A produção de culturas ao ar livre em modo de produção biológico, no Algarve: um diagnóstico do sector e contas de cultura

Dissertação de mestrado, Hortofruticultura, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Sustentabilidade ambiental e humana da produção de alimentos: uma análise comparativa entre agricultura biológica e convencional

A produção e o consumo de alimentos produzidos em agricultura biológica (AB) apoiam-se na ideia da sua superior qualidade nutricional e em supostos efeitos benéficos na saúde humana, bem como no menor impacto ambiental da AB relativamente à agricultura convencional (AC). Mas serão mesmo as dietas baseadas nestes alimentos significativamente mais saudáveis para as pessoas e o ambiente e, portanto, mais sustentáveis que as dietas baseadas no modo convencional? O objetivo deste trabalho é apresentar uma síntese da informação publicada na última década referente a análises comparativas entre AB e AC, através de um conjunto de indicadores de qualidade ambiental e de saúde humana. Foram consultados diversos estudos, privilegiando aqueles que recorreram a um conjunto de indicadores de qualidade ambiental e de saúde humana. A nível ambiental, os estudos apontam para que, apesar das práticas biológicas terem, em geral, impactes menos negativos por unidade de área que as práticas convencionais, o mesmo não se verifica por unidade de produto. Os estudos sobre o impacto comparativo na biodiversidade mostram a tendência benéfica da AB, apesar de as diferenças se afigurarem pouco consistentes. A presença de resíduos de pesticidas e metais pesados em alimentos biológicos é significativamente menor que nos convencionais. A nível nutricional, os vegetais e frutas biológicos apresentam consistentemente conteúdos mais elevados em metabolitos secundários que os convencionais. Todavia, os estudos disponíveis sobre efeitos na saúde são pouco conclusivos quanto a diferenças consistentes entre modos de produção. Evidências científicas suportam a ideia geral de que a AB tende a constituir um modo de produção de alimentos ambiental e humanamente mais sustentável que a AC, embora as diferenças sejam consistentes apenas em alguns indicadores.

IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica. Livro de resumos

A agricultura biológica tem futuro e o futuro é hoje! É o mote do IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica, que decorre de 17 a 19 de março, no Anfiteatro Verde da Universidade do Algarve, em Faro. Uma iniciativa da Associação Portuguesa de Horticultura (APH) em parceria com a Universidade do Algarve e a Direção Regional de Agricultura e Pescas do Algarve. O IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica pretende ser um espaço de troca de conhecimento, de experiências e de debate que contribua para demonstrar o potencial produtivo, económico e ambiental da agricultura biológica (AB). Este modo de produção agrícola tem vindo a crescer na União Europeia nos últimos 10 anos a uma taxa média anual de 8% em área e de 11,6% em mercado, ultrapassando em 2012 os 20 000 milhões de euros em vendas. No mesmo ano, a AB ocupava em Portugal 226 425 hectares, distribuídos por 2885 produtores, principalmente pelo Alentejo e Beira Interior e em Trás-os-Montes, com predomínio das pastagens e do olival.

Physiology and biochemistry of the effect of abiotic stress on the autochthonous CTP4 strain, a candidate microalga for biofuel production in Algarve

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Livro de resumos do IV colóquio nacional de horticultura biológica

A agricultura biológica tem futuro e o futuro é hoje! É o mote do IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica, que decorre de 17 a 19 de março, no Anfiteatro Verde da Universidade do Algarve, em Faro. Uma iniciativa da Associação Portuguesa de Horticultura (APH) em parceria com a Universidade do Algarve e a Direção Regional de Agricultura e Pescas do Algarve. O IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica pretende ser um espaço de troca de conhecimento, de experiências e de debate que contribua para demonstrar o potencial produtivo, económico e ambiental da agricultura biológica (AB). Este modo de produção agrícola tem vindo a crescer na União Europeia nos últimos 10 anos a uma taxa média anual de 8% em área e de 11,6% em mercado, ultrapassando em 2012 os 20 000 milhões de euros em vendas. No mesmo ano, a AB ocupava em Portugal 226 425 hectares, distribuídos por 2885 produtores, principalmente pelo Alentejo e Beira Interior e em Trás-os-Montes, com predomínio das pastagens e do olival. A área de hortofrutícolas e de vinha em modo de produção biológico (MPB) é muito baixa, devido a maior dificuldade técnica e pela falta de experimentação e divulgação nestas culturas, mas é um potencial de produção e valorização agrícola que o país deve aproveitar. A agricultura em MPB encontra-se num contexto difícil, com alterações legislativas a nível europeu mais restritivas e a premente necessidade de reduzir custos de produção. É também indispensável fomentar o aumento da produção (novos produtores) e aumentar o valor dos produtos agrícolas biológicos através do seu processamento local. A certificação rigorosa e credível é indispensável para manter a confiança dos consumidores. A resposta a estes problemas deve ser encontrada através da inovação e partilha da informação entre produtores, técnicos e investigadores, de forma a tornar a agricultura biológica mais competitiva, aumentando o emprego e fortalecendo a economia rural, sendo este o intuito do IV Colóquio Nacional de Horticultura Biológica.

Caracterização da rebentação da tangerineira ‘Setubalense’ em anos de safra e de contrassafra

A produção de citrinos encontra-se amplamente disseminada por todos os continentes, representando uma atividade económica geradora de milhões de euros. As crescentes exigências dos consumidores conduzem ao aparecimento de novas variedades, em detrimento das cultivares tradicionais. A produção de tangerineira ‘Setubalense’ tem vindo a sofrer um acentuado declínio, mas os consumidores mais exigentes em aromas cítricos e fragrâncias intensas continuam a apreciar esta cultivar. Por isso, esta cultivar tem algum espaço comercial para mercados diferenciados em que se valorizam as cultivares tradicionais. Estas características e a sua época de maturação, que implica ser pouco afetada pela Ceratitis capitata, fazem da ‘Setubalense’ uma cultivar recomendável para o modo de produção biológico. Com o objetivo de caracterizar o padrão produtivo alternante e tendo por objeto de estudo um pomar de 5 anos de tangerineira ‘Setubalense’ enxertado sobre citranjeira ‘Troyer’ [Citrus sinensis (L.) Osbeck x Poncirus trifoliata L.], foi avaliada a composição da rebentação e da floração nos anos de safra e de contrassafra. A intensidade e as características da rebentação dependem do quadrante da árvore e do ano (safra ou contrassafra). Nos anos de safra a percentagem de nós rebentados oscila entre 67,6 a 79,5 %, que contrasta com os 25,4 a 28,2 % dos anos de contrassafra, função do quadrante analisado. Nos anos produtivos os rebentos formados são essencialmente florais e nos improdutivos quase exclusivamente vegetativos. A formação de elevado número de flores nos anos de safra conduz a uma intensa abcisão de órgãos generativos. O número de folhas formada por cada 100 nós é similar nos anos de safra e de contrassafra. Os resultados obtidos refletem o padrão alternante desta cultivar, evidenciando o cuidado particular que esta cultura tem de ter na sua condução.

Rastreabilidade de azeites virgens provenientes das cultivares cordovil de Serpa e galega vulgar na região do Alentejo

Tese de doutoramento, Ciências Biotecnológicas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Definição do modo de operação, descontínuo ou semi-descontínuo, para produção de bioetanol utilizando um novo substrato misto pela levedura Kluyveromyces sp.

Dissertação de mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Evolução da produção de leite em pequenos ruminantes: polimorfismos do gene da hormona de crescimento

Os efetivos autóctones de pequenos ruminantes têm vindo a diminuir,em parte devido ao seu baixo potencial produtivo. A necessidade de encontrar formas mais expeditas de aumentar o potencial produtivo das nossas raças, e assim promover a sua manutenção bem como a sustentabilidade dos sistemas extensivos onde são explorados, levou à procura de marcadores moleculares, nomeadamente no gene da hormona de crescimento (GH), associados com a produção e qualidade do leite em pequenos ruminantes. Nas raças ovinas Churra da Terra Quente, Merino da Beira Baixa, Saloia e Serra da Estrela e caprinas Algarvia e Serrana verificou -se que o gene da GH é muito polimórfico, tendo sido encontrados polimorfismos específicos em algumas das raças. Os resultados sugerem que os polimorfismos do gene da GH, entre outros (e.g., nas caseínas), poderão vir a ser utilizados na seleção assistida por marcadores genéticos, de modo a melhorar da produção de leite sem afetar a sua qualidade. Contudo, a resposta à seleção será sempre condicionada pela prática de um correto maneio alimentar dos animais.

Produção de "single cell oil" por Yarrowia lipolytica : seleção de meios de cultura

Com o crescimento económico e populacional, as necessidades energéticas globais aumentam diariamente. Juntamente com a percepção de que os combustíveis fósseis são finitos e com uma progressiva consciência ambiental, os biocombustíveis são vistos como a alternativa a seguir. A produção de biodiesel a partir da transesterificação de óleos vegetais aumenta a deflorestação e o custo de bens alimentares. Como alternativa, surgem os óleos de origem microbiana – single cell oil (SCO) - acumulados principalmente como triacilgliceróis, a mesma forma dos óleos vegetais, podendo ser utilizados para biodiesel ou como lípidos de alto valor acrescentado. Contudo, a utilização de microrganismos para síntese de lípidos está limitada pelos custos associados ao processo de produção. Este bioprocesso torna-se economicamente mais favorável quando resíduos obtidos a baixo custo são utilizados como fonte de carbono. Assim, o objectivo deste trabalho foi estudar a possibilidade de utilização de subprodutos de diversas indústrias (glicerol bruto e banha de porco) e glicerol puro na produção de SCO, utilizando a levedura Yarrowia lipolytica. Foram realizados ensaios em batch em matraz de 500 mL, matraz de 1000 mL e biorreator de 2 L, de modo a estudar qual o melhor substrato e concentração para produção de SCO. Verificou-se que a banha é o substrato mais eficaz para a acumulação de gordura pela estirpe Y. lipolytica W29, seguida do glicerol bruto, enquanto o glicerol puro mostrou ser a fonte de carbono menos adequada. Encontrou-se um intervalo de concentração de glicerol bruto para produção de SCO, enquanto que a concentração de banha no meio não afeta a acumulação de gordura pelas células. Os ácidos gordos preferencialmente acumulados pelas células em meio com banha e glicerol bruto foram o ácido oleico e o linoleico, respetivamente. Nos meios com glicerol puro e bruto observou-se a produção de ácido cítrico, o que não se verificou em meio com banha.

Isolamento e produção de agentes de controlo biológico das principais doenças de pós-colheita, em citrinos e pomóideas

Potenciais agentes de biocontrolo foram isolados a partir da microbiota epifítica de folhas e frutos, de citrinos e pomóideas, de diferentes pomares, durante diferentes campanhas e de distintas condições de armazenamento. A atividade antagonista de 1465 microrganismos isolados foi testada em ensaios in vivo em pomóideas face a Penicillium expansum (104 esporos/ml) e em citrinos face a P. digitatum (105 esporos/ml) em frutos feridos e inoculados artificialmente. Aproximadamente 7,6% dos isolados reduziu a severidade (diâmetro da podridão) e a incidência (% podres) em mais de 25%, menos de 3% reduziu ambos os parâmetros em mais de 50%, mas apenas 4 microrganismos preencheram os critérios de seleção, redução da incidência e severidade em mais de 75%. Dos 4 e pelos resultados obtidos em ensaios de seleção secundária e de determinação da concentração mínima eficaz, destacaram-se e selecionaram-se 2 microrganismos, uma bactéria isolada de laranjas „Valencia late‟ e identificada como pertencente ao grupo das Enterobactérias, Pantoea agglomerans PCB-1 e uma levedura isolada a partir da superfície de maças 'Bravo de Esmolfe' identificada como Metschnikowia andauensis PBC-2, com o objetivo de usar dois modelos distintos de agentes de biocontrol, uma bactéria e uma levedura. P. agglomerans é um agente de biocontrolo já conhecido. A estirpe PBC-1 isolada neste trabalho mostrou ter elevada eficácia face aos principais agentes patogénicos na póscolheita de citrinos e pomóideas. M. andauensis é uma levedura recentemente descoberta e a estirpe PBC-2 diz respeito à primeira referência desta espécie como agente de biocontrolo, a qual foi recentemente objeto de concessão de Patente de Invenção Nacional nº 105210, como uma nova estirpe desta espécie para uso como agente de biocontrolo das doenças de póscolheita de frutos. A concentração mínima eficaz dos antagonistas revelou estar dentro dos limites para o seu desenvolvimento comercial. M. andauensis PBC-2 quando aplicada à concentração de 5×106 ufc/ml, permitiu uma redução da incidência e da severidade de 62 e 70%, respetivamente, e quando aplicada a 1×107 ufc/ml, uma redução de 90% de incidência e de 95% de severidade. P. agglomerans PBC-1 aplicada a 1 × 108 ufc/ml em maçãs e em citrinos no controlo de P. expansum e P. digitatum, respetivamente, propiciaram uma redução significativa de cerca de 86% de cada um dos agentes patogénicos. O espectro de ação de M. andauensis PBC-2 foi avaliado, verificando-se o controlo efetivo face a Rhizopus stolonifer, P. expansum e Botritys cinerea, em pera 'Rocha' e em diferentes cultivares de maçã e contra P. digitatum e Penicillium italicum em clementinas e laranjas de diferentes cultivares. Durante 4 épocas, a eficácia de M. andauensis PBC-2, foi avaliada e comparada com o fungicida sintético mais usado comercialmente, Imazalil, em ensaios semicomerciais. Os resultados assemelharam-se aos obtidos com o fungicida, a redução da incidência do bolor azul foi de 90% em maças armazenadas durante 3 meses a 1±0.5 ºC, seguido de 7 dias à temperatura ambiente, para simular o tempo de prateleira. Em ensaios do estudo da dinâmica populacional, verificou-se que o agente de biocontrolo M. andauensis PBC-2 tem uma excelente capacidade colonizadora e que consegue crescer e sobreviver nas feridas, mas também na superfície dos frutos, armazenados à temperatura ambiente e em condições de frio. Pelo contrário, M. andauensis PBC- não apresentou capacidade de sobrevivência no suco gástrico simulado, começando a população a diminuir imediatamente após exposição e passadas 48 h não restava população viável. Diferentes meios de cultura usualmente descritos na produção de leveduras foram testados na produção de M. andauensis PBC-2. Aquele que apresentou a maior população viável ao fim de 40 h de incubação foi o meio YPD, entretanto escolhido para estudos posteriores. O pH mais favorável ao crescimento foi de 6,5, não se observando diferenças significativas entre os crescimentos a 25 e 30 ºC. Estudou-se ainda o efeito da concentração das duas fontes de azoto do meio YPD e elegeu-se a combinação de 10 g/l de extrato de levedura e 20 g/l de peptona. Nos estudos de produção de biomassa dos dois potenciais agentes de biocontrolo, analisou-se o efeito da sacarose, frutose e glucose, como fontes de carbono e otimizou-se a concentração destes açúcares no crescimento em Erlenmeyer. Após 20 h de incubação a população viável de P. agglomerans PBC-1 atingiu 3.9×109, 1.5×109, 3.9×109 ufc/ml, respetivamente. No caso de M. andauensis PBC-2, foi obtida a população de 1.2×108, 5.3×108 e 1,3×108 ufc/ml, com glucose, sacarose e frutose, após 40 h. Os resultados permitem concluir que os dois agentes têm capacidade de metabolizar os açúcares testados, contudo e atendendo à produtividade de biomassa, rendimento, disponibilidade e custo, optou-se por usar a sacarose como fonte de carbono nos restantes ensaios, nomeadamente na transição de Erlenmeyer para reator biológico. Na produção de P. agglomerans PBC-1 escolheu-se o meio SAC (5 g/l sacarose e 5 g/l extrato de levedura). O meio YPS (12.5g/l sacarose, 10 g/l extrato de levedura, 20 g/l peptona) foi usado no aumento de escala de M. andauensis PBC-2. A otimização da produção em reator biológico de P. agglomerans PCB-1 foi realizada submetendo o microrganismo a diferentes condições hidrodinâmicas, testando-se arejamentos, dois tipos de turbina (hélice; rusthon) e dispersores (poroso, em L). Foram igualmente estudados, o efeito da concentração inicial do inoculo e a adição programada da fonte de carbono. Embora tenham sido testadas diferentes variações, o perfil dos diferentes parâmetros analisados foi idêntico, a população máxima viável foi de 3-5×109 ufc/ml. A diferença mais notória foi observada na fermentação com concentração inicial de 107 cfu/ml, que permitiu encurtar em cinco horas a fase lag, o que pode significar uma redução de tempo de fermentação, e consequentemente uma redução de custos. Visando a produção de biomassa a baixo custo, fator importante na implementação de um sistema de controlo biológico, estudou-se a possibilidade de utilizar subprodutos e resíduos da indústria alimentar no crescimento dos agentes de biocontrolo. Subprodutos da indústria de alfarroba e subprodutos e resíduos da indústria de sumos de citrinos foram utilizados na produção de P. agglomerans PBC-1 e de M. andauensis PBC-2, respetivamente. Desta forma, para além de uma redução dos custos de produção, pretendeu-se a valorização de um subproduto (no caso de alfarroba e do bagaço de citrinos) e mitigar os efeitos nefastos de um resíduo (licor), com elevada carga poluente, que gera graves problemas ambientais e que pode ditar o encerramento desta unidade industrial, com efeitos devastadores para a economia local. Realizaram-se extrações de subprodutos da indústria de alfarroba, a diferentes razões sólido/líquido, tempos e temperaturas, de forma a maximizar a extração de açúcares. A potencialidade de utilizar o extrato de açúcares obtido, na produção de P. agglomerans PBC-1 foi avaliada, em ensaios de crescimento em Erlenmeyer, com consequente transição para reator mecanicamente agitado. Os perfis de crescimento da cultura crescida com subprodutos da indústria de alfarroba assemelharam-se aos observados com sacarose como fonte de carbono. A biomassa viável produzida com subprodutos da indústria de alfarroba, foi de 4- 7×109 ufc/ml, o que permite concluir que é uma alternativa viável à produção deste microrganismo. A produção de M. andauensis PBC-2 com subprodutos da indústria de sumos de citrinos, foi estudada em Erlenmeyer tendo como objetivo conhecer os perfis de crescimento do microrganismo, bem como, estudar a melhor combinação desta fonte de carbono e sua concentração. O bagaço de citrinos e um resíduo líquido, que se denominou de licor, foram testados com resultados comparáveis à produção obtida com meio usado como standard, (YPS), sem comprometer a atividade antagonista do agente de biocontrolo. Posteriormente, foi realizada a produção em reator mecanicamente agitado, escolhendo-se para tal o meio YL (10 g/l extrato de levedura e licor à concentração de açúcares de 12.5 g/l). Os parâmetros de crescimento da cultura foram semelhantes aos obtidos com a fonte de carbono comercial. Após aproximadamente 40 h de incubação, a população viável de M. andauensis PCB-2 atingiu 3.1×108 ufc/ml. A produtividade de biomassa e rendimento foi de 0.435 g/l.h e 1.502 g/g, respetivamente, comparável a produtividade de biomassa (0.432 g/l.h) e rendimento (1.4416 g/g) observado no meio YPS. Os resultados obtidos, são uma base sólida para o aumento de escala a um nível laboratorial e semi-industrial, permitiram concluir que é exequível produzir M. andauensis a baixo custo e representam uma possível alternativa para um resíduo. Em estudos dos possíveis modos de ação, de M. andauensis PBC-2, conclui-se que, este agente de biocontrolo, não tem como modos de ação a produção de antibióticos ou de voláteis, uma vez que, não se verificou inibição do crescimento dos agentes patogénicos. A competição por ferro e a produção de enzimas líticas por M. andauensis PBC-2 foi estudada em meios com diferentes concentrações de ferro e em um meio de cultura, com paredes celulares de fungos, como única fonte de carbono. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a produção e secreção de enzimas líticas não é o principal ou o mais importante modo de ação do agente de controlo biológico PBC-2, uma vez que a produção de quitinase observada ao 5 e 7º dia de incubação foi muito baixa, e não foi observada a produção de β-1,3- glucanases e proteases.

Impacto da utilização de ácido gálhico, ácido ferúlico e eugenol em modo contínuo na suscetibilidade de Pseudomonas aeruginosa

Dissertação de Mestrado, Biologia Molecular e Microbiana, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016