Coordenação dos sistemas antioxidantes da catalase e da ascorbato peroxidase durante o envelhecimento acelerado de sementes de cártamo e girassol

World consumption of vegetable oils has increased in recent years because of its application in food, chemical, pharmaceutical and, more recently, energy industry. However, oilseeds, which these oils are extracted, have low viability, affecting the cultivation and productivity of these species. The aim of this study was to analyze the effect of aging on the coordination of catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) antioxidant systems in safflower and sunflower. . Therefore, seeds were subjected to accelerated aging for 3, 6 and 9 days and grown in moistened paper towel for 72 hours. Additionally, before accelerated aging, sunflower seeds were pretreated by osmopriming with 10 mM ascorbate (ASC) or 3 amino 1,2,4 triazol (3-AT), a specific inhibitor of CAT activitie. The method of artificial aging used was efficient in both species, because it caused a decrease in germination, seedling development and growth, especially in safflower. The aging caused inhibition of CAT activity for both species and to compensate for such inhibition , sunflower increased mRNA expression of this enzyme , while safflower mobilized over the activity of APX. Analysis of the expression of malate synthase and sugar content demonstrated that sunflower seeds consumes lipid reserves in quiescent state, while the safflower is more dependent on carbohydrate. Pretreatment with 3-AT inhibited CAT activity and stimulated the APX, though with ASC acted reverse on these systems. None of the treatments recovered the physiological decline aging. It is concluded that aging change the oilseeds antioxidant metabolism, despite interspecies variations in response to this process, the depletion of the CAT antioxidant system was common. Because of this we propose that the measurement of CAT activity can be used to identify aging seed lots.

Análise fitoquímica e avaliação das atividades anti-inflamatória, antipeçonhenta e citotóxica de extratos aquosos de Aspidosperma pyrifolium e Ipomoea asarifolia

Envenomation caused by venomous animals, mainly scorpions and snakes, are a serious matter of public health. Tityus serrulatus is considered the most venomous scorpion in South America because of the high level of toxicity of its venom. It is responsible for causing serious accidents, mainly with kids. The species Bothrops jararaca is a serpent that has in its venom a complex mixture of enzyme, peptides and other molecules. The toxins of the venom of B. jararaca induce local and systemic inflammatory responses. The treatment chosen to serious cases of envenomation is the intravenous administration of the specific antivenom. However, the treatment is not always accessible to those residents in rural areas, so that they use medicinal plant extracts as the treatment. In this context, aqueous extracts, fractions and isolated compounds of Aspidosperma pyrifolium (pereiro) and Ipomoea asarifolia (salsa, salsa-brava), used in popular medicine, were studied in this research to evaluate the anti-inflammatory activity in the peritonitis models induced by carrageenan and peritonitis induced by the venom of the T. serrulatus (VTs), and in the local oedema model and inflammatory infiltrate induced by the venom of the B. jararaca, administrated intravenously. The results of the assays of cytotoxicity, using the MTT, showed that the aqueous extracts from the plant species presented low toxicity to the cells that came from the fibroblast of the mouse embryo (3T3).The chemical analysis of the extracts by High Performance Liquid Chromatography revealed the presence of the rutin flavonoid, in A. pyrifoliu, and rutin, clorogenic acid and caffeic acid, in I. asarifolia. Concerning the pharmacological evaluation, the results showed that the pre-treatment using aqueous extracts and fractions reduced the total leukocyte migration to the abdominal cavity in the peritonitis model caused by the carrageenan and in the peritonitis model induced by the T. serulatus venom. Yet, these groups presented anti-oedematous activity, in the local oedema model caused by the venom of the B. jararaca, and reduced the inflammatory infiltrate to the muscle. The serum (anti-arachnid and anti-bothropic) specific to each venom acted inhibiting the inflammatory action of the venoms and were used as control. The compounds identified in the extracts were also tested and, similar to the plant extracts, showed meaningful anti-inflammatory effects, in the tested doses. Thus, these results are indicating the potential anti-inflammatory activity of the plants studied. This is the first research that evaluated the possible biological effects of the A. pyrifolium and I. asarifolia, showing the biological potential that these species have.

Inibição dos efeitos locais induzidos pelas peçonhas das serpentes Bothrops erythromelas e Bothrops jararaca pelo extrato aquoso das folhas de Jatropha mollissima (Pohl) Bail

Snakebites are a serious public health problem in tropical and subtropical countries and Bothrops genus is responsible for the accidents in Brazil and throughout Latin America (90% of cases). The local effects (pain, edema, hemorrhage and myonecrosis) and systemic (cardiovascular alterations, shock and blood clotting disorders) caused by the venom of Bothrops are due to the numerous protein and non-protein components, which are part of the constitution of the poison. The only form of therapy is scientifically validated antivenom serum therapy which, however, is not effective with respect to local effects produced, risk of immunological reactions, high cost and difficult access in some regions. Thus, the search for new alternatives to serum therapy becomes important, and in this context, many medicinal plants have been highlighted by the popular use as antiophidic. Among these plants, we can mention the species Jatropha mollissima (Euphorbiaceae) which has popular use in traditional medicine as antiophidic, anti-inflammatory, antimicrobial and antipyretic. Therefore, this study aims to evaluate the neutralizing potential of local effects induced by the venom of Bothrops erythromelas and Bothrops jararaca with the aqueous extract of the leaves of J. mollissima. The leaf extracts were prepared by decoction, fractionated (by liquid-liquid partition) and characterized by thin layer chromatography (TLC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Antiophidic activity of the extract was evaluated in model of paw edema, peritonitis, bleeding and myotoxicity induced by venoms of B. jararaca and B. erythromelas. In all models, the extract was evaluated by intraperitoneal route at the doses of 50, 100 and 200 mg/kg, administered 30 minutes prior to injection of the venom (pretreatment protocol). Stains suggestive of the presence of flavonoids: apigenin, luteolin, orientin, isoorientin, vitexin and vitexin-2-O-rhamnoside were detected in the extract by co-CCD. By means of HPLC were identified isoorientin, orientin, vitexin and isovitexin. All tested doses of J. mollissima extract reduced the paw edema induced by the venom with intensity similar to dexamethasone. The aqueous extract of J. mollissima leaves on all evaluated doses, inhibited cell migration induced by B. jararaca and B. erythromelas promoting inhibition of recruitment of mononuclear cells and the polymorphonuclear cells. Local bleeding induced by B. jararaca venom was significantly inhibited by the extract. Both venoms were inhibited by the extract in myotoxic activity. These results indicate that the aqueous extract of J. mollissima leaves have snakebite potential, particularly with respect to local effects, which may justify the use of this plant in traditional medicine and complementary therapy as anti-venom serum.

Inibição dos efeitos locais induzidos pelas peçonhas das serpentes Bothrops erythromelas e Bothrops jararaca pelo extrato aquoso das folhas de Jatropha mollissima (Pohl) Bail

Snakebites are a serious public health problem in tropical and subtropical countries and Bothrops genus is responsible for the accidents in Brazil and throughout Latin America (90% of cases). The local effects (pain, edema, hemorrhage and myonecrosis) and systemic (cardiovascular alterations, shock and blood clotting disorders) caused by the venom of Bothrops are due to the numerous protein and non-protein components, which are part of the constitution of the poison. The only form of therapy is scientifically validated antivenom serum therapy which, however, is not effective with respect to local effects produced, risk of immunological reactions, high cost and difficult access in some regions. Thus, the search for new alternatives to serum therapy becomes important, and in this context, many medicinal plants have been highlighted by the popular use as antiophidic. Among these plants, we can mention the species Jatropha mollissima (Euphorbiaceae) which has popular use in traditional medicine as antiophidic, anti-inflammatory, antimicrobial and antipyretic. Therefore, this study aims to evaluate the neutralizing potential of local effects induced by the venom of Bothrops erythromelas and Bothrops jararaca with the aqueous extract of the leaves of J. mollissima. The leaf extracts were prepared by decoction, fractionated (by liquid-liquid partition) and characterized by thin layer chromatography (TLC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Antiophidic activity of the extract was evaluated in model of paw edema, peritonitis, bleeding and myotoxicity induced by venoms of B. jararaca and B. erythromelas. In all models, the extract was evaluated by intraperitoneal route at the doses of 50, 100 and 200 mg/kg, administered 30 minutes prior to injection of the venom (pretreatment protocol). Stains suggestive of the presence of flavonoids: apigenin, luteolin, orientin, isoorientin, vitexin and vitexin-2-O-rhamnoside were detected in the extract by co-CCD. By means of HPLC were identified isoorientin, orientin, vitexin and isovitexin. All tested doses of J. mollissima extract reduced the paw edema induced by the venom with intensity similar to dexamethasone. The aqueous extract of J. mollissima leaves on all evaluated doses, inhibited cell migration induced by B. jararaca and B. erythromelas promoting inhibition of recruitment of mononuclear cells and the polymorphonuclear cells. Local bleeding induced by B. jararaca venom was significantly inhibited by the extract. Both venoms were inhibited by the extract in myotoxic activity. These results indicate that the aqueous extract of J. mollissima leaves have snakebite potential, particularly with respect to local effects, which may justify the use of this plant in traditional medicine and complementary therapy as anti-venom serum.

Avaliação de duas variedades de Passiflora edulis sobre as respostas comportamentais de camundongos e um possível mecanismo de ação

The medicinal plants constitute a rich source of biologically active compounds used for the treatment of many psychiatric disorders, such as anxiety disorders and depression. Generalized anxiety disorder has increased significantly, being the second most prevalent disorder in care facilities to public health. Depression is considered a chronic and common psychiatric disorder that affects 350 million people of all ages around the world. In this context, the pharmacological intervention conduits have been employed, effective, although leave to be desired when observed adverse effects. The genus Passiflora is commonly commercially known by its fruit, but is also widely used in traditional Brazilian medicine. Passiflora edulis displays considerable morphological variability. This plant produces two types of fruit: Purple (Passiflora edulis Sims fo. edulis) and yellow (Passiflora edulis fo. flavicarpa Degener). This study investigated the central effects of aqueous extract of the leaves of the two varieties of the species Passiflora edulis in tests used to assess behavior related to anxiety and depression, as well as investigating the potential effect of the antidepressant-like fractions of edulis fo. edulis and neuropharmacological mechanisms responsible for this action. To conduct this study used male Swiss mice (2 months old, weighing 30-35 g). The animals received the aqueous extract of the leaves of the two species of Passiflora: edulis fo. edulis (100, 300, 1000 mg / kg) and fractions ethyl acetate, butanol and aqueous waste (25, 50, 75, 100 mg / kg) and edulis fo. flavicarpa (30, 100, 300, 1000 mg / kg) or saline by gavage 60 minutes prior to the maze tests at high cross the open field test, test forced swim test and sedation induced by thiopental. To investigate the mechanism of action of the activity of antidepressant type of fractions the following drugs were used: PCPA (inhibitor of 5-HT synthesis) AMPT (inhibitor of catecholamine synthesis), DSP-4 (noradrenergic neurotoxin) and Sulpiride (antagonist selective dopamine D2 receptor). They were used as a standard positive control, fluoxetine and nortriptyline. The results of the phytochemical profile show very different characteristics to the aqueous extract of the varieties of Passiflora edulis "flavicarpa" and "edulis". The aqueous extracts of both varieties of Passiflora edulis share anxiolytic activity type (edulis fo. edulis 300 mg/kg; edulis fo. flavicarpa 300 and 1000 mg/kg) and antidepressant (edulis fo. edulis 300 mg/kg; edulis fo flavicarpa 1000 mg/kg), while the effect hipolocomotor/sedative was only seen for edulis fo. edulis (1000 mg/kg). Both fractions ethyl acetate, butanol aqueous extract edulis fo. edulis showed activity type antidepressant at a dose of 50 mg/kg in the forced swim test. The data suggest that the effect of antidepressant-like fractions edulis fo. edulis involves catecholaminergic and serotonergic neurotransmission, particularly dopaminergic, there is seen that pre-treatment DSP-4 is not affected antidepressant action of fractions as was dependent activation of dopamine D2 receptors.

Avaliação de duas variedades de Passiflora edulis sobre as respostas comportamentais de camundongos e um possível mecanismo de ação

The medicinal plants constitute a rich source of biologically active compounds used for the treatment of many psychiatric disorders, such as anxiety disorders and depression. Generalized anxiety disorder has increased significantly, being the second most prevalent disorder in care facilities to public health. Depression is considered a chronic and common psychiatric disorder that affects 350 million people of all ages around the world. In this context, the pharmacological intervention conduits have been employed, effective, although leave to be desired when observed adverse effects. The genus Passiflora is commonly commercially known by its fruit, but is also widely used in traditional Brazilian medicine. Passiflora edulis displays considerable morphological variability. This plant produces two types of fruit: Purple (Passiflora edulis Sims fo. edulis) and yellow (Passiflora edulis fo. flavicarpa Degener). This study investigated the central effects of aqueous extract of the leaves of the two varieties of the species Passiflora edulis in tests used to assess behavior related to anxiety and depression, as well as investigating the potential effect of the antidepressant-like fractions of edulis fo. edulis and neuropharmacological mechanisms responsible for this action. To conduct this study used male Swiss mice (2 months old, weighing 30-35 g). The animals received the aqueous extract of the leaves of the two species of Passiflora: edulis fo. edulis (100, 300, 1000 mg / kg) and fractions ethyl acetate, butanol and aqueous waste (25, 50, 75, 100 mg / kg) and edulis fo. flavicarpa (30, 100, 300, 1000 mg / kg) or saline by gavage 60 minutes prior to the maze tests at high cross the open field test, test forced swim test and sedation induced by thiopental. To investigate the mechanism of action of the activity of antidepressant type of fractions the following drugs were used: PCPA (inhibitor of 5-HT synthesis) AMPT (inhibitor of catecholamine synthesis), DSP-4 (noradrenergic neurotoxin) and Sulpiride (antagonist selective dopamine D2 receptor). They were used as a standard positive control, fluoxetine and nortriptyline. The results of the phytochemical profile show very different characteristics to the aqueous extract of the varieties of Passiflora edulis "flavicarpa" and "edulis". The aqueous extracts of both varieties of Passiflora edulis share anxiolytic activity type (edulis fo. edulis 300 mg/kg; edulis fo. flavicarpa 300 and 1000 mg/kg) and antidepressant (edulis fo. edulis 300 mg/kg; edulis fo flavicarpa 1000 mg/kg), while the effect hipolocomotor/sedative was only seen for edulis fo. edulis (1000 mg/kg). Both fractions ethyl acetate, butanol aqueous extract edulis fo. edulis showed activity type antidepressant at a dose of 50 mg/kg in the forced swim test. The data suggest that the effect of antidepressant-like fractions edulis fo. edulis involves catecholaminergic and serotonergic neurotransmission, particularly dopaminergic, there is seen that pre-treatment DSP-4 is not affected antidepressant action of fractions as was dependent activation of dopamine D2 receptors.

Determinação voltamétrica de zinco empregando eletrodos quimicamente modificados com bismuto

This dissertation presents the development of voltammetric methods to zinc determination in multivitamin commercial samples, talc, and art materials for painting (soft pastel) combining an alkaline extraction with 1.0 mol L-1 NaOH aqueous solution and bismuth modified electrodes. Two electrodes were used to zinc quantification in the samples, bismuth film electrode (BiFE) plated in situ onto glassy carbon and carbon paste electrode chemically modified with strongly acidic ion exchange resin Amberlite® IR 120 and bismuth nanostructures (EPCAmbBi). It was verified that the best concentration of Bi3+ for Bi film deposition onto glassy carbon was 4.0 μmol L-1 using an 0.1 mol L-1 acetate buffer aqueous solution (pH = 4.5) as supporting electrolyte. The best condition to formation of Bi nanostructures in the EPC modified with 10 % Amberlite® IR 120 was the use of 30 s to pre-concentration (open circuit) in 0.5 mmol L-1 Bi3+ aqueous solution (pH 5.5) prepared with supporting electrolyte solution. The obtained analytical curve for Zn2+ using BiFE presented linear range from 0.5 to 5.0 μmol L-1, the limit of detection (LD) was 41 nmol L-1. For EPCAmbBi only one linear range was observed for the analytical curve varying the Zn2+ concentration from 0.05 to 8.2 μmol L-1, LD obtained in this curve it was equal to 10 nmol L-1. The EPCAmbBi presented the most intense and sharp anodic stripping peaks for Zn2+ presenting, therefore, a better voltammetric profile, with sensitivity higher than obtained with the BiFE. Moreover, the EPCAmbBi presented a LD lower than that obtained with the BiFE. Alkaline extraction was an efficient sample pretreatment to extract Zn2+ from solid samples, besides that, this procedure was less susceptible to interferences from Cu2+, since it remains at extracting vessel as insoluble Cu(OH)2. The combination of alkaline extraction with the EPCAmbBi is a simple, fast, efficient and low cost for the zinc determination in pharmaceutical formulations and art materials for painting (soft pastel) samples, which can be employed as a low-cost alternative method to the atomic absorption spectroscopy.

Resíduos da indústria agro-alimentar como possíveis fontes de ácido ferúlico

A indústria agro-alimentar produz anualmente uma grande quantidade de subprodutos, ainda tratados como desperdício. A indústria cervejeira, em particular, está associada à produção de vários resíduos, entre os quais o bagaço de malte, também designado bagaço de cerveja ou dreche. Sendo produzida numa razão de 20 kg por cada 100 litros de cerveja, só na Ilha da Madeira a produção de dreche ultrapassa as 2000 toneladas/ano. O presente trabalho foi realizado com o intuito de estudar a utilização da dreche como material de partida para a extracção de ácido ferúlico, um ácido hidroxicinâmico com elevada bioactividade e aplicações. A caracterização físico-química da dreche permitiu determinar um teor de humidade de aproximadamente 70% e um teor de cinzas de cerca de 3,6%. A distribuição granulométrica da dreche seca, revelou que cerca de 70% das partículas que a constituem têm dimensão entre 1 e 0,25 mm. A extracção com acetona produziu um extracto contendo 5 compostos de natureza fenólica, determinados por LC-MS. A hidrólise alcalina – uma das técnicas que permitem a extracção de compostos como o ácido ferúlico a partir de matrizes lenhocelulósicas – foi estudada em amostras de dreche submetidas a tratamento prévio. O pré-tratamento com ácido diluído demonstrou ser eficiente na extracção do ácido ferúlico a partir da dreche. A extracção em autoclave mostrou ser eficiente na extracção do ácido ferúlico [0,28% (m/m)] e uma simplificação do procedimento posterior à reacção de hidrólise alcalina fez aumentar o rendimento de extracção em cerca de 84%, comparativamente ao procedimento habitual. As condições óptimas de hidrólise alcalina em tubos autopressurizados aconteceram a 120 ºC, por 1,5 horas, num rácio de 20 mL/g e NaOH (1,5%). O processo de purificação do ácido ferúlico extraído por adsorção numa resina sintética resultou em percentagens de adsorção de 90,83% e de dessorção em torno dos 68,70%.

Efeito da sinvastatina na sepse abdominal de ratos diabéticos

Analisar se o pré-tratamento com sinvastatina em modelo experimental de sepse abdominal é benéfico em ratos diabéticos. Métodos: Cinquenta e seis ratos Wistar foram aleatoriamente distribuídos em: grupo não diabético (n-28) e grupo diabetes induzido por estreptozotocina (n=28). Sepse abdominal por ligadura e punção do ceco foi induzida em 14 ratos diabéticos e em 14 não diabéticos. Os demais 28 animais foram alocados em grupo sham. Os grupos de ratos com sepse e os sham (cada com sete animais) foram tratados com microemulsão oral de simvastatina (20 mg kg-1 day-1) e solução salina 0,9%, respectivamente. Sangue periférico foi usado para dosagem de TNFa, IL-1b, IL-6, proteína C reativa, procalcitonina, contagem de leucócitos e neutrófilos em todos os animais. A análise estatística foi realizada pela ANOVA e teste de Tukey, com p<0,05. Resultados: A sinvastatina reduziu a mortalidade nos ratos diabéticos. Os valores séricos de TNF-a, IL-1b, IL-6, proteína C reativa, procalcitonina, leucócitos e neutrófilos mostraram-se mais baixos nos ratos diabéticos e não diabéticos com sepse, tratados com sinvastatina, do que nos tratados com solução salina. Conclusão: A sinvastatina teve efeito antiinflamatório, que pode ter resultado em proteção contra a sepse em ratos diabéticos

Alternativas de uso da borra de café através de hidrólise ácida, enzimática, ou como substrato para a produção das enzimas: lacase e celulase

In the industrial production of soluble coffee, huge amounts of extracted coffee residues are generated; onaverage, for eachtonne of green coffee extracted, 480 kg of coffee ground waste is produced. This is a solid residue currently used to generate energy at the steam boilers from the soluble coffee industry. Some is also used or as fertilizer on agriculture fields. Seeking a better end use, the work reported here aimed to study the viability of hydrolyzing the coffee ground residue for the production of carbohydrates. Hydrolysis was undertaken with hydrochloric acid at different temperatures and pressures, using a water bath or autoclave.An enzymatic hydrolysis with Viscozyme Lwas developed using Whatman filter paper No1 and the optimal conditions were determined using a rotational central composite experimental design (DCCR).The best conditions to hydrolyze filter paper cellulose were 50 FBG (Fungal β-glucanase) of Viscozyme L at pH 4.0 for 1.0 h and 45 ºC. The ground coffee was hydrolyzed under the same conditions as described above for filter paper, however this enzymatic hydrolysis was not efficient. A combination of enzymatic hydrolysis as a pre-treatment for the ground coffee followed by acid hydrolysis using HCl conducted in an autoclave (120 C for 2.0 h) resulted in higher production of glucose as analyzed by HPLC. Another end use of the ground coffee evaluated was as source of substrate in the culture medium to grow Botryosphaeria rhodina MAMB-05 to produce the enzymes laccase and cellulase. Highest enzyme titres obtained were with 8% (w/v) coffee grounds to which was added a minimum salts medium(Vogel), under agitation conditions (180 rpm) at 28ºC. The phenolic compounds present in the coffee grounds appear to have induced laccase by Botryosphaeria rhodina.

Efeito da sinvastatina na sepse abdominal de ratos diabéticos

Analisar se o pré-tratamento com sinvastatina em modelo experimental de sepse abdominal é benéfico em ratos diabéticos. Métodos: Cinquenta e seis ratos Wistar foram aleatoriamente distribuídos em: grupo não diabético (n-28) e grupo diabetes induzido por estreptozotocina (n=28). Sepse abdominal por ligadura e punção do ceco foi induzida em 14 ratos diabéticos e em 14 não diabéticos. Os demais 28 animais foram alocados em grupo sham. Os grupos de ratos com sepse e os sham (cada com sete animais) foram tratados com microemulsão oral de simvastatina (20 mg kg-1 day-1) e solução salina 0,9%, respectivamente. Sangue periférico foi usado para dosagem de TNFa, IL-1b, IL-6, proteína C reativa, procalcitonina, contagem de leucócitos e neutrófilos em todos os animais. A análise estatística foi realizada pela ANOVA e teste de Tukey, com p<0,05. Resultados: A sinvastatina reduziu a mortalidade nos ratos diabéticos. Os valores séricos de TNF-a, IL-1b, IL-6, proteína C reativa, procalcitonina, leucócitos e neutrófilos mostraram-se mais baixos nos ratos diabéticos e não diabéticos com sepse, tratados com sinvastatina, do que nos tratados com solução salina. Conclusão: A sinvastatina teve efeito antiinflamatório, que pode ter resultado em proteção contra a sepse em ratos diabéticos

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.

Resíduos da indústria agro-alimentar como possíveis fontes de ácido ferúlico

A indústria agro-alimentar produz anualmente uma grande quantidade de subprodutos, ainda tratados como desperdício. A indústria cervejeira, em particular, está associada à produção de vários resíduos, entre os quais o bagaço de malte, também designado bagaço de cerveja ou dreche. Sendo produzida numa razão de 20 kg por cada 100 litros de cerveja, só na Ilha da Madeira a produção de dreche ultrapassa as 2000 toneladas/ano. O presente trabalho foi realizado com o intuito de estudar a utilização da dreche como material de partida para a extracção de ácido ferúlico, um ácido hidroxicinâmico com elevada bioactividade e aplicações. A caracterização físico-química da dreche permitiu determinar um teor de humidade de aproximadamente 70% e um teor de cinzas de cerca de 3,6%. A distribuição granulométrica da dreche seca, revelou que cerca de 70% das partículas que a constituem têm dimensão entre 1 e 0,25 mm. A extracção com acetona produziu um extracto contendo 5 compostos de natureza fenólica, determinados por LC-MS. A hidrólise alcalina – uma das técnicas que permitem a extracção de compostos como o ácido ferúlico a partir de matrizes lenhocelulósicas – foi estudada em amostras de dreche submetidas a tratamento prévio. O pré-tratamento com ácido diluído demonstrou ser eficiente na extracção do ácido ferúlico a partir da dreche. A extracção em autoclave mostrou ser eficiente na extracção do ácido ferúlico [0,28% (m/m)] e uma simplificação do procedimento posterior à reacção de hidrólise alcalina fez aumentar o rendimento de extracção em cerca de 84%, comparativamente ao procedimento habitual. As condições óptimas de hidrólise alcalina em tubos autopressurizados aconteceram a 120 ºC, por 1,5 horas, num rácio de 20 mL/g e NaOH (1,5%). O processo de purificação do ácido ferúlico extraído por adsorção numa resina sintética resultou em percentagens de adsorção de 90,83% e de dessorção em torno dos 68,70%.

Influência dos ácidos graxos do tipo ômega-3 ou ômega-6 e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) no estado antioxidante em suspensões celulares de cérebro de Cyprinus carpio (Pisces, Cyprinidae)

Os nanomateriais de carbono como o fulereno (C60) apresenta comportamentos bioquímicos distintos, podendo atuar como antioxidante ou pró-oxidante em diferentes sistemas biológicos. Outra evidência ao C60 refere-se a sua característica lipofilica, na qual oferece ação mais direta a diferentes tipos de membranas celulares. Do mesmo modo ácidos graxos poliinsaturados (AGPs) como o ômega-3 (DHA) e o ômega-6 (LA) são importantes para funções celulares da membrana, sendo considerados antioxidantes clássicos. Dessa forma este estudo avaliou em suspensões celulares de cérebro da carpa (Cyprinus carpio, Cyprinidae), o efeito de C60 após um pré-tratamento com DHA ou LA. Para tal avaliação os ensaios consistiram em um pré-tratamento com AGPs (48h) e após exposição a C60 (2h). Como resultados observamos que a viabilidade celular e a capacidade antioxidante total não apresentaram diferença (p> 0.05) entre todos os grupos. Em relação a valores de espécies ativas de oxigênio e dano lipídico foi observado redução nos seus valores nos grupos expostos ao C60 pré – tratados com AGPs (p<0.05). Em termos de cisteína, ocorre uma redução da sua concentração em todos os grupos expostos ao C60. Porém para glutationa a exposição ao C60 provoca um aumento de sua concentração nos grupo controle (sem AGPs) e no grupo pré – tratado com DHA. Dessa forma consideramos que o pré – tratamento com AGPs é benéfico às células, uma vez que um aumento nos níveis de glutationa e uma diminuição na concentração de espécies ativas de oxigênio e peroxidação lipídica foram observados nos grupos expostos ao C60. Sendo assim um bom estado nutritivo em termos da concentração de AGPs foi considerado benéfico na exposição ao fulereno.

Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos

A Refinaria de Matosinhos é um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI) – designada internamente por Unidade 7000 – é composta por quatro tratamentos: o pré-tratamento, o tratamento físico-químico, o tratamento biológico e o pós-tratamento. Dada a interligação existente, é fundamental a otimização de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificação dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pré-tratamento, tratamento físico-químico e pós-tratamento e principalmente a otimização do tratamento biológico da ETARI. No pré-tratamento verificou-se que a separação de óleos e lamas não era eficaz uma vez que se formam emulsões destas duas fases. Como solução, sugeriu-se a adição de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente inviável. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a técnicas de tratamento da emulsão gerada, tais como a extração com solvente, centrifugação, ultrassons e micro-ondas. No tratamento físico-químico constatou-se que o controlo da unidade de saturação de ar na água era feito com base na análise visual dos operadores, o que pode conduzir a condições de operação afastadas das ótimas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realização de um estudo de otimização desta unidade com vista à determinação da razão ar/sólidos ótima para este efluente. Para além disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no último ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulação como substituto do sistema de coagulação existente. No pós-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Através de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contínua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introdução de ar comprimido na água de lavagem promove uma maior remoção de detritos do leito de areia, no entanto esta prática parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biológico, identificaram-se problemas ao nível do tempo de retenção hidráulico do tratamento biológico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difícil solução. Verificou-se, também, que o oxigénio dissolvido não era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de oxigénio dissolvido numa zona de baixa turbulência do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxigénio era distribuído de forma homogénea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parâmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condições de tratamento, tal não foi possível. Constatou-se, também, que o doseamento de fosfato para o tratamento biológico II era pouco eficiente já Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram níveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alteração do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para além disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no último ano (cerca de --%), situação que se constatou estar relacionada com um aumento da população microbiana para este período. Foi possível relacionar-se o aparecimento frequente de lamas à superfície dos decantadores secundários com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situações. Verificou-se que a remoção de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a conversão de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso à técnica de bio-augmentação ou a transformação do sistema de lamas ativadas num sistema bietápico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente à entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biológico (aproximadamente de --º C) pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biológico, foi possível desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas várias sugestões de melhoria: a utilização do índice volumétrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa à percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientação dos operadores de exterior na resolução de problemas; foi criada uma “janela de operação” que pretende ser um guia de apoio à operação; foi ainda proposta a monitorização frequente da idade das lamas e da razão alimento/microrganismo.