Avanço metodológico no biocontrole de cianobactérias toxigênicas com ênfase a degradação de microcistina-LR e bioensaio na qualidade de água e piscicultura

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dc.contributor.advisorHirooka, Elisa Yoko [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorHashimoto, Elisabete Hiromipt_BR
dc.contributor.bancaVicente, Eduardopt_BR
dc.contributor.bancaFerreira, Dalva Trevisanpt_BR
dc.contributor.bancaBracarense, Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiropt_BR
dc.contributor.bancaCoelho, Alexandre Rodrigopt_BR
dc.contributor.coadvisorHarada, Ken-ichi [Coorientador]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:09:47Z
dc.date.available2024-05-01T13:09:47Z
dc.date.created2007.00pt_BR
dc.date.defesa27.07.2007pt_BR
dc.description.abstractResumo: A freqüente ocorrência de floração de cianobactéria toxigênica e a ineficiência do tratamento de água convencional para remoção de microcistina (MC) tornaram relevante o desenvolvimento de alternativa para prevenir ou diminuir o risco de contaminação Rações utilizadas na piscicultura são compostas por grão susceptível à contaminação com aflatoxina B1 (AFB1) e seu manejo inadequado favorece a eutrofização da água A interação de Microcystis aeruginosa e AFB1 foi avaliada em tilápia (Oreochromis niloticus) Os ensaios de genotoxicidade cometa e micronúcleo (MN) e a imunoistoquímica (IHQ) para detecção de MC em peixe foram aplicados, visando métodos adequados para o monitoramento destes contaminates Amostras de água foram coletadas na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE São Lourenço, Londrina-PR) com objetivo de isolar antagonistas contra cianobactéria O mecanismo de biodegradação de MCLR pela cepa B9 foi investigado através do método avançado de Marfey e ESI-LCMS (Electrospray Ionization - Liquid Chromatography Mass Spectrometry) para detecção dos produtos da biodegradação O ensaio com tilápias (N=96) foi realizado através de exposição intraperitoneal (ip) de AFB1 (1mg/Kg) e extrato celular de M aeruginosa cepa CCBUSP262 nas dose de 2x15, 4x15 e 1x16 céls/Kg (,62, 1,24 e 3,11 mg/Kg de 7D-MCLR) e exposição por imersão em 1x14 e 1x15 céls/mL e em doses cumulativas de 1x14, 2x14 e 5x14 céls/mL (3,1, 6,2, 15,5 e 31 mg/L de 7D-MCLR) Para seleção de microrganismos com atividade anti-cianobactéria, as cepas Microcystis aeruginosa NIES 298, M viridis NIES 12, Anabaena mendotae NIES 88, Phormidium tenue NIES 611 foram inoculadas com cada isolado e após , 24, 48, 72 e 96 h a absorbância do extrato da biomassa foi medida em 45 e 665 nm Uma colônia de cada isolado foi adicionada em 1 mg/mL de MCLR e após , 24, 48 e 72h foi analisado por CLAE O método avançado de Marfey, utilizando derivatização com L-FDLA (L-1-flúor-2,4-dinitrofenil-5-alaninamida) foi padronizado e aplicado para análise dos produtos de biodegradação de MCLR (1mg/mL) pela cepa B9 A freqüência de MN e escore de cometa mostraram efeito mutagênico e genotoxicidade sinérgica do extrato celular de M aeruginosa com AFB1 (ip) A IIQ detectou MC em todos os fígado de peixe ip inoculados e imersos a 1x15cells/mL (31mg/L de 7D-MCLR) Embora MC não tenha sido detectada no músculo (comestível) a resistência dos peixes às doses mostrou possibilidade de contaminação e risco na cadeia alimentar Entre os 35 isolados, apenas 7 microrganismos mostraram atividade antagônica contra M aeruginosa NIES 298 e nenhum foi capaz de degradar MCLR Os resultados indicaram potencial para isolamento de microrganismos antagonistas em pontos de ocorrência de florações Peptídeos e aminoácidos derivatizados com L-FDLA foram detectados por ESI-LCMS A biodegradação de MCLR pela cepa B9, inicia-se pela linearização de MCLR que é clivada formando Adda-Glu-Mdha-Ala e Arg-bMeAsp-Leu O tetrapeptídeo é preferencialmente degradado em Adda e Glu-Mdha-Ala, sendo este degradado em Glu-Mdha e Mdha-Ala A ligação bMeAsp-Leu é clivada cujo principal produto é Arg-bMeAsp Entre os resíduos de aminoácido Arg, Adda e Mdha foram detectados como produtos finais da biodegradação A identificação destes compostos é uma ferramenta importante para entender a atividade enzimática hidrolítica da cepa B9 nos processos de detoxificação de microcistinapt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The frequently toxic cyanobacteria bloom and inadequate remotion of microcystin (MC) by conventional water treatment, the development of alternative to prevent and reduce contamination risk become a topic in concerning Fish feed is composed by grains susceptible to aflatoxin B1 (AFB1) contamination and inadequate feeding management enhances water eutrophication The interaction between Microcystis aeruginosa and AFB1 was evaluated in tilapia (Oreochromis niloticus) Comet and micronucleous (MN) assay to evaluate effect of genotoxicity and immunohistochemistry (IHC) for MC detection in fish were applied to have in view suitable and profitable monitoring method Water were sampled from Sewage treatment of Londrina (ETE São Lourenço, Londrina-PR) aiming to select antagonistis against cyanobacteria The MCLR biodegradation pathway by B9 strain was investigated using the advanced Marfey's method and ESI-LCMS (Electrospray Ionization- Liquid Chromatography Mass Spectrometry) for biodegradation products detection The bioassay with tilapia (N=96) was carried out with intraperitoneal (ip) exposure of AFB1 (1 mg/Kg) and M aeruginosa BCCUSP262 cellular extract at 2x15, 4x15 e 1x16 cells/Kg (62, 124 and 311 mg/Kg of 7D-MCLR) and immersion exposure 1x14 e 1x15 cells/mL and cumulative doses at 1x14, 2x14 e 5x14 cells/mL (31, 62, 155 and 31 mg/L of 7D-MCLR) To select microorganisms with anti-cyanobacteria activity the strains Microcystis aeruginosa NIES 298, M viridis NIES 12, Anabaena mendotae NIES 88, Phormidium tenue NIES 611 were inoculated with each isolated and after , 24, 48, 72 and 96 h the absorbance of biomass extract was mensured at 45 and 665 nm One colony of each isolated was added to 1 mg/mL of MCLR and after , 24, 48 e 72 h was analyzed by HPLC The advanced Marfey method with L-FDLA (L-1-fluor-2,4-dinitrophenyl-5-alaninamide) derivatization was standardized and applied for detection of biodegradation products of MCLR (1 mg/mL) by B9 strain The MN frequency and comet score showed synergic mutagenic and genotoxic effects of M aeruginosa cellular extract interaction with AFB1 (ip) The IHC detected MC in all ip inoculated fish liver and immersed at 1x15 cells/mL (31 mg/L de 7D-MCLR) Although MC has not been detected in edible muscle, fish doses resistence showed the possibility of contamination and risk in the food chain Among 35 microorganisms isolated, only 7 microorganisms showed antagonic activity against M aeruginosa NIES 298 and none was able to degrade MCLR The results indicated the potencial of antagonist isolation at bloom ocorrence point L-FDLA derivatization detected aminoacid residues and peptides The biodegradation of MCLR by B9 strain begins by MCLR linearization that is degraded to Adda-Glu-Mdha-Ala and Arg-bMeAsp-Leu The tetrapeptide is mainly degraded in Adda and Glu-Mdha-Ala, which is cleaved as Glu-Mdha and Mdha-Ala The linkage between bMeAsp-Leu is cleaved, forming mainly dipeptide Arg-bMeAsp Among amino acid residues we detected Arg, Adda and Mdha, as MCLR biodegradation final products The identification of these compounds is an important tool to understand tha hydrolitic enzimatic activity of B9 strain in the microcystin detoxification processpt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/11065
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameCiência de Alimentospt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Agráriaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.subjectAlimentospt_BR
dc.subjectAnálisept_BR
dc.subjectMonitoramento biológicopt_BR
dc.subjectCianobactériapt_BR
dc.subjectMicrosistinapt_BR
dc.subjectFoodpt_BR
dc.subjectBiological monitoringpt_BR
dc.subjectCyanobacteriapt_BR
dc.subjectAflatoxinpt_BR
dc.subjectAnalysispt_BR
dc.titleAvanço metodológico no biocontrole de cianobactérias toxigênicas com ênfase a degradação de microcistina-LR e bioensaio na qualidade de água e pisciculturapt_BR
dc.typeTesept_BR

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