Escola Superior de Turismo e Tecnologia do Mar
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Percorrer Escola Superior de Turismo e Tecnologia do Mar por Domínios Científicos e Tecnológicos (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.
- C2-Domain Abscisic Acid-Related Proteins Mediate the Interaction of PYR/PYL/RCAR Abscisic Acid Receptors with the Plasma Membrane and Regulate Abscisic Acid Sensitivity in ArabidopsisPublication . Rodriguez, Lesia; Gonzalez-Guzman, Miguel; Diaz, Maira; Rodrigues, Américo; Izquierdo-Garcia, Ana C.; Peirats-Llobet, Marta; Fernandez, Maria A.; Antoni, Regina; Fernandez, Daniel; Marquez, Jose A.; Mulet, Jose M.; Albert, Armando; Rodriguez, Pedro L.Membrane-delimited abscisic acid (ABA) signal transduction plays a critical role in early ABA signaling, but the molecular mechanisms linking core signaling components to the plasma membrane are unclear. We show that transient calcium-dependent interactions of PYR/PYL ABA receptors with membranes are mediated through a 10-member family of C2-domain ABA-related (CAR) proteins in Arabidopsis thaliana. Specifically, we found that PYL4 interacted in an ABA independent manner with CAR1 in both the plasma membrane and nucleus of plant cells. CAR1 belongs to a plant specific gene family encoding CAR1 to CAR10 proteins, and bimolecular fluorescence complementation and coimmunoprecipitation assays showed that PYL4-CAR1 as well as other PYR/PYL-CAR pairs interacted in plant cells. The crystal structure of CAR4 was solved, which revealed that, in addition to a classical calcium-dependent lipid binding C2 domain, a specific CAR signature is likely responsible for the interaction with PYR/PYL receptors and their recruitment to phospholipid vesicles. This interaction is relevant for PYR/PYL function and ABA signaling, since different car triple mutants affected in CAR1, CAR4, CAR5, andCAR9 genes showed reduced sensitivity to ABA in seedling establishment and root growth assays. In summary, we identified PYR/PYL-interacting partners that mediate a transient Ca2+-dependent interaction with phospholipid vesicles, which affects PYR/PYL subcellular localization and positively regulates ABA signaling.
- Carica papaya latex: A low‐cost biocatalyst for human milk fat substitutes productionPublication . Tecelão, Carla; Rivera, Ivanna; Sandoval, Georgina; Ferreira‐Dias, SuzanaAbstractThis work aims at evaluating the potential of Carica papaya lipase (CPL) self‐immobilized in papaya latex as a biocatalyst for the synthesis of human milk fat substitutes (HMFS), to be used as a low‐cost alternative to commercial lipases. Two different CPL preparations, one extracted from the papaya fruit (CPL I) and the other from petiole leaves (CPL II) of papaya tree, were tested as catalysts for the acidolysis between tripalmitin and (i) oleic acid or (ii) omega‐3 PUFA, batchwise, at 60°C, in solvent‐free media. After 24 h, molar incorporation was higher for oleic acid (22.1 mol%) when CPL I was used. This biocatalyst was selected for further studies. RSM was used to model reaction conditions: medium formulation (molar ratio oleic acid/tripalmitin, MR, 1.2:1–6.8:1) and temperature (58–72°C). Acyl migration decreased with MR increase. In batch operational stability assays at 60°C, using MR of 2:1 and 6:1, the highest stability was observed for a MR of 2:1.Practical applications: The use of this biocatalyst is a feasible way to valorize papaya agro‐residues which represent an important environmental problem in the producing countries. The obtained results were rather promising since, with this almost zero‐cost biocatalyst, it was possible to produce a high added‐value product (HMFS). Under optimized conditions, the obtained results were comparable with those obtained with expensive immobilized commercial lipases.
- Co-Occurrence of ACSSuT and Cephalosporin Resistance Phenotypes Is Mediated by int1- Associated Elements in Nontyphoidal Salmonella enterica from Human Infections in SpainPublication . Campos, Maria Jorge; Palomo, Gonzalo; Hormeño, Lorena; Ugarte, María; Porrero, María Concepción; Herrera-León, Silvia; Vadillo, Santiago; Píriz, Segundo; Quesada, AlbertoA screening of antimicrobial resistance and its genetic determinants has been performed on 300 Salmonella enterica isolates collected during 2004-2008 from human infections in Spain. Salmonella Typhimurium and Salmonella Enteritidis were the major serotypes, which were found with similar frequencies covering 80% of the bacterial collection. Salmonella Typhimurium isolates frequently shared low susceptibility to antimicrobials of the penta-resistance phenotype (ACSSuT) and/or cephalosporin resistance. The ACSSuT profile was found closely linked to int1-associated gene cassettes, with major elements carrying DNA fragments of 1.0 Kb (aadA2 gene) plus 1.2 Kb (blaPSE-1 gene) or 2.0 Kb (aadA1 and blaOXA-1 genes). Among these, ACSSuT and cephalosporin resistances were associated in Salmonella Typhimurium isolates expressing the blaOXA gene. β-lactamase activities were also detected from isolates carrying blaTEM, blaCMY, or blaSHV, although only the two last genes expressed extended-spectrum β-lactamases. The clonal analysis of S. enterica strains suggests that both horizontal and vertical transfer mechanisms are involved in the wide dissemination of their antimicrobial resistance.
- Complexation and DFT studies of lower rim hexahomotrioxacalix[3]arene derivatives bearing pyridyl groups with transition and heavy metal cations. Cone versus partial cone conformationPublication . Marcos, Paula M.; Teixeira, Filipa A.; Segurado, Manuel A. P.; Ascenso, José R.; Bernardino, Raul; Peter J. Cragg; Sylvia Michel; Véronique Hubscher-Bruder; Françoise Arnaud-NeuThe binding of representative alkali, alkaline earth, transition and heavymetal cations by 2-pyridylmethoxy derivatives (1b, in cone and partial cone conformations) of p-tert-butylhexahomotrioxacalix[3]arene was studied. Binding was assessed by extraction studies of the metal picrates from water into dichloromethane and by stability constant measurements in acetonitrile and methanol, using spectrophotometric and potentiometric techniques. Microcalorimetric studies of some selected complexes in acetonitrile were performed, as well as proton NMR titrations. Computational methods (density functional theory calculations) were also employed to complement the NMR data. The results are compared with those obtained with the dihomooxacalix[4]arene 2b and the calix[4]arene 3b derivative analogues. Partial cone-1b is the best extractant for transition and heavy metal cations. Both conformers of 1b exhibit very high stability constants for soft and intermediate cations Pb2+, Cd2+, Hg2+, Zn2+ and Ni2+, with cone-1b the strongest binder (ML, log b ≥7) and partial cone-1b the most selective. Both derivatives show a slight preference for Na+. Besides the formation of ML complexes, ML2 and M2L species were also observed. The former complexes were, in general, formed with the transition and heavy metal cations, whereas the latter were obtained with Ag+ and Hg2+ and partial cone-1b. In most cases, these species were corroborated by the proton NMR and density functional theory studies.
- 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.