Abstract Beta-1,3-glucanases are enzymes that hydrolyze beta-1,3-glucans, and they are essential for the metabolism of seaweed, plants and fungi. These enzymes also participate in the digestion of herbivore and fungivore animals. Because of the importance of these enzymes in insects, beta-1,3-glucanase inhibitors may be used for the development of new control strategies against agricultural pests and disease vectors. Beta-1,3-glucanase inhibitors have been described in the brown seaweed Laminaria cichorioides, but were never recorded in Brazilian seaweed species. We evaluated the presence of beta-1,3-glucanase inhibitors in samples of Padina gymnospora, Dictyota sp., Colpomenia sinuosa, and Lobophora sp., collected in Arraial d’Ajuda (Bahia). Ethanolic or buffer extracts were used in inhibition tests against the beta-1,3-glucanase of Trichoderma sp. Extracts in buffer showed no inhibition, but ethanolic extracts from all species showed different extents of inhibition. Samples from Dictyota sp. and P. gymnospora showed inhibitions above 75% (absolute ethanol) or 50% (ethanol 50%). In summary, extraction with absolute ethanol resulted in better inhibitions, and P. gymnospora showed the higher inhibitions. Brazilian seaweed may be good sources of beta-1,3-glucanase inhibitors for biochemical and physiological studies of these enzymes. Besides that, these molecules show potential for the development of new biotechnological tools for insect control.

ABSTRACT Presence of toxic compounds in marine coastal waters has increased exponentially since Industrial Revolution. In this way, we aimed to evaluate biochemical and physiological changes occurring within Hypnea musciformis after short-term exposure to gasoline. Hypnea musciformis was cultivated without gasoline and then exposed to various concentrations of it (0.001 % - 1.0 %, v/v) for periods of 30 min, 1 h, 12 h and 24 h. A Pricncipal Compound Analysis of UV-vis spectral window (200-700 nm) was able to discriminate gasoline-exposed samples according to both exposure time and gasoline concentration. Changes in carotenoid profile composition were observed. Decreased carotenoid content was associated to gasoline exposure time, being lutein and trans-β-carotene the major compounds found. Higher gasoline concentrations negatively interfered with phenolic compounds accumulation. In addition, increased gasoline concentrations corresponded to decreased intracellular starch grains content as well as increased its deposition on cell wall external surface. Data obtained allow us to conclude that gasoline can damage Hypnea musciformis physiology and cell morphology. This is important, considering Hypnea musciformis carotenoids and phenolics are potential biomarkers of environmental stress investigated, as well as its increased cell wall thickness to avoid gasoline diffusion.

Resumo Pradarias de gramas marinhas e vegetação aquática submersa (VAS) estão entre os ecossistemas mais ameaçados do planeta, gerando preocupação sobre o equilíbrio dos ecossistemas costeiros e a sustentabilidade das pescarias. A presente revisão avaliou o estado do conhecimento sobre as pradarias marinhas e VAS do Brasil, considerando as respostas das plantas às condições ambientais, e o possível papel da geomorfologia costeira e variabilidade climática sobre a distribuição e abundância das populações. Apesar do crescente aumento no número de publicações, a comunicação dos resultados ainda é relativamente limitada e destina-se principalmente ao público nacional ou regional. Como resultado, as pradarias de gramas marinhas da América do Sul raramente são incluídas ou citadas em revisões e modelos globais. A escassez de estudos em larga escala e de longo prazo, permitindo a detecção de mudanças na estrutura, abundância e composição dos habitats e espécies associadas, limita a investigação das comunidades no que diz respeito aos efeitos potenciais das mudanças climáticas. Pradarias marinhas e VAS ocorrem ao longo de toda a costa brasileira, mas a distribuição e abundância das espécies são influenciadas pela oceanografia regional, massas de água costeiras, descarga de rios e geomorfologia costeira. Com base nas características oceanográficas, geomorfológicas, hidrológicas e ecológicas, o estudo discutiu a distribuição e abundância dos habitats vegetados pelas distintas regiões costeiras. O estado de conservação das pradarias marinhas e VAS no Brasil é extremamente crítico. A exploração insustentável e ocupação da zona costeira durante os últimos 100 anos conduziram à rápida degradação e perda de muitos dos habitats bentônicos marinhos e costeiros, outrora favoráveis para a ocupação da vegetação aquática. O conhecimento sobre os padrões e processos que regem a estrutura e o funcionamento destas populações e comunidades é fundamental para prever e compreender os efeitos das mudanças climáticas. A presente avaliação é um primeiro passo, necessário para uma abordagem mais integrada e inclusiva sobre a diversidade de formações vegetais costeiras ao longo do Atlântico Sudoeste, bem como um alerta regional a respeito dos efeitos previstos das mudanças climáticas das mudanças globais sobre os produtos e serviços ecossistêmicos prestados pelas pradarias marinhas.

Abstract Seagrass meadows are among the most threatened ecosystems on earth, raising concerns about the equilibrium of coastal ecosystems and the sustainability of local fisheries. The present review evaluated the current status of the research on seagrasses and submerged aquatic vegetation (SAV) habitats off the coast of Brazil in terms of plant responses to environmental conditions, changes in distribution and abundance, and the possible role of climate change and variability. Despite an increase in the number of studies, the communication of the results is still relatively limited and is mainly addressed to a national or regional public; thus, South American seagrasses are rarely included or cited in global reviews and models. The scarcity of large-scale and long-term studies allowing the detection of changes in the structure, abundance and composition of seagrass habitats and associated species still hinders the investigation of such communities with respect to the potential effects of climate change. Seagrass meadows and SAV occur all along the Brazilian coast, with species distribution and abundance being strongly influenced by regional oceanography, coastal water masses, river runoff and coastal geomorphology. Based on these geomorphological, hydrological and ecological features, we characterised the distribution of seagrass habitats and abundances within the major coastal compartments. The current conservation status of Brazilian seagrasses and SAV is critical. The unsustainable exploitation and occupation of coastal areas and the multifold anthropogenic footprints left during the last 100 years led to the loss and degradation of shoreline habitats potentially suitable for seagrass occupation. Knowledge of the prevailing patterns and processes governing seagrass structure and functioning along the Brazilian coast is necessary for the global discussion on climate change. Our review is a first and much-needed step toward a more integrated and inclusive approach to understanding the diversity of coastal plant formations along the Southwestern Atlantic coast as well as a regional alert the projected or predicted effects of global changes on the goods and services provided by regional seagrasses and SAV.

Resumo Bancos de rodolitos formam oásis de alta biodiversidade em ambientes marinhos de fundo arenoso. Os rodolitos são formados por espécies bioconstrutoras, que fornecem abrigo e substrato para diversas e abundantes comunidades bentônicas. No Brasil esses ambientes são frequentes, representando grandes "fábricas" de carbonato com um papel fundamental no ciclo biogeoquímico do carbono no Atlântico Sul. Estes organismos e ambientes estão ameaçados pelas mudanças climáticas (principalmente a acidificação dos oceanos e o aquecimento global) e pelos estressores locais, tais como os impactos causados pela pesca e as descargas costeiras de efluentes. Neste trabalho fazemos uma revisão da taxonomia, filogenia e biologia desses organismos, com destaque para os efeitos previstos das mudanças climáticas e suas relações com estressores locais. A maioria dos estudos acerca dos efeitos das mudanças climáticas e da acidificação dos oceanos em algas calcárias relatam respostas negativas não só no crescimento e na calcificação, mas também no processo de fotossíntese, espessura da parede celular, reprodução e sobrevivência das algas. Este cenário reforça a necessidade em estabelecer uma consistente rede de trabalho para proporcionar um programa de monitoramento amplo e de longo prazo, bem como infraestrutura para avaliações experimentais de impactos locais e regionais das mudanças climáticas e dos estressores locais em bancos de rodolitos.

Abstract Rhodolith beds are important marine benthic ecosystems, representing oases of high biodiversity among sedimentary seabed environments. They are found frequently and abundantly, acting as major carbonate 'factories' and playing a key role in the biogeochemical cycling of carbonates in the South Atlantic. Rhodoliths are under threat due to global change (mainly related to ocean acidification and global warming) and local stressors, such as fishing and coastal run-off. Here, we review different aspects of the biology of these organisms, highlighting the predicted effects of global change, considering the additional impact of local stressors. Ocean acidification (OA) represents a particular threat that can reduce calcification or even promote the decalcification of these bioengineers, thus increasing the eco-physiological imbalance between calcareous and fleshy algae. OA should be considered, but this together with extreme events such as heat waves and storms, as main stressors of these ecosystems at the present time, will worsen in the future, especially if possible interactions with local stressors like coastal pollution are taken into consideration. Thus, in Brazil there is a serious need for starting monitoring programs and promote innovative experimental infrastructure in order to improve our knowledge of these rich environments, optimize management efforts and enhance the needed conservation initiatives.

Climate change can be associated with variations in the frequency and intensity of extreme temperatures and precipitation events on the local and regional scales. Along coastal areas, flooding associated with increased occupation has seriously impacted products and services generated by marine life, in particular the biotechnological potential that macroalgae hold. Therefore, this paper analyzes the available information on the taxonomy, ecology and physiology of macroalgae and discusses the impacts of climate change and local stress on the biotechnological potential of Brazilian macroalgae. Based on data compiled from a series of floristic and ecological works, we note the disappearance in some Brazilian regions of major groups of biotechnological interest. In some cases, the introduction of exotic species has been documented, as well as expansion of the distribution range of economically important species. We also verify an increase in the similarities between the Brazilian phycogeographic provinces, although they still remain different. It is possible that these changes have resulted from the warming of South Atlantic water, as observed for its surface in southeastern Brazilian, mainly during the winter. However, unplanned urbanization of coastal areas can also produce similar biodiversity losses, which requires efforts to generate long-term temporal data on the composition, community structure and physiology of macroalgae.

Effects of the interaction of irradiance and nutrient levels on growth and contents of photosynthetic pigments, carotenoids and proteins in Gracilaria domingensis (Kütz.) Sonder ex Dickie (Gracilariales, Rhodophyta) were investigated experimentally. Nutrient availability provided by dilutions of the nutrient solution of von Stosch (25 and 50%, which corresponded to nitrate concentrations of 125 and 250 μmol, respectively) and two photon flux densities [low PFD (50±5) and high PFD (100±5) μmol photons.m-2.s-1] were tested. Growth rates of G. domingensis were stimulated by high PFD. The interaction between high nutrient availability (50% VSES) and high PFD stimulated the accumulation of total soluble protein. Phycobiliprotein concentrations (phycoerythrin, phycocyanin, and allophycocyanin) and carotenoid contents were influenced by irradiance levels. Phycobiliprotein concentrations were higher at low PFD and high irradiances stimulated carotenoid accumulation. These results reflect the function of these pigments in photoprotection and the acclimation of G. domingensis to changes in irradiance levels. Our results indicate that light is a limiting factor for G. domingensis growth, that variations in phycobiliprotein contents under different irradiance levels are related to photoacclimation process, and that higher carotenoid contents at high irradiances are due to a photoprotection mechanism.

Durante estudo sobre as rodofíceas do litoral do estado da Bahia foram encontrados exemplares de Dotyophycus pacificum Abbott em coletas realizadas a 23-36 metros de profundidade. Os espécimes foram estudados detalhadamente e comparados a espécies morfologicamente semelhantes. Esta é a primeira ocorrência de D. pacificum para o oceano Atlântico.

Specimens of Dotyophycus pacificum I. A. Abbott were found during a survey of Rhodophyta on the coast of Bahia state. The samples were taken from 23-36 meters depth and the specimens found were studied in detail and compared to other morphologically similar species. This is the first time that the genus Dotyophycus is cited for the Atlantic Ocean.

The aim of this work was to study the cultivation of Gracilaria domingensis in a mussel farming urbanized area in Santa Catarina, Brazil. Relative growth rate was the parameter used to evaluate the cuttings attachment methods on the cultivation rope, cuttings density, cultivation period and cystocarpic versus unfertile thalli performance. The cultivation was feasible only when protected by net cages due to herbivory. The tie-tie attachment method presented the best results. No differences were observed when comparing the cuttings densities and reproductive phase. Future studies should evaluate the cost-effectiveness of producing the species in net cages and its potential as biofilter.

O trabalho a espécie Chondria curvilineata é escrita pela primeira vez para o litoral brasileiro a. O material foi coletado no sublitoral da Lagoa da Conceição, Florianópolis, Santa Catarina. É apresentada uma descrição detalhada da morfologia e reprodução, discutindo e comparando as características diagnósticas da referida espécie com as demais espécies descritas para o Brasil e para outras partes do mundo.

Here the species Chondria curvilineata is described for the first time to the Brazilian coast. The material was collected in the subtidal region of Lagoa da Conceição, Florianópolis, Santa Catarina. We present a detailed description of the morphology and reproduction, discussing and comparing the diagnostic characteristic.

RESUMO As algas calcárias não articuladas, representadas pela ordem Corallinales são amplamente distribuídas pelos oceanos, ocorrem desde a zona das marés até regiões profundas e apresentam extrema importância ecológica e econômica. Apesar destes aspectos, as algas calcárias não articuladas ainda são pouco conhecidas no Brasil. Com o intuito de contribuir para o conhecimento taxonômico desse grupo, neste trabalho são apresentadas descrições de três espécies algas de calcárias não articuladas encontradas no litoral do estado da Bahia: Sporolithon episporum, Mesophyllum erubescens e Lithophyllum stictaeforme.

ABSTRACT The non geniculated coralline algae, represented by the order Corallinales are largely distributed in all seas, occur from the tidal zone down to deep regions and present highly important ecological and economical role. Although these, non geniculated coralline algae are poorly known in Brazil. In order to contribute to the taxonomic knowledge of these algae group, in this work it was presented descriptions of three species from Bahia State coast: Sporolithon episporum, Mesophyllum erubescens and Lithophyllum stictaeforme.

O Parque Estadual Marinho da Laje de Santos tem sido apontado como local de elevada diversidade marinha. Apesar de sua importância para a conservação da biota marinha não existem resultados efetivamente publicados. O objetivo deste trabalho é o de caracterizar a flora marinha bentônica desse Parque Marinho. Amostragens foram realizadas por mergulho autônomo: uma qualitativa que incluiu a zona do sublitoral até a profundidade de 26 m e outra quantitativa em duas profundidades pré-determinadas, 10 e 20 m.. Dentre os 129 táxons encontrados, foram identificadas pela primeira vez, 5 espécies para o Estado de São Paulo, 3 espécies para o litoral brasileiro e 1 espécie para o Atlântico sul. As algas mais abundantes foram Sargasum vulgare e tufos compostos de coralináceas geniculadas e algas filamentosas. A freqüência de ocorrência dos táxons revelou que a maioria deles ocorreu em menos de 20 % das amostras. A análise da flora marinha bentônica demonstra que o Parque Estadual Marinho da Laje de Santos é um local de elevada riqueza e que sua composição florística esta relacionada a uma estrutura de comunidade bentônica dominada por populações de S. vulgare e grupos formadores de tufos.

Laje de Santos Marine State Park has been pointed out as a site of high marine diversity. In spite of its importance to conservation of marine biota no results of investigations about its marine biodiversity have been published. The aim of this work was to characterize the subtidal seaweed flora of this Marine Park. Samplings were performed by scuba diving: a qualitative one that included the subtidal zone down to 26 m depth and other quantitative at two pre-determined depths, 10 and 20 m. Among the 129 taxa identified, 5 species were identified for the first time for the São Paulo State, 3 for the Brazilian coast and 1 for the South Atlantic Ocean. The most abundant algae were Sargassum vulgare and turf composed by geniculate coralline and filamentous groups. The frequency of occurrence of taxa revealed that most of species are restricted to frequencies less than 20 % in all samples. The analyses of the subtidal marine benthic algal flora indicate the Marine State Park of Laje de Santos as a site of elevated species richness and that its floristic composition is related to a benthic community structure dominated by turf-forming groups and population of S. vulgare.

Foram coletadas amostras de algas marinhas de 19 espécies (sendo 4 pertencentes ao filo Chlorophyta, 5 ao filo Phaeophyta e 10 ao filo Rhodophyta) em dois locais do litoral catarinense. Os extratos etanólicos foram submetidos ao teste de letalidade para larvas de Artemia salina com objetivo de realizar uma triagem das espécies. Dos 26 extratos testados, 25 apresentaram toxicidade significativa em pelo menos uma das 3 concentrações testadas. O grupo de algas vermelhas (Rhodophyta) foi o que obteve maior porcentagem de extratos com resultados estatisticamente significativos pelo método do qui-quadrado e também menores valores de CL50, com destaque para Acanthophora spicifera, Hypnea musciformis e Pterocladiella capillacea. Observaram-se diferenças entre as espécies de um mesmo gênero (Codium decorticatum e Codium isthmocladium) e também a influência de fatores ambientais (Hypnea musciformis) na toxicidade dos extratos.

Samples of 19 macroalgae species (4 Chlorophyta, 5 Phaeophyta and 10 Rhodophyta) have been collected from two points of Santa Catarina's coast. The ethanolic extracts were avaluated with the brine shrimp assay in order to perform a screening for potential toxicity. A total of 25 extracts presented significant results in one or more of the tested concentrations. The phylum Rhodophyta presented more statistically significant results with the chi-square test, as well as lower values of LC50. The extracts of Acanthophora spicifera (from Canasvieiras and Ilha do Francês), Hypnea musciformis and Pterocladiella capillacea (both from Ilha do Francês) presented LC50 below 50 mg/mL. Differences between the species of same genus (Codium decorticatum and Codium isthmocladium) and the influence of environmental factors (Hypnea musciformis) were observed.

O efeito antioxidante de quatro espécies de algas marinhas do filo Chlorophyta (Codium decorticatum, Enteromorpha intestinalis, Ulva fasciata e Chaetomorpha anteninna) foi avaliado através da inibição da peroxidação do ácido linoléico em emulsão. Os extratos etéreos e metanólicos, na concentração de 0,01%, foram obtidos por extração seqüencial das biomassas secas. As espécies mais efetivas sobre a peroxidação lipídica foram Enteromorpha intestinalis e Chaetomorpha anteninna, com porcentagens de inibição acima de 70%. A habilidade dos extratos metanólicos para seqüestrar o peróxido de hidrogênio foi avaliada, obtendo-se valores médios para porcentagens de captura entre 1,26% e 20,01%. Além disto, quantificaram-se os teores de clorofila a, carotenóides totais e compostos fenólicos totais nas biomassas algais. Os resultados indicam que as algas verdes estudadas são uma fonte promissora de compostos biologicamente ativos com propriedades antioxidantes.

The antioxidant activity of four species of green seaweeds of the phylo Chlorophyta (Codium decorticatum, Enteromorpha intestinalis, Ulva fasciata and Chaetomorpha anteninna) collected at the seacoast of the State of Santa Catarina, Brazil, was evaluated by means of the inhibition of peroxidation of linoleic acid converted into emulsion. Both ethereal and methanolic extracts were obtained from dried biomasses by sequential extraction procedures in concentrations of 0.01%. The most efficient species towards lipid peroxidation were E. intestinalis and C. anteninna with inhibition yields above 70% .The capacity of methanolic extracts to quench hydrogen peroxide was also estimated. Mean values varied from 1.26 to 20.01%. Chlorophylls a, total carotenoids and phenolic compounds were also quantified in the biomasses. Results indicated that studied green seaweeds are a very promising source of biologically active compounds with antioxidant properties.

O litoral do Estado do Espírito Santo está localizado em uma zona de transição biogeográfica apresentando alta diversidade biológica. O interesse nesta região foi renovado a partir de 1990, com a publicação de várias adições e descrições de espécies novas para a flora marinha brasileira. O estudo do infralitoral desta região está agora se iniciando e uma exploração detalhada através do emprego de mergulho autônomo está revelando uma flora com muitos táxons pouco conhecidos, particularmente de rodofíceas. Como resultado inicial, Predaea feldmannii Børgesen está sendo referida, pela primeira vez, para a costa brasileira. A ocorrência do gênero Predaea no Brasil tem sido considerada com certa restrição, pois representantes do mesmo foram referidos somente uma vez, por Howe & Taylor em 1931, tendo sido inicialmente atribuídos ao gênero Platoma. A ocorrência de Predaea no Brasil está sendo agora confirmada e as estruturas vegetativas e reprodutivas estão sendo descritas com detalhes. Predaea feldmannii é caracterizada por apresentar iniciais de gonimoblastos formadas a partir de uma dilatação do filamento conectivo, filamentos corticais aproximadamente do mesmo tamanho, ausência de células glandulares, aglomerações densas de células nutritivas formadas somente a partir de células contíguas à célula auxiliar e ramos carpogoniais com 3 células.

The coast of Espirito Santo State is located in a biogeographic transition zone presenting high diversity. A renewed interest in this region occurred in the 1990s, resulting in various new records and new species descriptions added to the Brazilian marine flora. The study of the infralitoral of this region is just beginning, and a detailed exploration with use of Scuba diving is revealing a flora containing many little-known taxa, particularly of red algae. As a first result, Predaea feldmannii Børgesen is being described for the Brazilian coast. The occurrence of the genus Predaea in Brazil has been considered with restriction since representatives of this genus had been referred only once by Howe & Taylor in 1931, being first considered as Platoma. The occurrence of Predaea in Brazil is now confirmed, and its vegetative and reproductive structures are described in detail. Predaea feldmannii can be recognized by having gonimoblast initial formed on a bulge of the connecting filament, cortical filaments of nearly equal lengths, lack of gland cells, dense clusters of nutritive cells borne only on cells immediatelly contiguous to the auxiliary cell, and a three-celled carpogonial branch.

Hypoglossum hypoglossoides (Stackhouse) Collins & Hervey é descrito pela primeira vez para o infralitoral dos estados de São Paulo e Santa Catarina. A espécie já foi descrita para os estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Bahia como Hypoglossum tenuifolium (Harvey) J. Agardh var. carolinianum Williams. Uma descrição detalhada da morfologia e reprodução da espécie é apresentada com base em material de campo. Cultivos unialgais foram estabelecidos a partir da germinação de tetrásporos e a taxa de crescimento de gametófitos foi determinada em diferentes condições de temperatura, fotoperíodo e irradiância. Os gametófitos toleraram as variações de temperatura de 15 a 30 ºC, fotoperíodos de 14L:10E e 10L:14E e irradiâncias de 20 a 120 µmol fótons.m-2.s-1, mas apresentaram baixa percentagem de plantas férteis quando cultivados em baixa temperatura (15 ºC). Gametófitos cultivados em laboratório desenvolveram somente estruturas masculinas. As respostas fisiológicas de H. hypoglossoides indicam que a espécie está bem adaptada às variações de temperatura e luz , o que pode explicar a sua ampla distribuição vertical (6-26 m de profundidade), distribuição latitudinal (Fernando de Noronha a Santa Catarina), assim como a ausência de plantas férteis no seu limite sul de distribuição.

Hypoglossum hypoglossoides (Stackhouse) Collins & Hervey is reported for the first time from the infralittoral of São Paulo and Santa Catarina states. The species was already reported to the states of Rio de Janeiro, Espírito Santo and Bahia as Hypoglossum tenuifolium (Harvey) J. Agardh var. carolinianum Williams. A detailed description of the morphology and reproduction is given based on field-collected material. Unialgal cultures were initiated from tetraspore germination, and growth rates of gametophytes were determined under different conditions of temperature, photoperiod and irradiance. Gametophytes grew well between 15 to 30 ºC, 14L:10D and 10L:14D photoperiods and irradiance from 20 to 120 µmol photons.m-2.s-1, but presented low percentage of fertile plants in low temperature (15 ºC). Gametophytes cultured in laboratory developed only male reproductive structures. Physiological responses of H. hypoglossoides indicate that the species is well adapted to temperature and light variations which could explain its range of vertical (6-26 m depth) and latitudinal distribution (from Fernando de Noronha to Santa Catarina) as well as the absence of sexual reproduction in the southern limit of its distribution.