Estudo Químico e Biológico das Espécies Vegetais Caboverdianas Echium Hypertropicum Webb e Echium Stenosiphon Webb Subsp. Stenosiphon

Echium hypertropicum Webb e Echium stenosiphon Webb subsp. stenosiphon são arbustos endêmicos de Cabo Verde, usados na medicina popular para o tratamento de distúrbios gastrintestinais e tosse. As duas espécies tiveram suas frações alcalóidicas obtidas por extração ácido-base. A análise por CG-EM e ESI-EM/EM indicou a presença de alcaloides pirrolizidínicos (APs) e as substâncias purificadas foram analizadas por experimentos de RMN de 1D e 2D. Um total de 10 alcaloides foram isoladas e identificadas, sendo que 8 identificadas através da comparação de suas massas moleculares e padrões de fragmentação de massas, com a base de dados NIST e os dados da litratura para o género. Os diésteres hepatotóxicos equimidana e 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foram identificadas em ambas as espécies. Os alcaloides 7-senecioilretronecina, 9-angeloilretronecina, licopsamina, 7-acetil-licopsamina e equihumilina foram identificados nas folhas de E. hypertropicum, enquanto que o N-óxido da 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foi identificado nas folhas de E. stenosipnhon. A equimidina foi o componente majoritário na fração em éter dietílico das folhas de E. hypertropicum, enquanto a 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foi o componente majoritário na fração em diclorometano das folhas de E. stenosiphon. O alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina N-óxido foi identificado pela primeira vez no gênero Echium. Em adição, 22 componentes de óleo essencial foram identificadas nas flores de Echium hypertropicum, sendo trans-fitol (30,64 %), n-pentacosano (8,28 %) e n-tricosano (6,73) como componentes majoritários. O triterpeno friedelina foi também isolado das folhas de E. hypertropicum. Na avaliação da atividade antibacteriana, os extratos etanólicos das duas espécies vegetais e o alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina foram capazes de inibir o crescimento de Staphylococcus aureus ATCC 29213 com CMI de 250,0 μg/mL e 25,0 μg/mL, respectivamente. A atividade anticolinesterásica foi avaliada e a equimidina foi capaz de inibir a enzima acetilcolinesterase nas concentrações testadas com o valor de P = 0,0011. O alcaloide 7-(2-metilbutiril)-9-equimidinilretronecina retardou o crescimento do fitófago Dysdercus peruvianus na concentração de 1mg/mL. Os extratos etanólicos de E. hypertropicum e E. stenosiphon (3,9 μg/mL) foram avaliados frente ao vírus HSV. O extrato etanólico de E. hypertropicum apresentou uma porcentagem de inibição (PI) de 27,5% contra HSV-1S e 43,8% contra HSV-2S. Apresentaram ainda elevada citotoxidade para as celulas Vero, utilizadas como sistema hospedeiro (CC50 de 140,10 μg/mL e 96,86 μg/mL). A composição química e as atividades biológicas de E. hypertropicum e E. stenosiphon subsp. stenosiphon foram relatadas pela primeira vez. As substâncias identificadas podem ser utilizadas no futuro como marcadores quimiotaxonômicos para o gênero Echium.

Estudo da Biodegrabilidade de um Efluente Industrial

O presente trabalho foi desenvolvido numa indústria de produtos de limpeza doméstica (LD) e higiene pessoal (HP), onde está implementada uma estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI). Durante o estudo foi monitorizada e avaliada a biodegradabilidade de algumas substâncias base dos detergentes (tensoactivos aniónicos), nomeadamente o LAS e o SLES, bem como o efluente da indústria nas diferentes fases de tratamento implementado na ETARI. Ao longo do processo de tratamento dos fluxos que compõem as águas residuais industriais, procurou-se estabelecer relações entre parâmetros chave de avaliação do conteúdo em matéria orgânica (Carência Química Oxigénio – CQO e Carência Bioquímica Oxigénio – CBO) com os tensoactivos anteriormente referidos. Os resultados obtidos na caracterização do efluente industrial nas diferentes fases do tratamento implementado mostram eficiências de remoção de CQO na ordem dos 20% no processo de bioxidação, de 78% no processo físico-químico de coagulação/floculação, sendo a eficiência global do processo de tratamento integrado da ordem dos 82%. No que se refere ao teor de tensoactivos aniónicos foram alcançadas eficiências de remoção na ordem dos 16 e 94% respectivamente, para os processos de oxidação e físico-químico, e de 95% quando considerado todo o processo de tratamento implementado.

Principais Insectos Pragas das Culturas Hortícolas no Concelho do Tarrafal – Ilha de Santiago

O presente estudo foi realizado com o objectivo de determinar os principais insectos pragas das culturas hortícolas no concelho do Tarrafal. Verificou-se os estragos que vêm sendo causados pelas mesmas e assim propor possíveis medidas de controlo. Os trabalhos de campo tiveram lugar entre os meses de Fevereiro a Abril de 2007, nas diferentes zonas do Concelho nomeadamente: Achada Lagoa, Lagoa, Ribeira da Prata, Fazenda, Porto Formosa, Achada Porto, Mato Mendes e Colonato. Foram identificados 15 espécies diferentes causando estragos locais. Os resultados sugerem que existe de facto um problema associado a pragas no concelho com incidência durante todo o ano, sendo mais severo nos meses mais quentes. De acordo com as análises feitas as principais medidas de controlo mais usado é o método químico utilizado para 97,14% em horticultura, raízes e tubérculos. A maioria das pessoas entrevistadas 94,29% conhece os inimigos da cultura e as pragas presentes. As pragas analisadas segundo a percepção dos agricultores, os mais referidos Plutella xylostela, Icerya purchasi.

Efeito da Sequestração de Intermediários na Eficácia Funcional de Ciclos Metabólicos de Transferência de Grupos

Um Ciclo Metabólico de Transferência de Grupo, CMTG, é um conjunto de reacções químicas acopladas, catalisadas por enzimas, que transfere um grupo químico de um dador para um aceitante, via um intermediário recirculado. No caso minimalista - ciclo referência - o ciclo tem duas reacções. Uma reacção, catalisada por uma enzima de carga, onde o dador transfere o grupo químico para o intermediário, que passa de intermediário descarregado a intermediário carregado. Outra reacção catalisada por uma enzima de descarga, onde o intermediário carregado transfere o grupo para o aceitante. Os CMTG’s exibem diversidade a nível do design, sendo muito comum que o intermediário tanto na forma carregada como na descarregada seja sequestrado. Na primeira parte do trabalho, investiga-se os princípios de design dum CMTG e na segunda parte investiga-se as implicações funcionais da sequestração do intermediário carregado e do desacarregado. Quanto aos princípios de design dum CMTG, concluiu-se, utilizando novos métodos, que para um CMTG funcionar eficazmente, o intermediário deve estar predominantemente na forma carregada, a enzima de carga deve estar saturada com o dador enquanto que a enzima de descarga deve estar saturada com o intermediário carregado e insaturada com o aceitante. A comparação entre os diferentes design’s, mostrou que a sequestração do intermediário carregado tem as seguintes vantagens: • aumenta a tamponização do intermediário carregado com respeito à variações nas variáveis externas • diminui a sensibilidade da concentração do intermediário carregado às actividades enzimáticas • aumenta o acoplamento entre a demanda e o fluxo de fornecimento de grupos para o aceitante. No entanto, a sequestração desse intermediário tem a desvantagem de aumentar o tempo de resposta do ciclo à perturbações.

Efeito da sequestração de Intermediários na Eficácia Funcional de Ciclos Metabólicos de Transferência de Grupos

Um Ciclo Metabólico de Transferência de Grupo, CMTG, é um conjunto de reacções químicas acopladas, catalisadas por enzimas, que transfere um grupo químico de um dador para um aceitante, via um intermediário recirculado. No caso minimalista - ciclo referência - o ciclo tem duas reacções. Uma reacção, catalisada por uma enzima de carga, onde o dador transfere o grupo químico para o intermediário, que passa de intermediário descarregado a intermediário carregado. Outra reacção catalisada por uma enzima de descarga, onde o intermediário carregado transfere o grupo para o aceitante. Os CMTG’s exibem diversidade a nível do design, sendo muito comum que o intermediário tanto na forma carregada como na descarregada seja sequestrado.Na primeira parte do trabalho, investiga-se os princípios de design dum CMTG e na segunda parte investiga-se as implicações funcionais da sequestração do intermediário carregado e do desacarregado. Quanto aos princípios de design dum CMTG, concluiu-se, utilizando novos métodos, que para um CMTG funcionar eficazmente, o intermediário deve estar predominantemente na forma carregada, a enzima de carga deve estar saturada com o dador enquanto que a enzima de descarga deve estar saturada com o intermediário carregado e insaturada com o aceitante. A comparação entre os diferentes design’s, mostrou que a sequestração do intermediário carregado tem as seguintes vantagens: 1)aumenta a tamponização do intermediário carregado com respeito à variações nas variáveis externas 2) diminui a sensibilidade da concentração do intermediário carregado às actividades enzimáticas 3)aumenta o acoplamento entre a demanda e o fluxo de fornecimento de grupos para o aceitante. No entanto, a sequestração desse intermediário tem a desvantagem de aumentar o tempo de resposta do ciclo à perturbações.A sequestração do intermediário descarregado, por seu lado, piora as tamponizações, as sensibilidades e o acoplamento referidos acima. Quanto ao aspecto temporal não se obteve um resultado absoluto do efeito dessa sequestração, mas antes, mostrou-se que o resultado depende do ambiente, pois para certos ambientes melhora o tempo de resposta em relação ao ciclo referência e para outros piora. Concluiu-se que há uma relação de compromisso entre os diferentes aspectos da eficácia funcional. A sequestração do intermediário carregado melhora os aspectos relacionados com propriedades estacionárias, isto é , tamponizações, sensibilidades e outros, enquanto que piora os aspectos temporais. Já a sequestração do intermediário descarregado piora os aspectos relacionados com variações nas propriedades estacionárias.

TRATAMENTO DE EFLUENTES DE TANQUES DE PISCICULTURA APLICANDO A TECNOLOGIA DE ELETROCOAGULAÇÃO

Para a realização deste trabalho, foi utilizada a técnica da eletrocoagulação (EC) para o tratamento de efluente de piscicultura. Um reator de EC em escala de laboratório, com capacidade de 1,5 L foi montado, utilizando um conjunto de quatro placas de eletrodos de alumínio, um agitador mecânico de alto torque microprocessado, fios condutores com garras de jacaré e uma fonte de tensão com potência regulável. Os eletrodos foram arranjados dentro da célula eletrolítica de forma monopolar, em paralelo e a uma distância de 11 mm. O efluente utilizado neste estudo foi coletado em tanques de piscicultura do centro de criação de peixes do Departamento de Engenharia de Pesca da Universidade Federal do Ceará. Para a determinação da melhor condição de operação do reator, foi feito um planejamento experimental por intermédio do Software “Statgrafics”, definindo, as variáveis operacionais e os seus respetivos intervalos de variação (pH inicial de 4 a 8, condutividade de 1000 a 4000 μS cm-1, tempo de eletrolise de 15 a 35 min., agitação de 200 a 600 rpm e corrente de 1 a 2,5 A), que combinadas entre si totalizaram um total de 35 ensaios experimentais. Com base nos resultados obtidos por meio das análises físico-químicas em laboratório, pode-se afirmar que o pH inicial=8, condutividade=1000 μS cm-1, tempo=35 min., agitação=200 rpm e corrente=2,5 A, são as condições ótimas de operação do reator. Nestas condições, alcançaram remoção de 84,95% para DQO, 98,06% para nitrito, 82,43% para nitrato, 98,05% para fósforo total e 95,32% para a turbidez, sendo o custo operacional de 4,59 R$/m3 de efluente tratado. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que alguns dos parâmetros analisados (pH, turbidez, temperatura, STD, nitrito, nitrato e fósforo total) estão de acordo com os padrões estabelecidos para água doce, classe 2, pela Resolução CONAMA nº 357/05, e de acordo com a Resolução CONAMA nº 430/2011 e a Portaria nº 154/2002 da SEMACE (CE), para lançamento do efluente final nos corpos receptores. A técnica de eletrocoagulação além de ser um método alternativo, eficiente e promissor para tratamento de efluentes de piscicultura, também mostrou ser ecologicamente correto por dispensar o consumo elevado de reagentes, ao contrário do que acontece no tratamento convencional.

Gestão Integrada dos Recursos Hídricos da Ilha do Maio (Cabo Verde): o Contributo das Águas Subterrâneas

Cabo Verde é constituído por 10 ilhas, sendo a ilha do Maio a mais antiga do arquipélago, com uma área de 269 km2, tendo como comprimento máximo 24100 m, uma largura máxima de 16300 m e uma população total de 6740 habitantes. No que concerne à geomorfologia e geologia, a ilha é considerada plana e é composta por formações eruptivas e sedimentares, sendo as formações sedimentares dominantes na ilha. Apresenta as formações mais antigas de Cabo Verde, de idade jurássica e cretácica. No entanto, não apresenta as formações eruptivas mais recentes como as restantes ilhas. A ilha do Maio enquadra-se num clima do tipo árido e semiárido, com uma temperatura média de 24.5 ºC e uma precipitação anual de 125.4 mm. Estimativas efectuadas com base no modelo do balanço hídrico sequencial diário mostram que cerca de 7% da precipitação corresponde a escoamento superficial e 14.1% a escoamento subterrâneo. Pela aplicação deste modelo e do método do balanço químico do ião cloreto, os recursos hídricos subterrâneos renováveis anualmente na ilha do Maio estão, em ano médio, compreendidos entre 3.44 x 106 m3 e 4.76 x 106 m3.por sua vez, o escoamento total é estimado em 7.8 x 106 m3 anuais, o que equivale a cerca de 21 400 m3/dia. O escoamento subterrâneo na ilha do Maio faz-se globalmente de um modo centrífugo a partir das elevações do maciço central. O gradiente hidráulico assume valores entre 0.05% e 2.9%, sendo que o valor mais baixo ocorre no sector norte da ilha, o que favorece o fenómeno de intrusão salina. Relativamente à qualidade da água, verifica-se que as amostras recolhidas correspondem a águas muito mineralizadas, com valores de condutividade eléctrica compreendidos entre 832 μS/cm e 7730 μS/cm. Por sua vez, os valores de TDS estão compreendidos entre 705.8 mg/L e 4210.4 mg/L. Nestas condições, as águas subterrâneas analisadas podem ser consideradas águas salobras. A fácies hidroquímica dominante é a cloretada sódica, sendo que grande parte das amostras pode ser considerada cloretada-bicarbonatada sódica. Admitindo que a amostragem efectuada tem significado estatístico, poderá dizer-se que, a nível físico-químico, cerca de 20% das águas subterrâneas são próprias para o consumo humano. No que respeita à utilização da água para rega, as águas analisadas apresentam baixo a alto perigo de alcalinização do solo e alto a muito alto perigo de salinização. Em síntese, pode concluir-se que, não obstante o carácter árido da ilha do Maio, a mesma apresenta um potencial de recursos hídricos não negligenciável, eventualmente suficiente para suprir as necessidades hídricas da população. No entanto, o estudo desenvolvido mostra a necessidade de implementar medidas susceptíveis de proporcionarem um aproveitamento sustentado dos recursos hídricos, no quadro da gestão integrada dos recursos hídricos da ilha do Maio.

Qualidade Microbiológica e Físico – Química de Queijo Fresco de Leite de Cabra produzido em Cabo Verde

A Segurança Alimentar tem assumido uma importância cada vez maior a nível mundial, devido essencialmente ao aumento das trocas internacionais de alimentos e da consciencialização dos consumidores face ao direito de obter alimentos seguros. Tendo em conta este panorama, diversos países encaram a Segurança Alimentar como uma prioridade a nível de gestão governamental, onde se destaca os países em vias de desenvolvimento, como é o caso de Cabo Verde. No domínio do setor de produção de alimentos, têm sido implementadas ações que visam, principalmente, o aumento da qualidade. Em Cabo Verde existe uma grande tradição relacionada com a produção e consumo de queijo, sendo esta atividade possivelmente herdada dos antepassados coloniais. A maioria do queijo comercializado provém de fabricação artesanal e sua quantificação não consta em estatísticas oficiais, embora seja conhecida a existência de unidades de produção caseira e unidades semi-industriais. O presente trabalho, afeto ao curso de Mestrado em Segurança Alimentar da Faculdade de Farmácia – Universidade de Coimbra, teve como objetivo avaliar as condições sanitárias de produção e a qualidade microbiológica e físico-química de queijo fresco de leite de cabra produzidos em Cabo Verde. No total foram analisados 60 amostras de queijo, sob o ponto de vista microbiológico (30 amostras) e sob o ponto de vista físico-químico (30 amostras). Da avaliação sanitária conclui-se que ainda persistem algumas deficiências, como por exemplo, a realização de ordenha de forma inadequada e a produção de queijo sem tratamento térmico do leite. De acordo com os resultados microbiológicos, constataram-se elevadas contagens de microrganismos a 30ºC, na totalidade das amostras, e de E. coli, em 63% das amostras. Não se encontraram amostras positivas à presença de L. monocytogenes e Salmonella spp. As análises físico-químicas apresentaram teores médios, por 100g de produto, de 53% de humidade, 24% de matéria-gorda, 19% de proteína bruta, 3% de cinzas, 1,5% de açúcares (lactose) e 1,4% de sal, conduzindo a teores médios de 69% de humidade no queijo isento de matéria-gorda e de 51% de matéria gorda no resíduo-seco; o pH médio foi de 5,88 e o aw médio situou-se em 0,847. Foram identificadas variações inter-ilhas, a nível dos X parâmetros analisados, embora não muito marcantes, mas suficientes para conduzir a alguma diferenciação em função da proveniência. Recomendou-se o uso contínuo das boas práticas de higiene e fabrico na elaboração dos queijos, com o objetivo de melhorar a qualidade sanitária da produção e dos produtos finais.

Modelação cinética da conversão do furfural utilizando catalisadores multifuncionais

A utilização da biomassa como fonte de matéria-prima renovável para a obtenção de biocombustíveis e produtos de consumo pode reduzir os riscos geopolíticos e de segurança energética. As hemiceluloses – um dos principais componentes da biomassa vegetal - são convertidas industrialmente em furfural (Fur) que tem uma vasta gama de aplicações, sendo, por isso, considerado um dos compostos químicos renováveis de base mais importantes para biorefinarias. Este trabalho está relacionado com a valorização química do Fur, inserindo-se no conceito da Biorefinaria e nos objetivos de investigação do laboratório associado CICECO. Foi investigada a conversão catalítica do Fur em determinados bio-produtos de interesse para diversos setores da indústria química. Em particular, alquilfurfuril éteres, ésteres alquil-4-oxopentanoato, 5-metil-2-furanonas, ácido levulínico e gama-valerolactona são importantes para a produção de bio-aditivos para combustíveis, bio-polímeros, agroquímicos, aromas e fragrâncias, solventes, etc. A conversão do Fur nos bio-produtos envolve mecanismos reacionais complexos e requer o uso de catalisadores ácidos e de redução. A realização das múltiplas etapas num único reator é importante em termos de intensificação de processos. Neste trabalho, investigou-se a conversão do Fur em bio-produtos, num reator descontínuo fechado, a 120 ºC, utilizando catalisadores multifuncionais nanocristalinos do tipo zeólito beta contendo centros ativos de zircónio (Zr) e alumínio (Al). Com base numa revisão bibliográfica, propuseram-se dois modelos cinéticos pseudo-homogéneos para a conversão do Fur. Os modelos foram testados por ajuste das equações diferenciais ordinárias, representativas dos balanços às espécies reativas num reator descontínuo isotérmico, aos resultados experimentais de concentração versus tempo do Fur e cada um dos bio-produtos. Os estudos cinéticos foram combinados com os de caracterização dos catalisadores no estudo da influência das propriedades dos materiais nos diferentes passos do mecanismo global. Os centros ácidos de Al e Zr promoveram as reações ácidas e os de Zr eram essenciais para os passos de redução. No geral, as constantes cinéticas aparentes relativas às reações ácidas desejadas aumentaram com a razão Al/Zr dos catalisadores, e as dos passos de redução aumentaram com a diminuição da razão Si/Zr. O aumento da razão Al/Zr simultaneamente promoveu as reações indesejadas, diminuindo o rendimento total dos bio-produtos.