Avaliação do potencial cancerigénico de microcistinas (cianotoxinas)

Tese de doutoramento em Farmácia (Toxicologia), apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa, 2009.

Estudo da intercalação de fontes de potássio em caulinita pura, com tratamento térmico e ativação ácida

The chemical changes in clay minerals has been widely studied in order to improve its properties for use in various applications. However kaolinite has strong hydrogen bonds between their adjacent layers hindering the process changes in its structure. With the objective to facilitate the process of intercalation monobasic potassium phosphate, bibasic potassium phosphate and potassium acetate we was performed on kaolinite heat treatment at 600 °C and activated acidic with phosphoric acid and 5 to 10 mol L-1. The samples they were characterized by energy dispersive spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TG) and Differential Thermal Analysis (DTG) and the superficial and textural changes the samples with heat treatment and acid activation they were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Textural Analysis of Adsorption/desorption N2. With the help of the techniques found that, the heat treatment becomes more susceptible to acid activation kaolinite making the samples with two treatments show larger amounts of phosphorus. It was also found that bibasic potassium phosphate binds more strongly the structure of kaolinite by having a structure with two-coordinating oxygens and intercalation with potassium acetate in acid-activated kaolin increases the interlayer distance of the kaolinite and the intercalation occurs with higher response index (RI) for samples with acid activation to 5 mol /L.

Bioremediation of phosphates in seawater: approach for recirculating marine aquaculture effluents

Marine Recirculating Aquaculture Systems (RAS) produce great volume of wastewater, which may be reutilized/recirculated or reutilized after undergoing different treatment/remediation methods, or partly discharged into neighbour water-bodies (DWW). Phosphates, in particular, are usually accumulated at high concentrations in DWW, both because its monitoring is not compulsory for fish production since it is not a limiting parameter, and also because there is no specific treatment so far developed to remove them, especially in what concerns saltwater effluents. As such, this work addresses two main scientific questions. One of them regards the understanding of the actual (bio)remediation methods applied to effluents produced in marine RAS, by identifying their advantages, drawbacks and gaps concerning their exploitation in saltwater effluents. The second one is the development of a new, innovative and efficient method for the treatment of saltwater effluents that potentially fulfil the gaps identified in the conventional treatments. Thereby, the aims of this thesis are: (i) to revise the conventional treatments targeting major contaminants in marine RAS effluents, with a particular focus on the bioremediation approaches already conducted for phosphates; (ii) to characterize and evaluate the potential of oyster-shell waste collected in Ria de Aveiro as a bioremediation agent of phosphates spiked into artificial saltwater, over different influencing factors (e.g., oyster-shell pre-treatment through calcination, particle size, adsorbent concentration). Despite the use of oyster-shells for phosphorous (P) removal has already been applied in freshwater, its biosorptive potential for P in saltwater was never evaluated, as far as I am aware. The results herein generated showed that NOS is mainly composed by carbonates, which are almost completely converted into lime (CaO) after calcination (COS). Such pre-treatment allowed obtaining a more reactive material for P removal, since higher removal percentages and adsorption capacity was observed for COS. Smaller particle size fractions for both NOS and COS samples also increased P removal. Kinetic models showed that NOS adsorption followed, simultaneously, Elovich and Intraparticle Difusion kinetic models, suggesting that P removal is both a diffusional and chemically rate-controlled process. The percentage of P removal by COS was not controlled by Intraparticle Diffusion and the Elovich model was the kinetic model that best fitted phosphate removal. This work demonstrated that waste oyster-shells, either NOS or COS, could be used as an effective biosorbent for P removal from seawater. Thereby, this biomaterial can sustain a cost-effective and eco-friendly bioremediation strategy with potential application in marine RAS.

Desenvolvimento e caracterização de micropartículas de amido reticuladas com agente fosfatado e avaliação da adsorção do azul de metileno

Starch has properties that make it one of the most studied biopolymers today. It is biodegradable, biocompatible, stable and non-toxic. This work has synthesis of starch and tapioca microparticles, through chemical modification by crosslinking with sodium tripolyphosphate agent in concentrations 7.5 and 15% (m / m). The amylose content was measured for starch and commercial cassava starch at 21.8% and 28.6%, respectively. According to the solubility index, processing in basic medium does not change the solubility of the material, but the addition of crosslinking agent increases this index, which changed from 12.8% for the control unprocessed, to 22.4% for the A5R15 sample. Soluble starch-based materials had a significant increase in the crosslinking density by increasing the concentration of crosslinker, from 1.4 in A5R7,5 sample, to 1.9 in A5R15. The cassava starch-based materials exhibited an opposite behavior: to increase the concentration of crosslinker crosslinking density decreased significantly in F5R7.5 from 2.9, to 1.9 in F5R15 sample. The point of zero charge (PZC) shows that below pH 4 the surface is positively charged. The surface area data is between 3,04 and 1,15 m2.g-1. The pore volume between 2.94 and 1.33 cm3.g-1 and pore size around 1.5 nm. The SEM indicates uneven distribution of microparticles, which are smooth, with no ridges. The maximum adsorption capacity of the materials were tested at pH 7.7 and for A5R15 and CA sample, at pH 2, 5, 6 and 9. It is noted that the processing in basic medium reduces the adsorption capacity of CA and CF in respect fo A and F. The adsorption in A5R15 sample has great dependency on the pH, reaching a value of 587 μg.g-1 in pH 7.7. The samples A5R15 and F5R7,5 adsorbed similar amounts, according to the statistical analysis, and significantly higher than their respective controls and showed lower desorption, indicating that the modification process was effective to control the release of methylene blue. The infrared spectra not show the characteristic bands of the phosphate bonds to the material formed, however, developments in hydroxyl characteristic band suggest modification in the way this group was linked after the reaction. After adsorption, the infrared spectra show different format in the band of hydroxyl. PCA analysis shows that the greatest changes observed in the IR spectra are observed in the region of 3500 cm-1. Thermal analysis showed three thermal events related to dehydration and material degradation. It is observed that the processing increases the temperature to the first mass loss, fixed at 12%, but not observed increased stability due to the presence of crosslinker or process.

Monitorização da utilização de polifosfatos no processamento de bacalhau

Mestrado em Engenharia Alimentar - Qualidade e Segurança Alimentar - Instituto Superior de Agronomia - UL

Bananicultura orgânica.

Na bananicultura orgânica, uma das práticas mais importantes é o manejo do solo, pois este deve ser mantido com cobertura viva e/ou morta. Os nutrientes podem ser supridos por fontes orgânicas (plantas melhoradoras do solo ? leguminosas e não leguminosas, estercos animais, tortas vegetais, resíduos agrícolas) ou fontes minerais naturais (calcários, fosfatos naturais, pós de rocha e cinzas de madeira). O manejo de pragas em sistemas orgânicos de produção, visando à proteção das plantas, baseia-se no uso de variedades resistentes e mais adaptadas às condições da região e também na utilização de controle biológico de pragas e doenças. São várias as opções de variedades resistentes às três principais doenças da bananeira (sigatoka-negra; sigatoka-amarela e mal-do-panamá), as quais constituem importante alternativa para o cultivo orgânico. Práticas culturais, como o uso de matéria orgânica (MO), rotação de culturas e adubação verde, contribuem para diminuir o estresse nas plantas, reduzindo os problemas com pragas e doenças. O mercado brasileiro para produtos orgânicos tem sido crescente. Assim, a demanda por bananas orgânicas visa não só produtos saudáveis, isentos de qualquer tipo de contaminantes que ponham em risco a saúde do consumidor e do agricultor e o meio ambiente, mas também a preservação e a ampliação da biodiversidade dos ecossistemas e a conservação das condições físicas, químicas e biológicas do solo, da água e do ar, atendendo assim ao tripé: ambientalmente correto, socialmente justo e economicamente viável. Espera-se, com a bananicultura orgânica, que o agricultor tenha mercado distinto com um produto diferenciado e competitivo

Potencial biotecnológico de bactérias endofíticas de milho.

Bactérias endofíticas são microrganismos que habitam o interior dos tecidos vegetais e são conhecidas promotoras do crescimento de plantas, favorecendo sua nutrição, pela solubilização de fosfatos, além de produzirem fito-hormônio, enzimas e sideróforos, apresentando potencial para uso como bioinoculantes. O objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar bactérias endofíticas de milho eficientes na solubilização de fosfatos de cálcio e de ferro e na produção de sideróforos, substâncias que atuam na captação de ferro.Para o isolamento das bactérias, foram coletadas plantas de milho no florescimento em área de cerrado, sendo estas posteriormente desinfestadas e maceradas para o isolamento dos endófitos. Foram isoladas 113 bactérias provenientes de raízes (54,9%), folhas (20,4%) e seiva de milho (24,8%). Dessas bactérias, 49 foram caracterizadas geneticamente com base na sequência do 16S rDNA e avaliadas quanto à capacidade de solubilização de fosfatos em meio de cultura líquido contendo fosfato de cálcio e de ferro e produção de sideróforos. Os isolados mais eficientes na solubilização de fosfato de cálcio e fosfato de ferro produziram entre 179,4 a 193,7 mgP. L-1 e 62,7 a 68,7 mg P. L-1, respectivamente. Foi observada uma correlação negativa de -0,58 e -0,48 entre a solubilização de fósforo nos dois fosfatos testados, P-Ca e P-Fe, e os valores de pH, respectivamente, indicando a produção de ácidos orgânicos como o principal mecanismo de solubilização de P. O sideróforo produzido por 69% dos microrganismos avaliados foi do tipo carboxilato. As bactérias endofíticas eficientes na solubilização de P foram identificadas principalmente como pertencentes ao gênero Bacillus e Pantoea. Foi possível concluir que as estirpes bacterianas provenientes do microbioma interno de milho cultivado em solo de cerrado possuem características promissoras de biossolubilização de fosfatos e promoção de crescimento de plantas, sendo possível neste estudo a seleção de seis isolados do gênero Bacillus para futuros testes de inoculação em plantas.

Influência de termofosfato de alumínio na produção de grãos de milho em Latossolo Amarelo do Sudeste Paraense.

Os altos custos dos fosfatos industrializados têm contribuído para restringir o uso desses insumos na Amazônia, o que condiciona a busca de fontes alternativas de fósforo. Diante disso, a tarefa de estudar a eficiência de fontes de fósforo é importante para orientar a indústria de transformação, bem como para recomendar ao produtor rural o melhor manejo para cada fonte. Visando avaliar a eficiência agronômica do termofosfato de alumínio, como fonte de P, um experimento foi conduzido em um Latossolo Amarelo distrófico, textura muito argilosa, em Paragominas-PA. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, com três repetições em arranjo fatorial de 3x4 correspondendo a três fontes de P (Bayóvar, Superfosfato triplo-SFT, termofosfato de alumínio) e quatro doses de P (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de P2O5). Os teores de fósforo no solo e produção de grãos de milho apresentaram um comportamento linear em resposta à aplicação de doses crescentes de termofosfato de alumínio, apresentando um comportamento muito semelhante ao fosfato reativo de Bayóvar. A aplicação de doses crescentes de termofosfato de alumínio promove aumento na produção de grãos de milho, apresentando comportamento muito semelhante ao fosfato reativo de Bayóvar. A maior eficiência agronômica do termofosfato de alumínio se verifica na maior dose de P aplicada (200 kg ha-1 de P2O5).

Fontes Fosfatadas, Ácidos Húmicos e Fungos Solubilizadores de Fosfato em Trigo

Este trabalho objetivou avaliar o efeito de fontes fosfatadas, ácidos húmicos e fungos solubilizadores de fosfato em trigo cultivado em solo de Cerrado. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado com 7 tratamentos: 1) ácidos húmicos (30 kg ha-1); 2) ácidos húmicos + fosfato de Arad (800 kg ha-1); 3) ácidos húmicos + pó de basalto (526 kg ha-1); 4) fosfato de Arad; 5) pó de basalto; 6) FSF (108 UFC mL-1), 7) testemunha e 4 repetições. As espécies de fungo usadas foram: um isolado de Penicillium sp e um de Aspergillus sp. A combinação de fosfato de Arad e ácidos húmicos incrementou o desenvolvimento de trigo. A inoculação de FSF não se mostrou efetiva para beneficiar o desenvolvimento de trigo.

Fósforo remanescente em argila e silte retirados de Latossolos após pré-tratamentos na análise textural.

Alguns Latossolos podem apresentar problemas de dispersão, devido a grupamentos de microagregados de alta estabilidade. Esses grupamentos, muito argilosos, são parcialmente desagregados pela dispersão química e mecânica, contribuindo, pelo seu tamanho, para superestimar a proporção de silte do solo analisado. Para reduzir a proporção de pseudo-componentes aplicam-se pré-tratamentos, cuja eficiência pode ser testada pela capacidade de retenção de fosfatos. Assim, realizou-se um ensaio em laboratório com objetivo de verificar o uso da determinação do fósforo remanescente (Prem) como medida da eficiência de pré-tratamentos na análise textural de Latossolos. Os tratamentos corresponderam a um arranjo fatorial 7 x 22, num delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os fatores em estudo foram as amostras de sete Latossolos dispersos com NaOH 0,1 mol L-1, sem e com (22) pré-tratamentos para a remoção da matéria orgânica (-MO) e dos óxidos de Fe e Al mal cristalizados (-Ox). Determinou-se o Prem em amostras da fração argila e silte dispersas uma vez e da fração silte dispersa uma segunda vez. A determinação do Prem é eficiente em mostrar diferenças entre os tratamentos aplicados, evidenciando alterações na capacidade de retenção de fosfatos, que foi incrementada no tratamento -MO, por maior exposição de componentes inorgânicos, e reduzida no tratamento ?Ox, por diminuir a proporção de óxidos mal cristalizados.