Publicação
Development and optimization of hatchery Codium sp. cultivation methods for offshore production
| datacite.subject.sdg | 14:Proteger a Vida Marinha | |
| datacite.subject.sdg | 12:Produção e Consumo Sustentáveis | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Quintã, Raquel | |
| dc.contributor.advisor | Silva, João | |
| dc.contributor.author | Soares, Bárbara Cristina Silva | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-13T15:16:28Z | |
| dc.date.available | 2026-04-13T15:16:28Z | |
| dc.date.issued | 2025-12-17 | |
| dc.description.abstract | A indústria europeia de macroalgas encontra-se atualmente numa fase de transição e crescimento, impulsionada pela crescente procura de biomassa sustentável para aplicações alimentares, farmacêuticas, cosméticas e biotecnológicas. Entre as macroalgas com maior potencial de cultivo em Portugal destaca-se o género Codium, nomeadamente as espécies Codium tomentosum e Codium decorticatum, devido ao seu elevado valor nutricional, capacidade de adaptação a diferentes condições ambientais e versatilidade de aplicação. Contudo, apesar do seu potencial, os métodos de cultivo offshore para estas espécies ainda se encontram numa fase inicial de desenvolvimento e otimização, especialmente em Portugal, contrastando com o que se observa em países asiáticos como a Coreia do Sul, onde o cultivo de Codium fragile já está estabelecido e industrializado. O presente trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento e otimização de métodos de cultivo em maternidade para Codium sp. visando a produção offshore, focando-se em Codium decorticatum, uma espécie local com elevado interesse comercial. Para tal, foram exploradas e comparadas diferentes estratégias de propagação, nomeadamente métodos assexuados (propagação vegetativa por fragmentação) e sexuais (baseados em gâmetas), bem como analisados fatores críticos como métodos de libertação de gâmetas, tipos de substrato e densidades de biomassa. A nível experimental, o estudo foi dividido em quatro experiências: (1) libertação de gâmetas (ultrassom e maceração), taxas de germinação e taxas específicas de crescimento; (2) propagação em cordas com fragmentos; (3) propagação em cordas com gâmetas; e (4) otimização da densidade de biomassa. Para cada uma destas experiências foram desenhados protocolos experimentais rigorosos, recorrendo a diferentes metodologias inovadoras, como a utilização de ultrassons para indução da libertação de gâmetas, e testando diferentes substratos (algodão, juta, PVA, nylon e sisal), bem como técnicas de fixação (imersão passiva e aplicação por spray). Antes do início das experiências, a identificação molecular dos espécimes de Codium recolhidos foi confirmada por PCR, assegurando que todo o material experimental pertencia à espécie Codium decorticatum. Foram testados dois métodos para indução da libertação de gâmetas: ultrassons e maceração. Os resultados demonstraram que o método de ultrassons foi significativamente mais eficiente, produzindo uma densidade superior de gâmetas em comparação com o método de maceração. Além disso, a utilização de ultrassons resultou numa redução notável da contaminação por outros organismos, como epífitas e microalgas, o que é crucial para o sucesso do cultivo em ambiente controlado. A análise das taxas de germinação revelou diferenças estatisticamente significativas entre os métodos de libertação e as concentrações de meio de cultura F2 utilizadas, sendo que concentrações mais elevadas favoreceram o desenvolvimento e crescimento das plântulas. No que respeita à escolha do substrato, verificou-se que o algodão proporcionou os melhores resultados em termos de comprimento dos indivíduos cultivados, sugerindo que as suas propriedades hidrofílicas e capacidade de retenção de humidade criam um microambiente mais favorável ao crescimento do Codium em comparação com outros materiais como a juta ou o PVA. Esta observação é particularmente relevante para a escolha de materiais em larga escala, uma vez que o substrato pode influenciar não só o crescimento, mas também a morfologia e a facilidade de colheita da biomassa. Relativamente às técnicas de fixação, foram comparadas duas técnicas: imersão passiva e aplicação por spray. A imersão passiva consistiu em submergir os fragmentos em solução durante 24 horas, seguida de um período de repouso sem água, enquanto o método spray envolveu a pulverização da solução sobre o substrato, com o período de repouso sem água. A propagação assexuada através da imersão passiva revelou-se a mais eficaz para a obtenção de morfologias naturais e robustas da alga, em oposição à aplicação por spray, que resultou em morfologias menos desenvolvidas. No entanto, importa sublinhar que a escolha da técnica de fixação e do substrato deve ser ponderada em função do objetivo final da produção, podendo ser ajustada para maximizar características específicas da biomassa, como o teor de compostos bioativos ou a facilidade de processamento. Na terceira experiência, cordas foram inoculadas com gâmetas libertados por ultrassons, permitindo a fixação e desenvolvimento de zigotos diretamente no substrato. A fixação de zigotos foi bem-sucedida. A morfologia dos indivíduos desenvolvidos por via sexual foi semelhante à observada na propagação assexuada. Apesar de a propagação sexual ser mais demorada, permite a introdução de variabilidade genética, essencial para a resiliência e melhoramento futuro das culturas. Foram testadas três densidades de biomassa: baixa, média e alta. Os resultados mostraram que densidades mais elevadas proporcionaram taxas específicas de crescimento superiores, sem comprometer a qualidade morfológica dos indivíduos. No entanto, densidades excessivamente altas podem aumentar o risco de competição por nutrientes e luz, pelo que é necessário um equilíbrio. Este resultado sugere que a otimização da densidade é uma estratégia viável para maximizar a produtividade em sistemas de cultivo offshore, desde que sejam asseguradas condições ambientais adequadas de luz, temperatura e nutrientes. Do ponto de vista metodológico, o estudo destaca ainda a importância de práticas rigorosas de amostragem e monitorização, uma vez que eventuais erros ou limitações no desenho experimental podem influenciar a interpretação dos resultados, nomeadamente na avaliação do impacto de diferentes métodos de inoculação ou substratos. Assim, recomenda-se a implementação de protocolos de amostragem mais robustos e replicados em estudos futuros, de modo a validar e consolidar as conclusões obtidas. Em síntese, este trabalho contribui de forma significativa para o avanço do conhecimento sobre o cultivo de Codium em maternidade e a sua transposição para sistemas offshore, fornecendo dados experimentais valiosos para a seleção de métodos de propagação, substratos e técnicas de fixação mais adequadas à realidade portuguesa. Por fim, importa salientar que o desenvolvimento de métodos de cultivo eficientes para Codium não só responde às necessidades do setor da aquacultura, mas também contribui para a mitigação da pressão sobre as populações naturais, promovendo práticas sustentáveis e alinhadas com os objetivos de conservação e valorização da biodiversidade marinha. Os resultados deste estudo fornecem, assim, uma base sólida para futuras investigações e para a implementação de projetos-piloto de produção offshore de Codium em Portugal, com potencial de replicação noutras regiões e para outras espécies de macroalgas de elevado valor comercial. | por |
| dc.description.abstract | The European seaweed industry is experiencing a shift towards seaweed aquaculture and one of the seaweed that is showing high potential for cultivation in Portugal, and presents diverse applications, is Codium spp.. Still, methods for its offshore cultivation are only now being developed and optimized. On the other hand, established C. fragile cultivation in South Korea involves the use of seed stock regenerated from isolated utricles and medullary filaments, that are seeded in twine in a nursery and then deployed in the sea using rope structures. C. fragile is also sometimes produced through the settlement of wild zygotes onto culture twine, however, the regeneration capacity method has shown higher biomass yields compared to zygote. This study aims to explore the reproductive mechanisms and attachment processes to twine of the local species Codium decorticatum for the optimization of offshore cultivation. The study explores key factors influencing Codium growth, including gamete release methods (ultrasound and blending), substrate types (cotton, jute, PVA, sisal), settling techniques (filaments passive immersion, filaments spray application, and zygote attachment), and seeding densities (low, medium, and high concentration). Results indicate that ultrasound gamete release enhances gamete density and reduces contamination, while substrate selection significantly affects growth metrics. Asexual propagation via passive settling yields more natural morphologies, while higher seeding densities improve specific growth rates. | eng |
| dc.description.sponsorship | This work was financially supported by “Pacto da Bioeconomia azul” (Project No. C644915664-00000026) within the WP5 Algae Vertical, funded by Next Generation EU European Fund and the Portuguese Recovery and Resilience Plan (PRR), under the scope of the incentive line “Agendas for Business Innovation” through the funding scheme C5 - Capitalization and Business Innovation. | |
| dc.identifier.tid | 204291097 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.1/28661 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Aquacultura | |
| dc.subject | Macroalgas | |
| dc.subject | Substrato | |
| dc.subject | Codium sp | |
| dc.title | Development and optimization of hatchery Codium sp. cultivation methods for offshore production | eng |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.grantor | Universidade do Algarve. Faculdade de Ciências e Tecnologia | |
| thesis.degree.level | Mestre | |
| thesis.degree.name | Mestrado em aquacultura e pescas |