Escola Superior de Turismo e Tecnologia do Mar
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Browsing Escola Superior de Turismo e Tecnologia do Mar by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Naturais::Ciências Biológicas"
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- Atividade citotóxica do diterpeno eleganolone isolado da macroalga Bifurcaria bifurcataPublication . Pingo, Mónica Filipa Bastos; Silva, Joana; Alves, Celso; Pedrosa, RuiAtualmente, o cancro representa uma das grandes ameaças para a saúde humana, sendo classificada como a segunda causa de morte a nível mundial, pelo que é necessário encontrar e desenvolver alternativas inovadoras para os regimes terapêuticos atualmente utilizados. Os efeitos secundários assim como a resistência evidenciada por alguns tipos de cancro às terapêuticas atuais, têm conduzido a uma procura crescente por soluções inovadoras. Nesta perspetiva, o ambiente marinho tem-se revelado uma fonte de novas moléculas, com estruturas químicas e mecanismos de ação inovadores. Assim, a presente dissertação teve como principal objetivo avaliar a atividade citotóxica do diterpeno eleganolone isolado da macroalga castanha Bifurcaria bifurcata, em diferentes linha celulares de origem maligna, entre eles o melanoma (SK-MEL-28), carcinoma da próstata (DU-145) e adenocarcinoma da mama (MCF-7). O eleganolone foi isolado com recurso a meios cromatográficos (cromatografia líquida de alta eficiência) e a sua identificação foi realizada pela técnica de ressonância magnética nuclear de protão. A citotoxicidade do composto (1 – 100 μM; 24 h) foi avaliada através dos métodos de MTT e da Calceína-AM e pela quantificação da enzima lactato desidrogenase (LDH). De forma a entender as vias de sinalização inerentes à citotoxicidade verificada, vários biomarcadores celulares foram estudados, nomeadamente a quantificação de espécies reativas de oxigénio (ERO) (10 – 100 μM; 6, 12 e 24 h), alterações do potencial da membrana mitocondrial (10 – 100 μM; 6, 12 e 24 h), a atividade da Caspase-9 (10 – 100 μM; 12 e 24 h) e as alterações morfológicas do ADN (10 – 100 μM; 12, 24, 48 e 72 h). A partir de uma fração do extrato de diclorometano da macroalga B. bifurcata, foi possível isolar o eleganolone. Para verificar a existência de seletividade por parte do composto foi avaliado o valor de IC50 relativo a cada linha celular, sendo estas expostas a cinco concentrações de eleganolone (1 – 100 μM), durante 24 horas. Os valores apresentados variaram entre 20,65 μM e >100 μM, sendo o menor valor registado na linha celular MCF-7 (20,65 μM), seguida da linha celular SK-MEL-28 (90,82 μM) e da linha celular DU-145 (>100 μM). O tratamento com eleganolone resultou num aumento do nível de espécies reativas de oxigénio, induziu mudanças no potencial de membrana da mitocôndria, aumentou a atividade da Caspase-9 e promoveu a condensação e/ou fragmentação do ADN. viii Em suma, o eleganolone apresenta atividade citotóxica contra as células do cancro da mama (MCF-7) e do melanoma (SK-MEL-28), e o seu efeito pode estar associado a estimulação de uma situação de stress oxidativo e consequente morte celular por apoptose. Apesar dos resultados aqui apresentados serem um forte indicativo do envolvimento destas vias de sinalização intracelulares, trata-se apenas de uma investigação inicial, pelo que são necessários mais estudos para confirmar o seu potencial terapêutico na área do cancro.
- Avaliação do potencial dos extratos das macroalgas Codium tomentosum e Gracilaria gracilis como bioestimulantesPublication . Ferreira, Carolina Andreia dos Santos; Afonso, Clélia Paulete Correia NevesAs macroalgas são organismos fotossintéticos, muito diversificados. A espécie Gracilaria gracilis, bem como o Codium tomentosum, são comestíveis e apresentam compostos bioativos de elevado interesse, com diversas aplicações em diferentes áreas (alimentar, cosmética, entre outras). Embora não sejam atualmente utilizadas de forma ampla na agricultura, as macroalgas são usadas há já muito anos como bioestimulantes de plantas. Recentemente, ressurgiu um novo interesse nas aplicações agrícolas das macroalgas, relacionado com a procura crescente de produtos que não prejudicam o ambiente e que tornam a produção vegetal mais rentável e sustentável. As macroalgas apresentam na sua constituição, polissacarídeos e hormonas vegetais, (tais como as auxinas, as citocininas, o etileno, as giberelinas e o ácido abscísico), substâncias conhecidas por desempenharem um papel relevante no desenvolvimento e fisiologia das plantas. São também ricas em proteínas, fibras, vitaminas e minerais. O principal objetivo deste trabalho foi a determinação do potencial bioestimulante de extratos de macroalgas, com especial ênfase no seu efeito sobre a germinação e o crescimento de plantas. Adicionalmente, foi testado o potencial aumento da resistência ao stress térmico e ao stress salino. O efeito bioestimulante foi testado em duas espécies agrícolas: alface (Lactuca sativa L.) e tomate (Solanum lycopersicum L.). Foi possível concluir que, na maioria dos ensaios, as sementes expostas aos extratos de macroalgas das espécies testadas (Gracilaria gracilis ou Codium tomentosum) apresentam uma germinação mais acelerada do que o controlo, traduzida por uma percentagem de germinação mais elevada, em cada dia, apresentando, ainda, um desenvolvimento superior das radículas e dos hipocótilos N, bem como uma percentagem de humidade mais elevada. Foi, ainda, possível constatar que as sementes expostas aos extratos de Gracilaria gracilis e de Codium tomentosum apresentam uma maior resistência ao stress salino e ao stress térmico.
- Biomassa de algas vermelhas: caracterização química e bioatividadesPublication . Inácio, Leonardo Daniel Garcia; Mouga, Teresa Margarida Lopes da SilvaO ambiente marinho apresenta uma grande diversidade de organismos e condições abióticas. Dentro dos organismos marinhos com maior distribuição e diversidade, encontram-se as algas. Estas apresentam diversas características que as tornam interessantes do ponto de vista económico, sendo tradicionalmente utilizadas como alimento, incorporadas em ração para animais e fertilizante. Estes usos tradicionais despertaram o interesse da comunidade científica que, cada vez mais se dedica ao estudo destes organismos. Dentro das algas, as algas vermelhas (Rhodophyta) apresentam um grande número de espécies e estão presentes em diversos tipos de ecossistemas sobretudo marinhos, sendo conhecidas por produzirem ficobiliproteínas responsáveis pela sua cor avermelhada. Dentro das Rhodophyta, o Sphaerococcus coronopifolius (ordem Gigartinales) e a Jania rubens (ordem Corallinales) são duas algas muito abundantes na costa portuguesa, cujo conhecimento é, ainda, relativamente limitado. Quanto à caracterização do seu perfil nutricional, o S. coronopifolius apresentou maior teor de humidade, proteína, matéria gorda e hidratos de carbono, e a J. rubens apresentou o maior conteúdo de cinzas, 79,79% peso seco (DW), em parte devido ao seu revestimento calcário. Neste campo é de destacar o baixo conteúdo em matéria gorda apresentado pelas duas espécies, assim como o elevado conteúdo em hidratos de carbono, 40,23 % DW do Sphaerococcus coronopifolius. Relativamente aos pigmentos, o S. coronopifolius, em geral, apresentou maior conteúdo em ficobilinas, sendo o melhor processo/solvente de extração variável consoante a espécie. Já no caso da clorofila a e dos carotenoides, o destaque positivo vai para a Jania rubens. Ambas as espécies apresentam diferentes rendimentos de extração para cada solvente, sendo que a extração aquosa apresentou o maior rendimento nos dois casos. Ao analisar as bioatividades dos extratos aquosos verificou-se um maior potencial de redução do radical DPPH pelo extrato de S. coronopifolius, contudo, o grande destaque vai para a Jania rubens com 99,65 % de inibição do radical ABTS. Já nos polifenóis totais, o estrato aquoso do S. coronopifolius apresentou maior quantidade (0,67 mg GAE.g−1). Foi detetado potencial antimicrobiano contra B. subtilis, no entanto, não houve atividade contra E. coli nem S. cerevisiae, para nenhuma das duas espécies. Os resultados conseguidos neste trabalho permitem melhorar o conhecimento destas espécies que ainda é escasso, especialmente quanto ao perfil nutricional. Pode ainda despertar o interesse de estudos mais aprofundados, e interesse industrial na aplicação destas espécies na área alimentar e farmacêutica.
- Desenvolvimento e validação de uma ferramenta molecular de multiplex-PCR para a deteção de Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum e Vibrio harveyi em peixes de aquaculturaPublication . Ferreira, Ana Rita Carvalho; Afonso, Clélia Paulete Correia Neves; Baptista, Teresa Maria CoelhoO sector aquícola tem crescido largamente nos últimos anos, devido à procura crescente de alimento em todo o mundo e à diminuição dos recursos pesqueiros. Contudo, a presença de doenças infeciosas é uma constante ameaça podendo resultar em enormes perdas económicas neste setor. Algumas dessas doenças são causadas por bactérias, entre as quais se incluem espécies do género Vibrio. A criação de métodos de deteção prévia da presença destas bactérias em aquaculturas, como forma de prevenir potenciais surtos com consequências graves, é de uma importância extrema. O PCR é uma ferramenta molecular que permite a deteção rápida e específica destes agentes patogénicos, sendo utilizada neste tipo de situações com sucesso. O objetivo deste estudo foi desenvolver e validar uma ferramenta molecular de multiplex-PCR que permita a deteção precoce da presença de Vibrio anguillarum, Vibrio harveyi e Vibrio alginolyticus, três dos agentes patogénicos que causam perdas avultadas em aquaculturas. As condições reacionais do multiplex PCR foram otimizadas de forma a estabelecer as condições de utilização desta ferramenta de forma eficaz, sensível e rigorosa. Foram utilizados 35 ciclos na amplificação, a temperatura de annealing ótima é de 58ºC e a concentração ideal de MgCl2 é de 7,5 mM. Os resultados indicam que a extração de ADN deve ser efetuada com kits apropriados, pois o método de fervura não se mostra suficientemente eficaz. Validou-se com sucesso a ferramenta em tecidos de linguados (Solea senegalensis) provenientes de aquacultura, tendo sido assim validada a utilização desta técnica na deteção precoce das espécies de Vibrio estudadas, em condições reais de uma aquacultura. Esta ferramenta molecular é importante, especialmente quando se suspeita que existem múltiplas infeções derivadas de diferentes agentes patogénicos, podendo a sua aplicação em aquacultura comercial revelar-se essencial.
- Detection of QnrB54 and Its Novel Genetic Context in Citrobacter freundii Isolated from a Clinical CasePublication . Campos, Maria Jorge; Palomo, Gonzalo; Hormeño, Lorena; Rodrigues, Américo; Sánchez-Benito, Rosario; Píriz, Segundo; Quesada, AlbertoLETTER Quinolone resistance in Enterobacteriaceae is mediated by mutations in the quinolone resistance-determining regions (QRDR) of topoisomerase genes and/or by plasmid-mediated quinolone resistance determinants (PMQR) such as the qnr genes encoding pentapeptide repeat proteins (1). The qnrB family is represented by 80 different alleles (http://www.lahey.org/qnrStudies/); most of them originated from Citrobacter strains and spread to other Enterobacteriaceae species (2). This work describes the identification of a new allele of the quinolone resistance protein QnrB, QnrB54, in a human clinical isolate of Citrobacter freundii detected in Spain.
- Developmental Toxicity of Endocrine Disrupters Bisphenol A and Vinclozolin in a Terrestrial IsopodPublication . Lemos M.F.L.; van Gestel, C. A. M.; Soares, A. M. V. M.Studies of the effects of endocrine-disrupting compounds (EDCs) on invertebrates are still largely underrepresented. This work aims to fill this gap by assessing the effects of bisphenol A (BPA) and vinclozolin (Vz) on the terrestrial isopod Porcellio scaber (common rough woodlouse). Male adult and sexually undifferentiated juvenile woodlice were exposed to the toxicants. Effects on molting regime and growth were investigated independently for males and female woodlice after sexual differentiation. Both chemicals elicited developmental toxicity to P. scaber by causing overall decreased growth. Nevertheless, BPA induced molting, whereas Vz delayed it. Although the LC 50 values for juvenile and adult survival were fairly similar, juvenile woodlice showed an increased chronic sensitivity to both chemicals, and female woodlice were most the sensitive to BPA. We recommend the use of adults, juveniles, female, and male woodlice, as well as a large range of toxicant concentrations, to provide valuable information regarding differential dose responses, effects, and threshold values for EDCs.
- Effect of stocking density and different diets on growth of Percula Clownfish, Amphiprion percula (Lacepede, 1802)Publication . Chambel, João; Severiano, Vera; Baptista, Teresa; MENDES, SUSANA; Pedrosa, RuiThe aim of this study was to evaluate the influence of stocking density (0.5, 1, 2 and 3 fishL−1) and commercial marine fish diets (diet A, B, C and D) over four months on specific growth rate, condition factor, percentage without anomalous pigmentation (partial or total lack of white bands -miss-band) and survival of juvenile Amphiprion percula. Results showed that at 0.5 fishL−1 densities induced the best survival (100%) and also the maximum percentage of fish without miss-band (58.33 +/−4.417%). The maximum SGR was obtained for the 0.5 fishL−1 (0.459 ± 0.023% cm/day). However, the best condition factor (2.53 +/− 0.27) was achieved for 2 fishL−1 densities. There were no significant differences in survival (68.9 to 84.5%), fish without miss-bands (18.03 to 26.92%) and condition factor (1.92 to 2.1) among diets during the experimental period. On the other hand, diet C (with 41% crude protein) supported the best SGR (0.485 ± 0.001% cmday−1). The results suggested that stocking density are critical and more relevant when compared with the different diet tested, namely on specific growth rate, condition factor, the miss-band and survival of juvenile percula clownfish. This study has particular significance with regards to anemonefishes husbandry in terms of survival and production efficiency.
- The efficacy of MS-222 as anaesthetic agent in four freshwater aquarium fish speciesPublication . Chambel, João; Pinho, Rúben; Sousa, Rita; Ferreira, Tânia; Baptista, Teresa; Severiano, Vera; MENDES, SUSANA; Pedrosa, RuiThe efficacy of anaesthetic tricaine methanesulfonate (MS-222) was evaluated in four freshwater aquarium fish species, Zebrafish (Danio rerio), Guppy (Poecilia reticulata), Discu (Symphysodon discus) and Green swordtail (Xiphophorus helleri). The correct dose of anaesthetic should induce the plane 4 of anaesthesia in less than 180 s, recovery in less than 300 s and must survive when exposed during 30 min to anaesthetic. Fishes were exposed to six concentrations of anaesthetic (75, 100, 125, 150, 200 and 250 mg L-1) and the time of fish reaching plane 4 of anaesthesia, post exposure recovery, and the percentage of survival when fish were subject to 30 min in the anaesthetic were recorded. The optimal doses varied according to the species: D. rerio - 75, 100 and 125 mg L-1, P. reticulata - 125, 150 and 200 mg L-1, S. discus - 75 and 100 mg L-1 and X. helleri - 125 and 150 mg L-1. The induction time generally decreased significantly with increasing concentration of MS-222 for all of the species evaluated. The recovery time had a tendency to increase with the increase of the MS-222 concentration for D. rerio, P. reticulata and S. discus. On the other hand, X. helleri recovery time decreased with the increase of MS-222 concentration. MS-222 proved to be effective in anaesthesia for all the freshwater ornamental species studied. The main results clearly show that the optimal dose to anesthetize is fish species dependent and it is completely wrong to extrapolate optimal anaesthetic concentrations between different species.
- Evaluating the Potential of the Defatted By-Product of Aurantiochytrium sp. Industrial Cultivation as a Functional FoodPublication . Reboleira, João; Félix, Rafael; Félix, Carina; Melo, Marcelo M. R. de; Silva, Carlos M.; Saraiva, Jorge A.; Bandarra, Narcisa M.; Teixeira, Bárbara; Mendes, Rogério; Paulo, Maria C.; Coutinho, Joana; Lemos, Marco F. L.While Aurantiochytrium sp. is an increasingly popular source of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), its extraction generates high amounts of waste, including the spent, defatted residue. The composition and bioactivities of this by-product could prove to be a major part of the sustainable valorisation of this organism within the framework of a circular economy. In this study, the defatted biomass of commercial Aurantiochytrium sp. was nutritionally characterised, and its amino acid profile was detailed. Additionally, the antioxidant and prebiotic potentials of an enzymatically digested sample of defatted Aurantiochytrium sp. were evaluated under a set of miniaturised in vitro assays. The nutritional profile of the spent Aurantiochytrium biomass revealed a protein and dietary-fibre rich product, with values reaching 26.7% and 31.0% for each, respectively. It also held high concentrations of glutamic and aspartic acid, as well as a favourable lysine/arginine ratio of 3.73. The digested samples demonstrated significant Weissela cibaria and Bifidobacterium bifidum growth-enhancing potential. Residual ferric reducing antioxidant power (FRAP) activity was likely attributed to antioxidant amino acids or peptides. The study demonstrated that some of the nutritional and functional potential that reside in the defatted Aurantiochytrium sp. waste encourages additional studies and the development of food supplements employing this resource’s by-products under a biorefinery framework.
- Fucoidan extracted from brown seaweed Bifurcaria bifurcata: seasonal variations on physicochemical features and anti-tumor activity against breast cancer cell linePublication . Inácio, Ana Rita Matos; Silva, Tiago Henriques da; Afonso, Clélia Paulete Correia NevesRecentemente, a humanidade tem sondado os oceanos na procura de fontes naturais de compostos bioativos, entre os quais os polissacarídeos sulfatados extraídos de macroalgas têm recebido particular atenção devido às diversas propriedades muito interessantes que têm sido descritas. A alga castanha Bifurcaria bifurcata é uma alga comestível atualmente pouco estudada e foi utilizada neste trabalho como fonte para a extração de um polissacarídeo sulfatado, a fucoidana, através do método de extração de água. Este estudo explora a variação sazonal da alga B. bifurcata recolhida mensalmente na praia de Aver-o-Mar, Póvoa-de-Varzim, em comparação com a alga produzida em cultivo. A extração de fucoidana foi possível com rendimentos de 1.06% a 2.48%, dependendo da altura do ano em que as algas foram recolhidas. Os resultados de FTIR e RMN são compatíveis com a identificação do polissacarídeo extraído como fucoidana, uma vez que possui as características descritas na literatura, como a presença de fucose e sulfato. Através da análise de monossacarídeos e sulfato, que confirmaram os resultados obtidos por FTIR e RMN, verificámos que o açúcar dominante era a fucose (20.55-71.40%), em todos os extratos, e que existia a presença de sulfatos (3.54-23.93%), duas características típicas da fucoidana. Foi também possível observar a variabilidade das propriedades físico-químicas da fucoidana extraída com o mês de recolha das algas. De acordo com os resultados do teor de proteína (3.39-24.88%) pudemos verificar que os extratos não eram puros, sendo necessário um procedimento de purificação mais eficiente e/ou um melhoramento no pré-tratamento dado às algas. Adicionalmente, o estudo do desempenho biológico como agente citotóxico para linha celular de cancro da mama demonstrou que os extratos não possuiam o mesmo comportamento, sendo que apenas alguns pareciam evidenciar atividade anti-tumoral. Comprovou-se a variação sazonal das algas castanhas no que diz respeito às propriedades da fucoidana extraída. Este conhecimento é fundamental quando se consideram aplicações industriais deste polissacarídeo, para identificar tempos ótimos de colheita e garantir uma composição consistente do produto. Em geral, os resultados obtidos suportam a utilização da alga B. bifurcata para a extração de fucoidana para posterior utilização biotecnológica.
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