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- Aquaculture of the stalked barnacle Pollicipes pollicipes: improving farming techniques in an extensive system located in Sines (Portugal)Publication . Darras, Jérôme Pierre Joseph; Cabrita, Elsa; Cruz, TeresaPollicipes pollicipes é um crustáceo cirripede que ocorre principalemente em substratos rochosos expostos a forte hidrodinâmica. Os perceves são muitos apreciados na Península Ibérica, mas o declinío nos estoques naturais e sua perigosa captura, faz com que seja uma espécie com alto potencial para a aquacultura. Neste estudo, várias maneiras de melhorar a aquacultura de P. pollicipes foram testadas, com base em trabalhos anteriores da equipe do laboratório CIEMAR. Várias tarefas foram realizadas, nomeadamente para avaliar se o tamanho dos colectores (barticles) (6, 8, 10 e 12 mm) poderia permitir melhorar a intensidade de recrutamento dos juvenis de P. Pollicipes, a sua sobrevivência, o seu tamanho e a sua taxa de crescimento, tanto no habitat natural como numa plataforma offshore. Além disso, dois periodos de transferência para a plataforma foram testados, para ver o mais adequado para limitar mortalidade e garantir um tempo de crescimento máximo. Depois, diferentes técnicas de anti-incrustante (limpeza manual, jato de água, revestimento anti-incrustante, em comparação com controlos intocados) foram aplicadas na plataforma em vários grupos de perceves, para melhorar a sobrevivência e crescimento dos perceves transferidos. Um monitoramento das communidades bio-incrustantes foi realizado para estimar os períodos críticos de maior incrustação. O efeito do tamanho dos barticles sobre a intensidade do recrutamento não obeteve resultados conclusivos. No entanto, os perceves maiores foram coletados com os tamanhos menores de barticles (6 e 8mm), mas essa tendência não foi observada após um período de crescimento nos dois locais de estudo (habitat natural e plataforma offshore). A localização do crescimento dos perceves demonstrou ter um impacto na altura Rostro-Carina (RC) e na sua taxa de crescimento (dRC30). De facto, a jangada offshore permitiu melhorar o crescimento dos perceves e coletar indivíduos maiores. Além disso, os barticles de 6mm mostraram não ser adequados para fins de aquacultura, por serem muito quebráveis, e por não serem convenientes para a sobrevivência. A sobrevivência não dependeu do tamanho dos colectores implantados (8, 10 e 12mm). No entanto, os colectores de 8 e 10 mm devem ser preferidos para uma cultura possível, devido ao seu menor custo. A data de implementação na plataforma, não revelou diferenças na sobrevivência dos perceves mas revelou diferenças no RC dos indìviduos coletados. De facto, foram coletados perceves maiores quando transferidos anteriormente, isso corroborou as observações anteriores, apresentando a plataforma offshore como uma maneira efetiva de crescer os perceves mais rapidamente. A sobrevivência de P. pollicipes não foi melhorada pelo tratamento anti-incrustante aplicado à cultura. É possivel que os tratamentos tenham sido aplicados demasiado cedo o que poderá ter induzido a mortalidade nos pequenos perceves. Além disso, mesmo que o impacto dos bio-incrustantes não tenha sido avaliado diretamente neste estudo, eles foram demostrados no passado (ano 2015), como sendo o principal problema para a sobrevivência dos perceves na platforma (competicão por comida e espaço). No entanto, um resultado positivo foi apontado, com crescimento aprimorado nos perceves limpos manualmente ou com jato de água. O controle das comunidades bio-incrustantes permitiu destacar o período de maior ocorrência dentro de 6 meses e novas sugestões para futuros estudos foram apresentadas de maneira a melhorar a aquacultura de P. pollicipes.
- Global change effects on seagrass ecosystemPublication . Mishra, Amrit Kumar; Santos, RuiLong and short effects of increased CO2 on seagrass carbon metabolism were investigated. Cymodocea nodosa meadows, exposed to long term elevated CO2 at shallow volcanic CO2 seeps off Greece and Italy were investigated using population reconstruction techniques. Growth, morphometry, density, biomass and age structure was affected by high CO2. Above to below ground biomass ratio of C. nodosa were higher at CO2 seeps. C. nodosa population grew faster but longevity of plants was lower at the seeps. The present recruitment (sampled year) of the seagrass was higher near the seeps. Carbon to nitrogen ratios (%DW) in leaves and annual leaf production of C. nodosa were higher at seeps. Elements (Fe and Cd, Cu, Co, Hg, Pb, Mn, Ni and Zn) were analysed from sediments and P. oceanica and C. nodosa compartments from CO2 seeps off Greece and Italy. Sediment Quality Guidelines Quotient pollution index indicated higher element level seeps than reference sites with possibility of moderate to adverse biological impacts. Element concentration in the sediments and seagrass compartments were higher at seeps. Higher accumulation of elements in the seagrass compartments were observed. Net community production (NCP) and community respiration (CR) of intertidal Z. noltii and unvegetated sediment communities were measured under air exposed and CO2 enriched conditions seasonally. Increase in NCP of Z. noltii and sediment community were observed with elevated CO2 concentrations than natural conditions within similar light range. NCP of Z. noltii was higher than sediment community in both summer and winter seasons under CO2 enriched conditions. CR of both communities were less affected under CO2 enriched conditions. Light compensation point of Z. noltii were lower than sediment communities in summer season with elevated CO2 levels. Seasonal community production of Z. noltii were higher than sediment communities. Significant effect of light on NCP was observed from linear regression model.
- Effects of native probiotic-candidates on the immune status, inflammatory response and disease resistance of turbot (Scophthalmus maximus, L.),upon rectal administrationPublication . Beça, Filipa Andreia Coutinho; Cabrita, ElsaProbiotic bacteria have been widely studied in the past few decades as a viable, sustainable and efficient alternative to the existing method to prevent disease outbreak. Most commercial probiotics in animal husbandry are non-native species, which have been reported to fail settlement in the target organism. The aim of this project was to determine if the use of two probiotic-candidates, isolated from healthy wild turbot, could potentially exert beneficial effects on the immune status, inflammatory response and disease resistance of challenged juveniles in turbot farming, assessed upon rectal administration. The isolated bacteria were identified as closely related to Psychrobacter nivimaris and Psychrobacter faecalis, based on 16S rRNA (100% and 100% identity) and GYRB (96% and 97%) identification, respectively. This was evaluated experimentally by successive administrations of the respective probiotic (Pn, Pf) or, as control, PBS by rectal cannulation. Thereafter, fish were experimentally infected with the pathogen Tenacibaculum maritimum using a standardized immersion bath protocol. Virulence of the pathogen strain had previously been determined as LC50 after 7 d, assessing cumulative mortalities at 106, 107 and 108 CFU ml-1. To identify effects on the immune response, groups were assessed in triplicate before, 2 and 5 days post infection (0, 1 and 5 dpi), by determining gene expression of selected marker genes (mhc II α, il-1β, tcr, tgf β and tnf α) using RT-QPCR. In parallel, cumulative mortality over 14 days was studied at a higher pathogen concentration. Control-treated fish had marginally lower survival rates than fish that received one of the probiotic treatments. At 0 dpi, gene expression between treatments was comparable between treatments and control; only tgf, was decreased in the control group. At 1 dpi, gene expression of all genes was lower in the probiotic groups than in control fish. In contrast, at 5 dpi, no significant differences were observed between groups. As a conclusion, even though gene expression of the selected markers was not upregulated, the native probiotics candidates P. nivimaris and P. faecalis modulated survival upon experimental infection with T. maritimum, thereby illustrating the potential application of native probiotics in disease prophylaxis.
- O procedimento científico de observação utilizado como ferramenta de promoção da sensibilização ecológicaPublication . Manuel, Inês Catarina Salvador; Coelho, Ana Cristina Hurtado de MatosO presente projeto de investigação e de intervenção intitula-se O procedimento científico de observação utilizado como ferramenta de sensibilização ecológica e foi desenvolvido no âmbito da unidade curricular de Prática de Ensino Supervisionada II, durante o ano letivo de 2016/2017. Integrou práticas pedagógicas relacionadas com as Ciências, utilizando os espaços naturais próximos da instituição onde decorreu o estágio profissional (mata de Loulé), com vista a trabalhar as noções de espaço; a capacidade de memorização e de concentração; sensibilizar para a conservação da natureza; promover o contacto com diferentes recursos naturais e científicos e estimular o espírito-crítico e o espírito de entreajuda. O projeto foi desenhado para incluir um conjunto de ações, a ocorrer de forma sequencial, com diferentes graus de complexidade, de forma a promover o desenvolvimento da capacidade de observação e de sensibilização para a ecologia e meio ambiente, conceitos incluídos no domínio do Conhecimento do Mundo, nas Orientações Curriculares para a Educação Pré-Escolar (OCEPE) (2016). Participaram no estudo 22 crianças, que se encontravam a frequentar um Jardim de Infância do concelho de Loulé. A recolha de dados foi efetuada com recurso à técnica de observação participante, à análise interpretativa de documentos/registos gráficos produzidos pelas crianças e de registos fotográficos, obtidos durante a aplicação dos materiais didáticos e da realização das atividades. O estudo segmentou-se em três fases, com várias etapas, interligadas entre si. Após o desenvolvimento do projeto investigativo de intervenção, podemos concluir que os procedimentos de observação associados ao método científico em ciências são passíveis de ser explorados em contexto de pré-escolar com crianças a partir dos 3 anos. Estes procedimentos ao serem efetuados de forma repetida servem de ferramenta para detetar o conhecimento e a evolução do conhecimento. Para além disto, a exploração da natureza com recurso à observação e recolha de material constitui uma prática motivadora da aprendizagem de conceitos, promotora do trabalho colaborativo e dinamizadora da sensibilização ecológica.
- Indagar da vontade espontânea das crianças para a realização de atividades no domínio das ciênciasPublication . Teodoro, Merícia Freitas; Coelho, Ana Cristina Hurtado de Matos; Gonçalves, Carla Alexandra L. D. R. DionísioEste estudo realizou-se no ano letivo 2016/2017, no âmbito da Prática de Ensino Supervisionada do Mestrado em Educação Pré-Escolar, e intitula-se Indagar da vontade espontânea das crianças para a realização de atividades no domínio das Ciências. A escolha do tema deveu-se a uma preferência pessoal pelas Ciências Físicas e Naturais e pela vontade de demostrar/comprovar que é possível realizar atividades no domínio das Ciências no Jardim de Infância, tendo como ponto de partida os interesses das crianças. A investigação decorreu numa Instituição Particular de Solidariedade Social, com um grupo heterogéneo de 25 crianças, em contexto Pré-Escolar. O estudo partiu das questões problema: “Qual a predisposição natural das crianças para a realização de atividades no domínio das Ciências Físicas e Naturais?”, “Em que áreas do conhecimento em Ciências recaem as preferências das crianças para a realização de atividades?” e “A realização de atividades em Ciências altera a predisposição/interesse das crianças por estas áreas de conhecimento?”. Consideraram-se como objetivos gerais fomentar o gosto pelas Ciências, desenvolver a curiosidade científica e contribuir para a valorização das Ciências. Utilizou-se uma metodologia de natureza qualitativa, com procedimentos caraterísticas do método de investigação-ação. O processo investigativo compreendeu três etapas. Na primeira, a estratégia adotada foi realizar um jogo, com recurso a cartões com imagens de atividades representativas das áreas de conhecimento previstas nas Orientações Curriculares para a Educação Pré-Escolar. A segunda etapa, a realização de uma atividade em Ciências e, na terceira etapa, averiguou-se o impacto desta atividade na apetência das crianças, aplicando-se novamente o jogo dos cartões. Os dados obtidos, inicialmente, revelaram uma preferência das crianças por atividades de Educação Artística e Educação Física. Contudo, após a realização da atividade na área da Zoologia, houve uma alteração, evidenciada pela massiva seleção de cartões na Área de Conhecimento do Mundo, na segunda aplicação do jogo. Estes resultados demostram que a atividade desenvolvida foi significativa para as crianças, teve em conta os seus interesses e permitiu, através de uma situação problema, dar oportunidade para se expressarem e comunicarem, proporem explicações, formularem conjeturas e teorias sobre a realidade.
- Influência da farmacogenómica na terapêutica da artrite reumatóidePublication . Oliveira, Inês Carolina Ribeiro de; Ribeiro, VeraA artrite reumatoide é uma doença músculo-esquelética autoimune, crónica e de caráter inflamatório que irrompe nas articulações, mas que pode culminar no envolvimento sistémico, perturbando o sistema cardiovascular, hematológico e pulmonar. Tem uma incidência global de 0,5-1%, manifestando-se mais no sexo feminino do que no sexo masculino. Esta doença é responsável por uma grande despesa na saúde publica, levando também a problemas sociais e económicos aos doentes, pois em diversos casos, impede a atividade laboral. Na atualidade existem várias opções terapêuticas com provas cientificas de eficácia na redução da atividade da doença e da remissão da mesma. O fármaco utilizado como primeira linha é o metotrexato, sendo utilizado nesta patologia em doses baixas e com administração por via oral ou por via subcutânea. Pertence à classe dos fármacos modificadores de doença reumática, tendo uma origem sintética e é amplamente utilizado em monoterapia ou em terapêutica combinada com outros modificadores da doença, quer de origem sintética quer de origem biológica. Após estudos na área da farmacogenómica, começou-se a perceber que alguns polimorfismos nos genes das enzimas inerentes ao mecanismo de ação do metotrexato, levam à criação de genótipos que estão associados a diferenças na resposta ao fármaco. Estes polimorfismos traduzem-se, nalguns casos, no aumento da resposta terapêutica e noutros numa eficácia reduzida, levando ao avanço da doença. Devido a esta variabilidade entre os doentes é urgente uma maior incidência de estudos para que se preste um tratamento personalizado a cada doente. Com este trabalho pretendeu-se efetuar uma revisão bibliográfica da evidência existente sobre a influência da variabilidade genética nas várias enzimas responsáveis pelo mecanismo terapêutico do metotrexato e pela sua farmacocinética, avaliando a associação da resposta terapêutica com os diversos genótipos encontrados no genoma dos doentes de artrite reumatoide.
- Searching for biocompounds in algae and seagrasses with potential use in thetreatment of Alzheimer’s diseasePublication . Silvestre, Águeda Laura dos Santos; Varela, J.; Custódio, Luísa Margarida BatistaThe number of older people at risk of developing dementia is growing rapidly worldwide, and Alzheimer’s disease (AD) represents the most common cause of dementia in the elderly. The principal characteristics of AD include the presence of amyloid plaques, neurofibrillary tangles, brain atrophy in specific brain areas and loss of the neurotransmitter acetylcholine (ACh), which is hydrolysed by the cholinesterases (ChE) acetylcholinesterase (AChE) and secondly by butyrilcholinesterase (BChE). Pharmacological treatments currently used to alleviate AD symptoms include ChE inhibitors, but they exhibit bioavailability problems and side effects like hepatotoxicity and gastrointestinal disorders. Thus, there is a high interest in finding better ChE inhibitors from natural sources. Due to the high oxygen consumption and lipid content, the central nervous system (CNS) is more sensitive to oxidative stress compared to other parts of our body. Thus, special interest has been assigned in nutritional antioxidants and metal chelation therapy as viable neuroprotective approaches for neurodegenerative disorders. Marine organisms are recognized as rich sources of novel biologically active compounds. However, its application in the treatment of neurological disorders is still scarcely explored. In this context, the main goal of this study was to evaluate the AChE and BChE inhibitory activity of methanol extracts made from different species of macro- and microalgae, seagrasses and halophytes, as well as evaluate their chelating activity on iron (Fe2+) and copper (Cu2+) ions. The most active species against both enzymes were the brown macroalgae Cystoseira compressa, C. nodicaulis and C. tamariscifolia and the halophytes Carpobrotus edulis and Frankenia laevis. The chelating activity was higher for Cu2+ than for Fe2+ in the majority of the species tested, being the most active the red macroalgae Plocamium cartilageneum. These species are thus promising candidates for more detailed in vitro and in vivo studies aiming their use as sources of innovative products with neuroprotective aplications.
- Abordagens para a acumulação de lípidos e coprodutos de elevado valor pela levedura Rhodosporidium toruloidesPublication . Afonso, Valdemira; Raposo, SaraO biodiesel de 3ª geração obtido a partir da reação de transesterificação de óleos microbianos apresenta uma alternativa viável aos combustíveis fósseis. Contudo, os custos de produção são ainda elevados impedindo a sua produção em larga escala. No presente trabalho foram desenvolvidas estratégias de cultura da levedura Rhodosporidium toruloides utilizando dois resíduos agroindustriais como fontes de carbono de baixo custo, o extrato de alfarroba e um resíduo rico em ácido acético, com o fim de otimizar a produção de biomassa e acumulação de lípidos indicados para a produção de biodiesel. Numa fase inicial, avaliou-se o crescimento da levedura em meio com o resíduo rico em ácido acético como única fonte de carbono, e definiu-se o melhor rácio C/N para a produção de biomassa e lípidos. Foram testados rácios C/N entre 60 e 70 (3-15 g/L de Ace) tendo-se obtido uma biomassa máxima de 6,41 g/L no rácio de 70. Após a realização de um fed-batch com a adição de 10 g/L de glucose obteve-se um incremento de 50% da quantidade de lípidos produzidos atingindo-se 0,49 g/L de lípidos neutros no rácio de 65. Foram comparados os dois resíduos em modo fed-batch, tendo-se observado que a produção de biomassa é favorecida no resíduo de alfarroba com 70 g/L onde se obtiveram 7,44 g/L, por outro lado, a produção de lípidos foi potenciada na cultura com resíduo de ácido acético, atingindo-se 0,55 g/L correspondendo a 20% (p/p) de lípidos acumulados. Com base nestes resultados, procedeu-se ao aumento de escala para reator STR de 2L, combinando os dois resíduos como fonte de carbono numa estratégia de fed-batch sequencial, onde se iniciou as culturas com o resíduo de alfarroba como fonte de carbono, e numa segunda fase, adicionou-se 15 g/L de resíduo de ácido acético. Conseguiu-se assim, atingir uma produção de biomassa máxima de 15 g/L e uma acumulação lipídica de 40% (p/p). Foi também traçado o perfil lipídico, no qual se observou que a conversão dos resíduos de alfarroba e ácido acético originaram um elevado teor em ácido oleico e palmítico, o que sugere que os óleos obtidos podem ser utilizados na produção de biodiesel de qualidade, com propriedades dentro dos limites estabelecidos pela Norma Europeia de Qualidade EN12412. Realizou-se ainda a extração e determinação do perfil de carotenoides, tendo-se obtido 75,58 mg/L de carotenoides totais com 55,3 % de torulorodina, 20,7% de toruleno e 20,9% de β-toruleno, resultados que indicam a possibilidade de coprodução destes compostos em simultâneo com a produção de lípidos num contexto de biorrefinaria.