Leandro Amaral Herrera
Em 25 de fevereiro de 2025 às 13:30h, o aluno do programa de pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais IPA– SP, Leandro Amaral Herrera, defendeu sua tese intitulada, “Caracterização das linhagens tetrasporofíticas e gametofíticas “Edison de Paula” de Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta) cultivadas na Enseada de Ubatuba, SP”, através de videoconferência. A sessão pública foi aberta pela Profa. Dra. Nair S. Yokoya, na qualidade de Orientadora e Presidente da Comissão Julgadora, e os membros da Banca examinadora foram os professores doutores: Wagner Valenti, Marcella Araújo do Amaral Carneiro, Fabio Nauer da Silva e Kleber Campos Miranda Filho.
Os resultados da tese contribuem significativamente para o avanço do conhecimento sobre o cultivo sustentável da macroalga Kappaphycus alvarezii e fornecem subsídios técnicos e científicos ao fortalecimento da aquicultura marinha no litoral paulista e brasileiro.
Caracterização das linhagens tetrasporofíticas e gametofíticas “Edison de Paula” de Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta) cultivadas na Enseada de Ubatuba, SP
RESUMO
A macroalga marinha Kappaphycus alvarezii (Doty) L.M. Liao (Rhodophyta, Gigartinales) é um importante recurso marinho para a produção comercial de carragenana (polissacarídeo sulfatado), que é utilizada nos setores alimentício, cosmético e farmacêutico. Nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, cultivo de K. alvarezii demonstra elevado potencial para a geração de renda e o fortalecimento da economia local. Há 30 anos, os cultivos experimentais vêm sendo conduzidos na Fazenda Marinha Experimental do Instituto de Pesca (EMFFI), Enseada de Ubatuba, no estado de São Paulo, enquanto iniciativas comerciais têm se expandido no sul do Rio de Janeiro e em Santa Catarina. Na EMFFI, foram identificadas linhagens espontâneas com distintas colorações, originadas do gametófito marrom-claro “Edison de Paula – EP”, cuja caracterização permanece limitada. Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento, produtividade, parâmetros fotossintetizantes, variáveis bioquímicas (pigmentos, proteínas e carboidratos) e rendimentos da carragenana (teores de 3,6-anidrogalactose e de sulfatos) de quatro linhagens: três gametófitos EP; marrom-claro (E-br), verde-claro (E-lg) e amarelo-esverdeado (E-gy), e o tetrasporófito marrom (T-br), que originou o gametófico EP marrom-claro. Amostras (n = 20) de cada linhagem foram coletadas ao final de cada ciclo de crescimento de 45 dias, ao longo de um ano, em balsa flutuante instalada no ambiente marinho. Os fatores abióticos, incluindo temperatura, salinidade, transparência da água e índices pluviométricos foram monitorados regularmente no entorno da área de cultivo. Inicialmente o estudo identificou que o “efeito de borda” do desenho experimental proposto impactou negativamente as taxas de crescimento, sendo mitigado por um novo arranjo metodológico fundamentado em estatística e controle experimental. Diversos fatores interativos, exógenos e endógenos, determinaram os padrões de sazonalidade, impactando diretamente a taxa de crescimento e produtividade, que foi maior durante o verão. Nesse período, observou-se uma redução nos níveis de proteínas solúveis totais e um aumento nos carotenoides totais, sugerindo adaptações fotoprotetoras. No inverno, os teores de carragenana foram mais elevados. Adicionalmente, nossos resultados destacam a influência da ploidia na determinação das respostas fisiológicas, com maiores quantidades de ficobiliproteínas observadas no tetrasporófito, sugerindo sua influência nas maiores taxas de crescimento e refletindo para o aumento de produtividade. Ademais, os resultados apontam que as linhagens E-lg e E-gy apresentam maior similaridade entre si do que com a linhagem E-br (gametófito genitor), destacando-se que a linhagem E-gy apresenta maior eficiência fotossintetizante. Por outro lado, E-lg apresentou menores taxas de crescimento e concentrações de ficoeritrina. Surpreendentemente, os rendimentos de carragenana e conteúdo de sulfatos foram similares entre as linhagens, e variaram sazonalmente. Os resultados obtidos evidenciam a importância de integrar fatores genéticos, fisiológicos e sazonais no manejo sustentável de K. alvarezii.
Palavras-chave: Algicultura, Carragenana, Gametófitos, Pigmentos, Proteínas, Tetrasporófitos
ABSTRACT
The seaweed Kappaphycus alvarezii (Doty) L.M. Liao (Rhodophyta, Gigartinales) is an important marine resource for the commercial production of carrageenan (sulfated polysaccharide) used in the food, cosmetic, and pharmaceutical sectors. Cultivation of K. alvarezii in the South and Southeast regions of Brazil demonstrates a high potential for generating income and strengthening the local economy. For 30 years, experimental cultivation has been conducted at the Experimental Marine Farm of the Fisheries Institute (EMFFI), Ubatuba Bay, São Paulo State, while commercial initiatives have expanded to the south of Rio de Janeiro and Santa Catarina state. In the EMFFI, spontaneous strains of different colors originating from the pale-brown gametophyte “Edison de Paula – EP” were identified, but their characterization have remained limited. This study aimed to evaluate the growth, productivity, photosynthetic parameters, biochemical variables (pigments, proteins and carbohydrates) and carrageenan properties (yield and 3,6-anhydrogalactose and sulfate contents) of four strains: three EP gametophytic strains: pale-brown (E-br), light-green (E-lg) and greenish-yellow (E-gy), and the brown tetrasporophyte (T-br), which originated the pale-brown EP gametophyte. Samples (n = 20) of each strain were collected at the end of each 45-day growth cycle over one year, on a floating frame installed in the marine environment. Abiotic factors, including temperature, salinity, water transparency, and rainfall, were regularly monitored around the cultivation area. Initially, the study identified that the “edge effect” of the proposed experimental design negatively impacted growth rates, which was mitigated by a new methodological arrangement based on statistics and experimental control. Several interactive factors, exogenous and endogenous, determined the seasonal patterns, directly impacting growth rate and productivity, which were higher during the summer. During this period, a reduction in the levels of total soluble proteins and an increase in total carotenoids were observed, suggesting photoprotective responses. In the winter, carrageenan levels were higher. Additionally, our results highlight the influence of ploidy in determining physiological responses since higher concentrations of phycobiliproteins were observed in the tetrasporophyte, suggesting their influence on higher growth rates and, consequently, increased productivity. The results show that E-lg and E-gy strains are more similar to each other than to E-br strain (the parental gametophyte), and E-gy strain has higher photosynthetic efficiency. On the other hand, E-lg strain showed lower growth rates and phycoerythrin concentrations. Surprisingly, the yields of carrageenan and its sulfate contentes were similar among strains, and varied seasonally. The results reinforce the importance of integrating genetic, physiological, and seasonal factors in the sustainable management of K. alvarezii.
Keywords: Algiculture, Carrageenan, Gametophytes, Pigments, Proteins, Tetrasporophytes
Leandro Amaral Herrera
Caracterização das linhagens tetrasporofíticas e gametofíticas “Edison de Paula” de Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta) cultivadas na Enseada de Ubatuba, SP
VOLTAR AS DISSERTAÇÕES E TESES