada (IMTA), que propicia o uso destes resíduos por organismos de diferentes níveis tróficos. As macroalgas, como excelentes biofiltros e de importância econômica, são importantes constituintes desses sistemas. Portanto, este trabalho tem como objetivo determinar a viabilidade do cultivo multitrófico integrado entre camarões (Litopenaeus vannamei), e macroalgas (Ulva flexuosa e Ulva fasciata) em sistema de bioflocos, avaliando os efeitos dos sólidossuspensos totais (SST) nas macroalgas, a sua absorção de nutrientes e melhor densidade. Para isso os dois primeiros experimentos avaliaram o crescimento e o teor proteico das macroalgas U. fasciata e U. flexuosa cultivadas em água de recirculação de um cultivo de camarão em sistema BFT em diferentes concentrações de SST e em solução química von Stosch e PES (Provasolis Enrichment Solution) e suas concentrações de proteína. No terceiro experimento foi testado o desempenho na absorção de nutrientes e crescimento das macroalgas em cultivo integrado com L. vannamei. E por fim, no quarto experimento foram testadas diferentes densidade de U. fasciata no cultivo integrado com L. vannamei, buscando a otimização do processo de absorção de nutrientes. Os experimentos 01 e 02 ocorreram em laboratório com 35 e 17 dias de cultivo, respectivamente, em recipientes plásticos. Os experimentos 03 e 04 ocorreram em uma estufa agrícola, operando com 35 dias de cultivo em caixas com volume útil de 150L e aeração constante. Foram analisados os parâmetros físicos e químicos de qualidade da água, e os nutrientes: nitrogênio amoniacal total, nitrito, nitrato e fosfato. As biometrias dos camarões e a pesagem das macroalgas ocorreram semanalmente. Os camarões foram alimentados duas vezes ao dia (Guabi 38% PB, 1,6mm). Vimos que as macroalgas cultivadas em efluentes de bioflocos obtiveram maiores concentrações de proteína em seus tecidos e mesmo crescimento daquelas cultivadas em solução von Stosch e PES, mostrando que as concentrações de sólidos suspensos totais entre 400 e 650 mg/L não afetam seu desempenho. Quando integradas ao cultivo do camarão, a macroalga U. fasciata mostrou melhor absorção de nitrato no cultivo e biomassa final de 202,67 ± 53,67g, superior a U. flexuosa. Por fim a densidade 2 inicial de 1g/L da U. fasciata obteve melhor resultado na remoção de nitrato. O cultivo multitrófico integrado do L. vannamei com a macroalga U. fasciata se mostrou viável e promissor na absorção de nutrientes, na melhoria dos parâmetros de qualidade de água e na produção de biomassa vegetal com valor agregado, abrindo oportunidades para a realização de uma aquicultura mais sustentável.

The use of production systems without water renewal, such as the Bioflocs (BFT) system, has the consequence of the accumulation of nitrogen and phosphate products throughout the cultivation. To avoid problems with water quality, an alternative is the adoption of Integrated Multi Trophic Aquaculture (IMTA), which allows the use of these residues by organisms of different trophic levels. Macroalgae, as excellent biofilters and of economic importance, are important constituents of these systems. Therefore, this work aims to determine the viability of integrated multitrophic cultivation between shrimp (Litopenaeus vannamei), and macroalgae (Ulva flexuosa and Ulva fasciata) in a biofloc system, evaluating the effects of total suspended solids (TSS) on macroalgae, their nutrient absorption and better density. For this, the first two experiments evaluated the growth and protein content of the U. fasciata and U. flexuosa macroalgae cultivated in recirculating water from a shrimp culture in BFT system in different TSS concentrations and in von Stosch chemical solution and PES (Provasolis Enrichment Solution), and their concentrations of protein. In the third experiment, the performance in nutrient absorption and growth of macroalgae in an integrated culture with L. vannamei was tested. Finally, in the fourth experiment, different density of U. fasciata was tested in the culture integrated with L. vannamei, seeking to optimize the nutrient absorption process. Experiments 01 and 02 took place in the laboratory with 35 and 17 days of cultivation, respectively, in plastic containers. Experiments 03 and 04 took place in an agricultural greenhouse, operating with 35 days of cultivation in boxes with a useful volume of 150L and constant aeration. The physical and chemical parameters of water quality and nutrients were analyzed: total ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate and phosphate. The biometrics of the prawns and the weighing of the macroalgae occurred weekly. The prawns were fed twice a day (Guabi 38% PB, 1.6mm). We saw that macroalgae grown in biofloc wastewater obtained higher concentrations of protein in their tissues and even increased those grown in von Stosch solution, showing that the concentrations of total suspended solids between 400 and 650 mg / L do not affect their performance. When integrated with the shrimp culture, the U. fasciata macroalgae showed better nitrate absorption in the culture and a final biomass of 202.67 ± 53.67g higher than U. flexuosa. Finally, the initial density of 1g / L of the U. fasciata obtained a better result in the removal of nitrate. The integrated multitrophic 4 cultivation of L. vannamei with the macroalga U. fasciata 72 proved to be viable and promising in the absorption of nutrients, in the improvement of water quality parameters and in the production of vegetable biomass with added value, opening up opportunities for aquaculture more sustainable.

Atividades antioxidante, antimicrobiana e fitotoxica dos extratos etanolicos das macroalgas marinhas vermelhas Bryothamnion seaforthii e B. triquetrum coletadas na praia de Paracuru, Ceara

Os oceanos são ambientes aquáticos únicos, consistindo em uma fonte promissora de produtos naturais. Os compostos bioativos de origem marinha têm se tornado cada vez mais importante no desenvolvimento de alimentos funcionais e de novas drogas. As algas, uma das primeiras formas de vida na Terra, dominam a vegetação marinha e estão envolvidas diretamente com a produção primária, retenção de nutrientes e diversidade dos oceanos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial biológico dos extratos etanólicos das macroalgas marinhas vermelhas Bryothamnion seaforthii e B. triquetrum, denominados, respectivamente, BS e BT. Extratos etanólicos de cada uma dessas macroalgas foram preparados na proporção 1:10 (p/V) e avaliados especificamente quanto ao conteúdo de compostos fenólicos totais (CFT), teor de flavonoides (TF), atividade antioxidante in vitro (capacidade de sequestro do radical DPPH, poder de quelação de íons ferrosos (FIC), poder de redução de íons férricos (FRAP) e atividade inibitória do branqueamento do -caroteno (BCB)), atividade antimicrobiana (atividade antibacteriana e atividade antibiofilme) e atividade fitotóxica frente a sementes de pepino Cucumis sativus. Os extratos apresentaram rendimentos (%) de 0,82 ± 0,11 (BS) e 0,98 ± 0,08 (BT) e foram mantidos a 24°C até o momento das análises. Os valores de CFT, expressos em mg EAG/g extrato, foram 34,23 ± 1,78 (BS) e 34,57 ± 1,76 (BT). Os valores de TF, expressos em mg EQ/g extrato, foram 52,38 ± 3,44 (BS) e 47,18 ± 3,68 (BT). A atividade antioxidante in vitro (DPPH, FIC e FRAP) dos extratos BS e BT foi menor do que a dos controles. Entretanto, a atividade antioxidante dos extratos BS e BT, medida pelo BCB, não apresentou diferença significativa (p > 0,05), quando comparada com àquela do ácido ascórbico, usado como controle, indicando grande eficácia, com valores de EC50 inferiores a 50 g/mL. Não foi observada atividade antimicrobiana nos extratos BS e BT. Os extratos BS e BT não apresentaram fitotoxicidade nos ensaios de germinação frente às sementes de pepino. O estudo sugere uma avaliação mais aprofundada das macroalgas marinhas Bryothamnion seaforthii e B. triquetrum diante das suas potenciais aptidões para indústria de alimento, agronômica e terapêutica.

The oceans are unique aquatic environments, consisting of a promising source of natural products. Bioactive compounds of marine origin have become increasingly important in the development of functional foods and new drugs. Algae, one of the earliest forms of life on Earth, dominate marine vegetation and are directly involved in primary production, nutrient retention and ocean diversity. The present study aimed to evaluate the biological potential of the ethanolic extracts of the red marine macroalgae Bryothamnion seaforthii and B. triquetrum, named, respectively, BS and BT. Ethanolic extracts of each macroalga were prepared in 1:10 ethanol (w/V),, and were specifically evaluated for the content of total phenolic compounds (CFT), flavonoid content (TF), antioxidant activity in vitro (DPPH radical-scavenging activity, ferrous ion chelating (FIC) activity, ferric reduction antioxidant power (FRAP), -carotene bleaching assay (BCB)), antimicrobial activity (antibacterial and antibiofilm activities) and phytotoxic activity against cucumber seeds, Cucumis sativus. The extracts showed yields (%) of 0.82 ± 0.11 (BS) and 0.98 ± 0.08 (BT) and were kept at 24°C until analyses. The CFT values, expressed in mg EAG/g extract, were 34.23 ± 1.78 (BS) and 34.57 ± 1.76 (BT). The TF values, expressed in mg EQ/g extract, were 52.38 ± 3.44 (BS) and 47.18 ± 3.68 (BT). The in vitro antioxidant activity (DPPH, FIC and FRAP) of BS and BT extracts was lower than that of the controls. However, the antioxidant activity of BS and BT extracts, measured by BCB, did not show any significant difference (p > 0.05), when compared to that of ascorbic acid, used as a control, indicating great efficacy, with EC50 values below 50 g/mL. No antimicrobial activity was observed in BS and BT extracts. BS and BT extracts did not show phytotoxicity in the germination tests against cucumber seeds. The study suggests a more in-depth assessment of the marine macroalgae Bryothamnion seaforthii and B. triquetrum in view of their potential aptitudes for the food, agronomic and therapeutic industries.

Analysis of some chemical nutrients in four Brazilian tropical seaweeds / Análise de alguns nutrientes químicos em quatro algas marinhas tropicais brasileiras

Seaweeds have various chemical components with beneficial effects for human use; however, their nutritional values in Brazilian species are not well known. This study aimed to evaluate the content of water, ash, protein, carbohydrate, and lipid in four seaweeds (Hypnea musciformis, Solieria filiformis, Caulerpa cupressoides and C. mexicana). Algal constituents were determined by difference, gravimetric or colorimetric method, being the values expressed as g 100 g-1 dehydrated weight (d.w.). Results revealed that the water (10.7 ± 0.18-15.06 ± 1.14 g 100 g-1 d.w.), ash (7.79 ± 0.87-15.12 ± 0.51 g 100 g-1 d.w), protein (17.12 ± 0.99-20.79 ± 0.58 g 100 g-1 d.w.), lipid (0.33 ± 0.01-3.77 ± 0.13 g 100 g-1 d.w.) and carbohydrate (38.07 ± 0.32-54.24 ± 0.157 g 100 g-1 d.w.) contents varied between the species (p 0.05). H. musciformis and S. filiformis (Rhodophyta) had highest ash contents (14.14 ± 1.23-15.12 ± 0.51 g 100 g-1 d.w.), whereas lipids were higher for Caulerpa species (Chlorophyta) (1.52 ± 0.17-3.77 ± 0.13 g 100 g-1 d.w.) (p 0.05). Protein and carbohydrate were the most sources in all the species. Therefore, the studied seaweeds could be a potential source of food ingredients for diets.(AU)

As algas marinhas possuem vários componentes químicos com efeitos benéficos para uso humano. Entretanto, não são conhecidos bem seus valores nutricionais em espécies brasileiras. Objetivou-se avaliar os conteúdos de água, cinza, proteína, carboidrato e lipídio em quatro algas marinhas (Hypnea musciformis, Solieria filiformis, Caulerpa cupressoides e C. mexicana). Os constituintes das algas foram determinados por método de diferença, gravimétrico ou colorimétrico, sendo os valores expressos em g 100 g-1 de peso desidratado (p.d.). Os resultados revelaram que os conteúdos de água (10,7 ± 0,18-15,06 ± 1,14 g 100 g-1 p.d.), cinza (7,79 ± 0,87- 15,12 ± 0,51 g 100 g-1 p.d.), proteína (17,12 ± 0,99-20,79 ± 0,58 g 100 g-1 p.d.), lipídio (0,33 ± 0,01-3,77 ± 0,13 g 100 g-1 p.d.) e carboidrato (38,07 ± 0,32-54,24 ± 0,157 g 100 g-1 p.d.) variaram entre as espécies (p 0,05). H. musciformis e S. filiformis (Rhodophyta) tiveram os maiores conteúdos de cinza (14,14 ± 1,23-15,12 ± 0,51 g 100 g-1 p.d.), enquanto as espécies Caulerpa (Chlorophyta) foram para lipídio (1,52 ± 0,17-3,77 ± 0,13 g 100 g-1 p.d.) (p 0,05). Todas as espécies foram fontes maiores em proteína e carboidrato. Portanto, as algas marinhas estudadas poderiam ser uma fonte de ingrediente alimentar potencial para dietas.(AU)

VIABILIDADE ECONÔMICA E SUSTENTABILIDADE DO CULTIVO DA MACROALGA Hypnea pseudomusciformis

O presente estudo teve como objetivo analisar a viabilidade econômica e a sustentabilidade do cultivo da macroalga Hypnea pseudomusciformis. Foi avaliada a viabilidade econômica do cultivo direcionado à venda para extração de carragena, consumo humano direto e como extrato glicólico, considerando diferentes escalas produtivas. A análise econômica clássica mostrou viabilidade financeira da venda de algas para consumo humano e extrato glicólico, com taxa interna de retorno variando de 21 à 119% e payback de 1 à 6 anos, e lucratividade proporcional ao aumento da escala produtiva. No entanto, a venda para extração de carragena mostrou-se inviável, mesmo com o aumento da produção. Para mensuração da sustentabilidade, foram aplicados indicadores de sustentabilidade econômica, social e ambiental no cultivo de H. pseudomusciformis para consumo humano. Os indicadores de sustentabilidade mostraram que a atividade apresenta elevado desempenho ambiental, social e econômico. O cultivo apresenta alta eficiência de uso dos recursos, sendo de 383% para energia e 1,860% para o fósforo. Também foi observada a absorção de fósforo e carbono, que foram convertidos em pagamento de externalidades positivas no valor de 2 US$.kg-1. Além disso, o cultivo indicadores de inclusão superiores à 70%, com a taxa interna de retorno de 142% e payback de 1 ano. Isso indica que o cultivo beneficia o ambiente e sociedade, sendo uma atividade inclusiva, cultural e desenvolvedora da economia local. Assim, concluímos que as algas são organismos promissores na garantia de uma forma sustentável de seguridade alimentar e de geração renda para comunidades costeiras.

The present study aimed to assess the economic feasibility and sustainability of the seaweed Hypnea pseudomusciformis farming. Was evaluated the economic feasibility of seaweed farming aiming the carrageenan industry, human consumption, and cosmetic industry, considering different farm scales. The classical economic analysis showed the financial feasibility of selling seaweed for human consumption and glycolic extract, with the internal rate of return varying from 21 to 119% and payback from 1 to 6 years, with profitability proportional to the increase of farm scale. However, the sale for carrageenan extraction was infeasible, even with upscaling production. We use application of economic, social and environmental sustainability indicators to measure the sustainability of H. pseudomusciformis farming for human consumption. The sustainability indicators showed that activity presents high environmental, social and economic performance. Seaweed farm presents high efficiency of use of the resources, being of 383% for energy and 1,860% for phosphorus. Also, seaweed farm offers phosphorus and carbon absorption which were changed in positive externalities of 2 US$.kg-1 by production. The farm inclusion indicators were higher than 70%, the internal rate of return was 142% and payback of 1 year. Therefore, seaweed farm benefits the environment and society being an inclusive and cultural activity, and developer of the local economy. Thus, we conclude that seaweed is promising organisms to ensuring sustainable food security and income generation for coastal communities.

Effects of crevice size on the establishment of macroalgae in subtropical streams / Efeitos do tamanho de fendas no estabelecimento de macroalgas em riachos subtropicais

Considering that in previous studies, the surface roughness (micrometric dimension) showed a weak effect on the colonization of stream macroalgae, we investigated the effects of different crevice sizes (milimetric dimension, a scale slightly higher than previous investigations) on the macroalgal abundance in three streams exposed to full sunlight in southern Brazil. We used smooth sterile glass plates with different shapes: P plane surface without crevices; S sinuous surface (depth of crevices with 0.159 mm ± 0.03); N non-unifom surface (0.498 mm ± 0.09); C surfaces with convex structures (1.190 mm ± 0.12); and three additional surface types with different patterns of heterogeneity with combinations of glass pieces: P + S (H1); P + S + N (H2) and P + S + N + C (H3). The plates were placed into the streams and after 105 days the percent cover of macroalgal community was measured. No significant differences among treatments were recorded. However, we observed a trend of macroalgae occurs within the crevices in all treatments and this suggests that, for stream macroalgae, the crevice sizes used in this study was still not enough to provide an expressive algal growth, even in the treatment with bigger crevices.(AU)

Considerando que em estudos anteriores a rugosidade da superfície (dimensão micrométrica) mostrou um fraco efeito sobre a colonização de macroalgas lóticas, nós investigamos os efeitos de tamanhos diferentes (em dimensões milimétricas, uma escala ligeiramente maior do que as investigações anteriores) sobre a abundância de macroalgas em três riachos expostos a pleno sol no sul do Brasil. Utilizamos placas lisas de vidro estéreis com formas diferentes: P superficie plana sem fendas; S - superfície sinuosa (profundidade de fendas com 0.159 mm ± 0.03), N - superfície não-unifome (0.498 mm ± 0.09), C superficie com estruturas convexas (1.190 mm ± 0.12), e três tipos de superfície adicionais com diferentes padrões de heterogeneidade construídas apartir da combinação de peças de vidro: P + S (H1), P + S + N (H2) e P + S + N + C (H3). As placas foram instaladas nos riachos e após 105 dias a cobertura percentual da comunidade de macroalgas foi medida. Não houve diferenças significativas entre os tratamentos. Porém, observamos uma tendência das macroalgas ocorrerem dentro das fendas em todos os tratamentos e, isso sugere que, para macroalgas lóticas, os tamanhos das fendas utilizadas neste estudo ainda não foram suficientes para proporcionar um expressivo crescimento de algas, mesmo no tratamento com fendas maiores.(AU)

SUPLEMENTAÇÃO ALIMENTAR DE ABELHAS AFRICANIZADAS (Apis mellifera L.) NA REGIÃO DO SEMIÁRIDO

A carência de pólen na natureza, durante o período de escassez no semiárido, afeta a produtividade das colônias, sendo assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar dietas artificiais proteicas para colônias de abelhas Apis mellifera, utilizando a leucena (Leucena leucocephala) e a macroalga Gracilaria birdiae. Para os testes em laboratório, abelhas em gaiolas de confinamento foram alimentadas por sete dias com diferentes dietas: D1 (Beebread e candy (açúcar triturado com mel)), D2 (Megabee® - dieta comercial), D3 (xarope de sacarose 50% (v/v)), D4 e D5 (contendo farelo de milho, farelo de soja e leucena como principais ingredientes, com diferentes concentrações), D6 (farelo de milho e farelo de soja), D7 (farelo de milho e leucena), D8 (farelo de milho e açúcar cristal) e D9 (Promotor L®). Coletas de amostras de hemolinfa de abelhas operárias foram realizadas para análise da concentração proteica. No campo foram realizados dois experimentos: 1) teste das dietas selecionadas pelo resultado da concentração de proteína na hemolinfa (D5, D6 e xarope de sacarose 50% (v/v)); e 2) avaliação de dietas a base da macroalga G. birdiae (EA extrato de algas com xarope; M+S farelo de soja, farelo de milho e xarope de sacarose 50% (v/v); M+FA farinha de algas, farelo de milho e xarope de sacarose 50% (v/v); Controle xarope de sacarose 50% (v/v)). Em ambos os experimentos realizados em campo foram mensurados o consumo das dietas pastosas, o ganho de peso das colônias e o percentual de área ocupada nos favos com postura, cria operculada e cria aberta, pólen, mel e néctar aberto. No experimento 1 não houve diferença no consumo das dietas nem no ganho de peso das colônias, mas ocorreu maior percentual de área ocupada com ovo nas colônias alimentadas com a dieta D5, sendo estatisticamente superior à média do grupo que recebeu a dieta D6. A dieta D5 também foi significativamente melhor para a área de cria operculada e cria aberta. No experimento 2 o consumo da dieta M+FA foi superior à dieta M+S, porém não ocorreu diferença no peso das colônias de nenhum tratamento. O percentual de área ocupada nos favos apresentou diferença estatística apenas para a variável mel, onde a dieta M+FA foi superior ao controle e EA, porém não diferindo de M+FA. Com base nesses resultados podemos sugerir que a inclusão da leucena e da macroalga G. birdiae na dieta das abelhas, servem de substituto de pólen. Por tratarem-se de produtos encontrados facilmente na região e de baixo custo, sendo a macroalga encontrada em abundância no litoral do Nordeste Brasileiro, podem ser considerados acessíveis para o apicultor, sendo, portanto, excelentes alternativas para alimentação proteica das abelhas durante o período de escassez de alimento no semiárido nordestino.

The lack of pollen in nature during the period of scarcity in the semi-arid region affects the productivity of the colonies, thus, the objective of this work was to develop and test artificial protein diets for colonies of Apis mellifera bees, using leucena (Leucaena leucocephala) and macroalgae Gracilaria birdiae. For the laboratory tests, bees in confinement cages were fed for seven days with different diets: D1 (Beebread and candy (sugar with honey)), D2 (Megabee® - commercial diet), D3 (50% sucrose syrup (v / v)), D4 and D5 (corn bran, soybean meal and leucena as main ingredients with different concentrations) D6 (corn bran and soybean meal), D7 (corn bran and leucena), D8 (corn bran and crystal sugar) and D9 (Promoter L®). Collection of hemolymph samples from worker bees were collected for analysis of protein concentration. Two experiments were carried out in the field: 1) test of diets selected by the result of protein concentration in hemolymph (D5, D6 and 50% sucrose syrup (v / v)); and 2) evaluation of diets based on macroalgae G. birdiae (EA - algal extract with 50% sucrose syrup (v / v), M + S soybean meal, corn bran and 50% sucrose syrup ( v / v), M + FA - algae meal, corn bran and 50% sucrose syrup (v / v); control- 50% sucrose syrup (v / v)). In both field experiments, the consumption of pasty diets, weight gain of colonies and the percentage of area occupied in combs with posture, brewed and open breeding, pollen, honey and open nectar were measured. In experiment 1 there was no difference in diets consumption or colony weight gain, but there was a higher percentage of area occupied with eggs in the colonies fed with the D5 diet, being statistically higher than the average of the group that received the D6 diet. The D5 diet was also significantly higher for the area of brood and open breeding. In the experiment 2, the consumption of the M + FA diet was superior to the M + S diet, but no difference in the weight of the colonies of any treatment occurred. The percentage of area occupied in the combs presented statistical difference only for the honey variable, where the diet M + FA was superior to the control and EA, but not differing from M + FA. Based on these results we can suggest that the inclusion of leucena and the macroalgae G. birdiae in the diet of the bees, suits as a substitute for pollen. Because they are regional and low cost products found in abundance along the Brazilian Northeast coast, they are considered accessible to beekeepers and are therefore excellent alternatives for bee protein feeding during the period of food scarcity in the northeastern semi-arid region.

Utilização in vitro e in vivo de macroalgas sobre bactérias probióticas do camarão-branco-do-pacífico

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de macroalgas pardas in vitro e in vivo em bactérias probióticas do camarão-branco-do-pacifico. No primeiro capítulo, foi avaliado o efeito in vitro de diferentes concentrações de extrato de macroalgas no crescimento da bactéria probiótica Lactobacillus plantarum de camarões marinhos e a caracterização química dos extratos. O extrato acetônico de Sargassum filipendula e metanólico de Undaria pinnatifida estimularam o crescimento bacteriano, enquanto o extrato metanólico de S. filipendula e acetônico e aquoso de U. pinnatifida inibiram o crescimento. Na caracterização química do extrato metanólico de U. pinnatifida e acetônico de S. filipendula, foi observado a presença de compostos fenólicos, carotenóides e carboidratos, cuja atividade antioxidante poderia contribuir no crescimento bacteriano. No segundo capítulo, o efeito das macroalgas incluídas na ração com e sem probióticos no crescimento do camarão marinho Litopenaeus vannamei foi avaliado. O peso final, ganho de peso semanal e conversão alimentar foram analisados após 4 semanas de cultivo, assim como a sobrevivência dos camarões após desafio com Vibrio parahaemolyticus. Macroalgas secas foram incorporadas na ração do camarão em 3 dietas diferentes: a) U. pinnatifida (2%) + S. filipendula (0,5%) b) U. pinnatifida (2%), + S. filipendula (0,5%) + probiótico L. plantarum, c) somente probiótico. Como controle, foi utilizada a ração sem aditivos. Após 4 semanas, não foram observadas diferenças significativas nos parâmetros zootécnicos e na contagem de Vibrio spp. e bactérias heterotróficas totais do trato intestinal nos diferentes tratamentos e controle. A contagem de bactérias ácido láticas foi significativamente maior no trato intestinal dos camarões que receberam probiótico. Após 8 horas do desafio experimental com V. parahaemolyticus, foram observadas as primeiras mortalidades dos camarões e após 24 horas, não foram observadas diferenças na sobrevivência entre os tratamentos e controle. Com base nos resultados, é possível inferir que a adição do probiótico L. plantarum na dieta aumentam as contagens de bactérias ácido láticas no intestino do camarão L. vannamei, sem alterar as contagens de Vibrio spp. e bactérias heterotróficas totais no intestino, e a utilização combinada das duas espécies de macroalgas não interferiu no desempenho do camarão nem das bactérias probióticas. Apesar dos extratos das macroalgas S. filipendula e U. pinnatifida terem influenciado positivamente no crescimento in vitro da bactéria probiótica, o mesmo não parece acontecer quando as algas são incluídas integras na ração do camarão. Assim, recomenda-se o uso dos extratos das macroalgas especificamente para o crescimento da bactéria probiótica in vitro, e posterior utilização dessas bactérias no crescimento do camarão.

The aim of this work was to evaluate the influence of brown seaweeds in vitro and in vivo in probiotic bacteria of pacific-white-shrimp. In the first chapter, the effect of different seaweed extracts on the growth of the probiotic bacteria Lactobacillus plantarum from marine shrimp Litopenaueus vannamei was evaluated in vitro as well as the chemical characterization of those extracts. The results showed that both acetonic extract of Sargassum filipendula and methanolic e aqueous extract of Undaria pinnatifida stimulated the bacterial growth, while methanolic extract of S. filipendula and acetone extract of U. pinnatifida inhibited the growth. In the chemical characterization, the presence of phenolic compounds, carotenoids and carbohydrates were observed in metanolic extract of U. pinnatifida and acetonic extract of S. filipendula, which have antioxidant activity that could contribute to bacterial growth. In the second chapter, the effects of the seaweed included in the feed with and without probiotic addition in the growth of the shrimp were evaluate. The final weight, weekly weight gain, feed conversion rate after 4 weeks of cultivation, as well as the survival of shrimps after challenge with Vibrio parahaemolyticus were analyzed. Seaweeds were included in the feed of Litopenaeus vannamei in three different diets: a) U. pinnatifida (2%) + S. filipendula (0.5%), b) U. pinnatifida (2%) + S. filipendula (0.5%) + probiotic L. plantarum, c) only probiotic bacteria. As control, feed without any additive was used. After four weeks, no significant differences among the treatments and control were observed in the zootechnical parameters, as well as in the Vibrio spp. and total heterotrophic bacteria counting in the intestinal tract. The counting of lactic acid bacteria was significantly higher in the intestinal tract of the shrimp that received the probiotic. After challenge with V. parahaemolyticus, the first mortality began to happen after eight hours, and after 24 h, no significant difference in the mortality rate was found among the treatments and control. Based on the results, we can infer that the addition of probiotic L. plantarum in the diet improved the total lactic acid bacteria counting in the intestinal tract of L. vannamei, without changing the Vibrio spp. and total heterotrophic bacteria counts. Moreover, the addition of the seaweed in the feed have no effects in the shrimp growth performance or probiotic bacteria growth. Despite the seaweed extracts of S. filipendula and U. pinnatifida had positively influenced the growth of probiotic bacteria in vitro, the same is not true when the role seaweed is added in the feed. So, we recommend the use of seaweed extracts specifically in the bacteria growth in vitro, and after the use of these bacteria for shrimp growth.

A new method to quantify macroalgae and a practical sampler for experimentation in lotic habitats

Experimental studies in rivers and streams are extremely difficult to run due to the fact that the conditions of these environments are very complex and provide a high level of heterogeneity, which hinders the precise control and standardization of variables. In this study, we present a practical sampler that was designed to make it easier to conduct research projects involving benthic communities of lotic environments, as well as a new nondestructive technique for quantification of the macroalgal communities typically found in these habitats. The sampler consists of an acrylic square tube in which water flows normally inside. This structure carries a removable glass plaque with a known area and can simulate various ecological situations by changing both biotic and abiotic conditions. Thus, it can mitigate the differences between environmental characteristics where each sampler is exposed. The new technique involves capturing digital images that can monitor a unique macroalgal community in development throughout time and a more precise quantification when compared with other techniques that are widely applied. The sampler is easy to build and the images simple to quantify, allowing the detection of spatial and temporal variations in richness and abundance of investigated communities.

Os estudos experimentais em rios e riachos são extremamente difíceis de serem executados, visto que as condições desses ambientes são muito complexas e proporcionam um alto nível de heterogeneidade, o que dificulta o controle e a padronização precisa das variáveis. Nesse contexto, um prático amostrador foi desenvolvido para facilitar a execução de projetos de pesquisas envolvendo comunidades bentônicas de ambientes lóticos, além de constituir uma nova técnica não destrutiva para quantificação das macroalgas tipicamente encontradas nesses habitats. O amostrador consiste de um tubo de acrílico de seção quadrada, pelo qual a água corrente flui normalmente em seu interior. Tal estrutura porta uma placa de vidro removível com área conhecida e permite simular diversas situações ecológicas, variando tanto as condições abióticas como as bióticas, além de amenizar as diferenças entre as características ambientais a que está submetido cada um dos amostradores. Diversamente, a nova técnica consiste na captura de imagens digitais que permitem o acompanhamento temporal de uma mesma comunidade de macroalgas em desenvolvimento e uma quantificação mais precisa quando comparada com técnicas amplamente aplicadas na área. O amostrador é fácil de construir e as imagens são simples para quantificar, permitindo a detecção de variações espaço-temporais na riqueza e abundância das comunidades investigadas.

Crustáceos associados à macroalga Ulva spp. em praias com diferentes características ambientais / Crustacean species associated with Ulva spp. on beaches with different environmental characteristics

Comunidades associadas às macroalgas são conhecidas por abrigar uma fauna abundante e diversificada. Apesar da importância ecológica desse ambiente, trabalhos com macroalgas de costões rochosos são relativamente escassos e realizados principalmente com espécies estruturalmente mais complexas. O objetivo deste trabalho foi analisar fauna de crustáceos associada à macroalga verde Ulva spp., presente em costões rochosos da praia das Cigarras e da baía do Araçá, ambas no município de São Sebastião, Litoral Norte do Estado de São Paulo. Em cada área, nove amostras de Ulva spp. foram coletadas. Na bala do Araçá, foi possível distinguir três faixas de amostragem, tendo sido coletadas três amostras em cada faixa (médio-litoral superior; médio-litoral inferior e franja do infralitoral). Anfípodes e isópodes estiveram presentes em maior número nas duas áreas amostradas, entretanto somente na baía do Araçá o anfípode Parhyale hawaiensis foi observado em grande quantidade. A densidade média dos crustáceos associados à Ulva spp. foi cerca de quatro vezes maior na baía do Araçá em relação à praia das Cigarras. Não houve diferença significativa quanto ao índice de diversidade de Shannon-Wiener entre as praias ou entre as faixas de costão do Araça. Entre os fatores que podem determinar a maior densidade de crustáceos associados à Ulva spp. no Araçá, podem ser destacados o menor hidrodinamismo nessa área e a ausência de outras espécies de algas que possam servir como substrato biológico para a epibiota.

Communities associated with macroalgae are known to host a diverse and abundant fauna. Despite the ecological importance of this environment, studies with macroalgae present at the rocky shores are relatively scarce and mostly conducted with structurally more complex species. The main goal of this study was to analyze the crustacean species associated with the green macroalga Ulva spp. present in rocky shores at Cigarras Beach and Araçá Bay, both situated in São Sebastião, Northern coast of the state of São Paulo. Nine samples were taken from each area. At Araçá bay, three sampling zones could be distinguished (subtidal, intertidal and upper tidal) and three samples were collected at each zone. Amphipods and isopods were the dominant group in both areas; however the amphipod Parhyale hawaiensis was present in great number only in Araçá. The mean abundance of crustacean species associated with Ulva spp. was four times higher in Araçá bay than in Cigarras Beach. No difference in the Shannon-Wienner index was detected between the areas or among the zones in Araçá bay. The higher density of crustacean species in Araçá bay may be associated with the absence of other macroalgae species that could be used as a biological substrate and the low hydrodynamic forces acting in this area.

Photoacclimation in a tropical population of Cladophora glomerata (L.) Kützing 1843 (Chlorophyta) from southeastern Brazil

Photoacclimation of photosynthesis was investigated in a tropical population of C. glomerata (São Paulo State, southeastern Brazil, 20º 48 24" S and 49º 22 24" W) by chlorophyll fluorescence parameters and chlorophyll a content. Plants were acclimated to two levels of irradiance: low (65 ± 5 µmol.m-2.s-1) and high (300 ± 10 µmol.m-2.s-1) and exposed short-term (4 days) and long-term (28 days) under a light-dark cycle of 12:12 hours. Photosynthesis-irradiance (PI) curves revealed distinct strategies of photoacclimation. In long-term exposure, plants acclimated by altering the photosynthetic units (PSU) number and keeping fixed the PSU size, revealed by increased rates of maximum photosynthesis (Pmax), lower photosynthetic efficiency (alpha) and higher values of the saturation parameter (Ik) under high irradiance. The short-term acclimation strategy consisted of changing the PSU size, with a fixed number of PSUs, as revealed by similar Pmax but higher alpha and lower Ik under low irradiance. Chlorophyll a contents followed the general pattern reported in green algae of higher concentrations under lower irradiance. Dark/light induction curves revealed consistently higher values of potential quantum yield under low irradiance. Initial and final values showed a higher recovery capacity in the short (84.4-90.6%) term exposure than in the long-term case (81.4-81.5%). ETR (electron transport rate) and NPQ (non-photochemical quenching) values were consistently higher under low irradiance. ETR showed a continuous and steady increase along the light exposure period in the short and long-term experiments, whereas NPQ values revealed a rapid increase after 15 seconds of light exposure, kept a slightly increasing trend and stabilized in most treatments. Lower photosynthetic performance (ETR) and recovery capacity of potential quantum yield were observed, particularly in long-term exposure, suggesting that this population is constrained by the typical high light environment of tropical regions.

A fotoaclimatação da fotossíntese foi investigada numa população tropical de Cladophora glomerata (Estado de São Paulo, sudeste do Brasil, 20º 48 24" S e 49º 22 24" W) através de parâmetros de fluorescência da clorofila e conteúdo de clorofila a. As plantas foram aclimatadas a dois níveis de irradiância: baixa (65 ± 5 µmol.m-2.s-1) e alta (300 ± 10 :mol.m-2.s-1) e expostas a curto período (4 dias) e longo período (28 dias) em fotoperíodo de 12 horas. Curvas de fotossíntese-irradiância (FI) revelaram estratégias distintas de fotoaclimatação. Plantas expostas a longo período aclimataram pela alteração do número de unidades fotossintéticas (UF) e mantiveram fixo o tamanho das UF. Estas características foram reveladas por menores taxas de fotossíntese máxima (Fmax), menor eficiência fotossintética (alfa) e valores mais altos do parâmetro de saturação (Ik) em alta irradiância. A estratégia de aclimatação em curto período consistiu em mudança no tamanho das UF, com número fixo de UF, conforme revelado por taxas semelhantes de fotossíntese máxima (Fmax), maiores valores de alfa e menores de Ik em baixa irradiância. Os conteúdos de clorofila a seguiram o padrão geral reportado para algas verdes de maiores concentrações em baixa irradiância. Curvas de indução escuro/luz revelaram valores consistentemente mais elevados de rendimento quântico potencial em baixa irradiância. Valores iniciais e finais mostraram capacidade de recuperação mais elevada em curto período (84,4-90,6%) do que em longo período (81,4-81,5%). Os valores da taxa de transporte de elétrons (ETR) e extinção não-fotoquímica (NPQ) foram consistentemente mais elevados em baixa irradiância. Os valores de ETR tiveram aumento contínuo e estável ao longo do período de exposição luminosa em curto e longo períodos, enquanto que os de NPQ revelaram aumento rápido após 15 seconds de exposição à luz, mantiveram leve tendência de aumento e então estabilizaram na maioria dos tratamentos. Performances fotossintéticas inferiores e menor capacidade de recuperação do rendimento quântico potencial foram observadas, sugerindo que esta população sofre inibições pelo típico ambiente de alta irradiância de regiões tropicais.

Seasonality of macroalgal communities in a subtropical drainage basin in Paraná state, southern Brazil

Seasonal dynamics of macroalgal communities was analyzed monthly by samplings in three stream segments of the Pedras River Basin, mid-south region of Paraná State, southern Brazil, from April 2004 to March 2005. The seasonal fluctuations in macroalgal species richness and abundance were correlated with selected environmental variables. In general, the seasonal distribution patterns of these communities were distinct from those reported from other tropical and temperate regions, with higher macroalgal richness and abundance observed from late spring to late fall. Multiple linear regression analysis revealed that the stream variable most closely related with the temporal distribution pattern observed was temperature, which had a very similar seasonal pattern to the biological parameters. On the other hand, the floristic composition was quite diverse in the streams sampled. Among the 25 taxa identified, only two were common to the three streams whereas 15 were restricted to a single sampling site. These data indicate that, although temperature seems to be an effective relationship with global temporal pattern, particular characteristics of each stream can strongly influence the seasonal tendencies in local scale. The results of Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Cluster Analysis corroborated this observation.

A dinâmica sazonal das comunidades de macroalgas foi analisada mensalmente através de amostragens em três segmentos de riachos da Bacia do Rio das Pedras, região centro-sul do Estado do Paraná, Sul do Brasil, de abril de 2004 a março de 2005. As flutuações sazonais na riqueza e abundância de espécies de macroalgas foram correlacionadas com variáveis ambientais selecionadas. Em geral, os padrões de distribuição sazonal destas comunidades foram distintos daqueles reportados para outras regiões tropicais e temperadas, com maiores valores de riqueza e abundância observados no período compreendido entre o final da primavera e o final do outono. As análises de regressão linear múltipla revelaram que a variável do riacho mais fortemente relacionada com o padrão de distribuição temporal observado foi a temperatura, que teve um padrão sazonal muito similar àqueles observados para os parâmetros biológicos. Por outro lado, a composição florística foi bastante diversa nos riachos amostrados. Dentre os 25 táxons identificados, somente dois foram comuns aos três riachos, enquanto que 15 foram restritos a um único ponto de amostragem. Estes dados indicam que, embora a temperatura pareça ter tido uma relação efetiva com o padrão temporal global, características particulares de cada riacho podem influenciar fortemente as tendências sazonais em escala local. Os resultados da Análise de Correspondência Destendenciada (ADC) e da Análise de Grupamento corroboraram esta observação.

Seasonality of macroalgal communities in a subtropical drainage basin in Paraná state, southern Brazil

Seasonal dynamics of macroalgal communities was analyzed monthly by samplings in three stream segments of the Pedras River Basin, mid-south region of Paraná State, southern Brazil, from April 2004 to March 2005. The seasonal fluctuations in macroalgal species richness and abundance were correlated with selected environmental variables. In general, the seasonal distribution patterns of these communities were distinct from those reported from other tropical and temperate regions, with higher macroalgal richness and abundance observed from late spring to late fall. Multiple linear regression analysis revealed that the stream variable most closely related with the temporal distribution pattern observed was temperature, which had a very similar seasonal pattern to the biological parameters. On the other hand, the floristic composition was quite diverse in the streams sampled. Among the 25 taxa identified, only two were common to the three streams whereas 15 were restricted to a single sampling site. These data indicate that, although temperature seems to be an effective relationship with global temporal pattern, particular characteristics of each stream can strongly influence the seasonal tendencies in local scale. The results of Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Cluster Analysis corroborated this observation.

A dinâmica sazonal das comunidades de macroalgas foi analisada mensalmente através de amostragens em três segmentos de riachos da Bacia do Rio das Pedras, região centro-sul do Estado do Paraná, Sul do Brasil, de abril de 2004 a março de 2005. As flutuações sazonais na riqueza e abundância de espécies de macroalgas foram correlacionadas com variáveis ambientais selecionadas. Em geral, os padrões de distribuição sazonal destas comunidades foram distintos daqueles reportados para outras regiões tropicais e temperadas, com maiores valores de riqueza e abundância observados no período compreendido entre o final da primavera e o final do outono. As análises de regressão linear múltipla revelaram que a variável do riacho mais fortemente relacionada com o padrão de distribuição temporal observado foi a temperatura, que teve um padrão sazonal muito similar àqueles observados para os parâmetros biológicos. Por outro lado, a composição florística foi bastante diversa nos riachos amostrados. Dentre os 25 táxons identificados, somente dois foram comuns aos três riachos, enquanto que 15 foram restritos a um único ponto de amostragem. Estes dados indicam que, embora a temperatura pareça ter tido uma relação efetiva com o padrão temporal global, características particulares de cada riacho podem influenciar fortemente as tendências sazonais em escala local. Os resultados da Análise de Correspondência Destendenciada (ADC) e da Análise de Grupamento corroboraram esta observação.

Ecological distribution of stream macroalgal communities from a drainage basin in the Serra da Canastra National Park, Minas Gerais, Southeastern Brazil

Twelve stream segments were sampled four times in 1998-1999 (one sampling per season) in the drainage basin of the upper São Francisco River (19º45'-21º25'S, 49º05'-51º30'W), situated in Serra da Canastra National Park, at altitudes ranging from 1,175 to 1,400 m. The macroalgae survey resulted in 30 species, with a predominance of Cyanophyta (12 species = 40%) and Chlorophyta (11 species = 36.5%) and a lower proportion of Rhodophyta (seven species = 23.5%). Two species, Klebsormidium rivulare (Chlorophyta) and Kyliniella latvica (Rhodophyta), were new records for Brazil. Capsosira sp. and Stigonema sp. (Cyanophyta) and the "Chantransia" stage of Batrachospermum (Rhodophyta) were the most widespread macroalgae, occurring in six sampling sites, whereas 11 species were found at only one site. The proportion of macroalgal morphological types were as follows: mats (33%), free filaments (27%), gelatinous filaments (27%), crusts (7%), tufts (3%), and gelatinous colonies (3%). The flora revealed few species in common (4%-8%) with stream macroalgae from other Brazilian regions. The macroalgal communities proved to have species richness values close to the highest values reported in previous studies. The patterns typical for stream macroalgal communities (patchy distribution and dominance of few species) were also found in this basin. However, the stream variables most influential in macroalgal distribution in this study (rocky substratum, low pH, high COD, water color, and current velocity) were essentially the same that best describe the limnological characteristics of this lotic ecosystem. In addition, this combination of variables differed sharply from results of previous studies in other Brazilian stream ecosystems.

Doze segmentos de riachos foram amostrados quatro vezes em 1998-1999 (uma amostragem em cada estação) na bacia de drenagem do alto rio São Francisco (19º45'-21º25'S, 49º05'-51º30'W), situado no Parque Nacional da Serra da Canastra, em altitudes de 1.175 a 1.400 m. O levantamento das macroalgas resultou em 30 espécies, com predominância de Cyanophyta (12 espécies = 40%) e Chlorophyta (11 espécies = 36,5%) e menor proporção de Rhodophyta (sete espécies = 23,5%). Duas espécies, Klebsormidium rivulare (Chlorophyta) e Kyliniella latvica (Rhodophyta), constituem novos registros para o Brasil. Capsosira sp. e Stigonema sp. (Cyanophyta) e o estágio "Chantransia" de Batrachospermum (Rhodophyta) foram as macroalgas mais amplamente distribuídas, ocorrendo em 6 pontos de amostragem, enquanto 11 espécies foram encontradas em apenas um ponto. As proporções de tipos morfológicos de macroalgas foram as seguintes: emaranhado de filamentos (33%), filamentos livres (27%), filamentos gelatinosos (7%), crostas (7%) e tufos e colônias gelatinosas (3%). A flora teve poucas espécies em comum (4%-8%) com macroalgas lóticas de outras regiões brasileiras. As comunidades de macroalgas mostraram-se ricas, com valores de riqueza de espécies próximos aos mais altos anteriormente reportados. Os padrões típicos para comunidades de macroalgas lóticas de distribuição em mosaico e dominância de poucas espécies também foram encontrados nessa bacia. Entretanto, as variáveis ambientais mais influentes sobre a distribuição de macroalgas neste estudo (substrato rochoso, baixos valores de pH e altos de DQO, cor da água e velocidade da correnteza) foram essencialmente as mesmas que melhor descreveram as características limnológicas desse ecossistema lótico. Além disso, essa combinação de variáveis foi nitidamente diferente dos resultados de estudos anteriores em outros ecossistemas lóticos brasileiros.