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Título: Integrated aquaculture of Bonnemaisoniaceae: physiological and nutritional controls of biomass production and of halogenated metabolite content
Autor: Mata, Leonardo Filipe Rodrigues da
Orientador: Santos, Rui
Palavras-chave: Teses
Aquacultura
Algas
Biofiltros
Asparagopsis
Data de Defesa: 2008
Resumo: O uso de algas como biofiltros de efluentes de cultivo de animais marinhos ainda não foi adoptado pela indústria da aquacultura. A investigação deverá focar os seus esforços na tentativa de domesticar algas com valor comercial, de modo a que a biofiltração de nutrientes seja vista pela indústria da aquacultura como uma tecnologia auto sustentável, amiga do ambiente e que produz grandes quantidades de uma biomassa que pode ser rentável. As espécies do género Asparagopsis possuem um elevado conteúdo e diversidade de compostos halogenados voláteis (CHVs) que são já explorados comercialmente pela indústria da cosmética. Nesse sentido, o cultivo integrado de Asparagopsis com animais marinhos deve ser considerado como uma oportunidade. O meu objectivo nesta tese foi o de tentar estabelecer o cultivo da fase tetrasporófita das espécies A. armata e A. taxiformis e comparar as respectivas capacidades para remover nutrientes e produzir biomassa com as de espécies de Ulva, até então as espécies mais sucedidas nestes sistemas de cultivo integrado. Com o objectivo de determinar as condições de cultivo que maximizam a remoção de nutrientes dos efluentes, a produção de biomassa e os níveis internos de CHVs, foram exploradas as respostas fisiológicas das espécies a diferentes níveis dos recursos que são controláveis em cultivo (luz, azoto e carbono). A performance das espécies de Asparagopsis em cultivo integrado excedeu a performance das espécies de Ulva. Neste sistema de cultivo, 5 g de peso fresco L-1 foi considerada a densidade óptima de inoculo nos tanques e 3 volumes por hora, a taxa ideal de renovação de effleuntes nos tanques das algas. Estas condições garantem a quantidade de nutrientes, mas especialmente de CO2 que maximizam a biofiltração de nutrientes, a produção de biomassa e o nível interno de bromofórmio (CVH maioritário nestas espécies). Em condições limitantes de CO2 para a fotossíntese, ocorre um decréscimo significativo do crescimento e da produção de compostos secundários à base de carbono como os CHVs. Não foi possível conseguir o cultivo anual de ambas as espécies neste sistema de cultivo, porque a temperatura dentro dos tanques das algas ultrapassou os 27 e os 29 ºC, temperatures letais para A. armata e A. taxiformis, respectivamente.
The use of seaweed as biofilters of animal mariculture discharges has not been widely adopted by the aquaculture industry. Research efforts should focus on the cultivation of novel seaweed species with economic value so that nutrient biofiltration may be identified by the aquaculture industry as a self sustainable, environmental friendly technology that produces profitable biomass. The Asparagopsis spp. volatile halogenated compounds (VHCs) are explored for cosmetics formulations and so the integrated aquaculture of Asparagopsis species should be considered as an opportunity. In this thesis I aim to establish the tank domestication of the tetrasporophyte phase of Asparagopsis species (A. armata and A. taxiformis) and compare its nutrient biofiltration and biomass production performance with the most successful seaweed biofilters, Ulva spp. By exploiting the physiological responses of the species to different levels of the manageable resources in culture (light, nitrogen and carbon) I aim to determine the cultivation conditions that maximize the TAN removal from the effluents, the biomass production of the system and the internal levels of VHCs. The performances of Asparagopsis species in integrated aquaculture exceeded that of the Ulva spp. In this integrated cultivation system, the optimal Asparagopsis spp. stocking density (light) was 5 g fresh weight L-1 and the ideal supply rates of fish effluents to the seaweed tanks was ~3 vol h-1. These conditions provided the the quantity of nutrients, but especially CO2 to maximize the nutrients biofiltration, the biomass yield and the bromoform (the major VHC in these species) internal levels. At CO2 limiting conditions for photosynthesis non–structural carbohydrate pools are affected, decreasing both growth and the production of carbon based secondary compounds. The continuously year round cultivation of both Asparagopsis species in this system was not possible, because the tank water temperature surpassed 27 and 29 ºC, lethal for the cultivation of A. armata and A. taxiformis, respectively.
Descrição: Tese dout., Ciências do Mar, Universidade do Algarve, 2008
URI: http://hdl.handle.net/10400.1/424
Designação: Doutoramento em Ciências do Mar. Especialização Botânica Marinha
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