Caracterização preliminar da bioenergética do efluxo pelo sistema AcrAB-TolC em Escherichia coli

A resistência aos antibióticos em bactérias Gram-negativas pode ser aumentada pela extrusão de antibióticos através de sistemas de efluxo. Em Escherichia coli, o principal sistema de efluxo é o AcrAB-TolC o qual tem como principal fonte energética a força proto-motriz. Este trabalho pretendeu estudar alguns aspectos essenciais da bioenergética na actividade de efluxo de E. coli usando três estirpes bem caracterizadas genotipica e fenotipicamente. Foi utilizado um método fluorimétrico semi-automático no qual a fluorescência do fluorocromo brometo de etídeo, substrato de bombas de efluxo foi seguida, permitindo a medição em tempo real da actividade de efluxo e acumulação de fluorocromo (inibição do efluxo). A utilização de brometo de etídeo é particularmente vantajosa pois emite baixa fluorescência no exterior da célula bacteriana tornando-se extremamente fluorescente no seu interior. Este método é uma nova aplicação do termociclador em tempo real RotorGeneTM 3000 que permite o cálculo da cinética de transporte reflectindo o balanço entre acumulação de substrato por difusão passiva através da membrana e a sua extrusão/efluxo, proporcionando uma detecção rápida e económica de inibidores de efluxo. Os resultados obtidos mostram, para todas as estirpes, que a GLU e o pH afectam a acumulação e o efluxo do brometo de etídeo. De todos os inibidores de vias biossintéticas testados, o ortovanadato de sódio, foi o que demonstrou maior actividade inibitória, a qual é revertida na presença de GLU. Em conclusão, este estudo mostra que a actividade de efluxo de E. coli depende não só da fosforilação oxidativa por via da força proto-motriz mas também da energia proveniente da hidrólise de ATP pelas ATPases. O ortovanadato de sódio tem potencial para ser um novo inibidor de bombas de efluxo de largo espectro. A tecnologia utilizada neste trabalho demonstrou ser apropriada para a caracterização bioenergética da actividade de bombas de efluxo e permite a selecção de novos inibidores de bombas de efluxo em bactérias.

Evolução hidrogeoquímica das águas sulfúreas de Entre-os-Rios: avaliação preliminar

O principal objectivo desta dissertação foi avaliar a evolução hidrogeoquímica das águas minerais de Entre‐os‐Rios, para uma melhor compreensão do modelo hidrogeológico conceptual deste sistema hidromineral. Desta forma, foram coligidos diversos dados hidroquímicos, quer das nascentes clássicas (Torre, Curveira, Ardias, Arcos Esquerda e Arcos Direita), quer do furo Barbeitos. Foram compiladas e analisadas oitenta análises hidroquímicas no período 1938‐2012, incluindo características organolépticas (cheiro, cor e turbidez), diversas propriedades físico-químicas (temperatura, pH, condutividade eléctrica, sulfuração, etc), os principais catiões e aniões (bicarbonato, fluoreto, sódio, lítio, etc) e os elementos vestigiários (chumbo, tungsténio, boro, etc). Além disso, foram integrados os dados históricos disponíveis de finais do século XIX e inícios do século XX. Foram igualmente reunidos e discutidos alguns dados isotópicos (oxigénio‐18, deutério e trítio). O recurso hidromineral de Entre‐os‐Rios está condicionado pela litologia e pelas condições tectónicas. As análises químicas revelaram que as águas minerais de Entre‐os‐Rios apresentam uma estabilidade química nos últimos 100 anos. Estas águas são orto‐ a hipertermais, fracamente mineralizadas, de reacção alcalina, sulfídricas, bicarbonatadas sódicas, carbonatadas e muito fluoretadas. Estas características são claramente distintas das águas normais da região. As águas de Entre‐os‐Rios são muito semelhantes às águas minerais de S. Vicente e, em diversos parâmetros, bastante diferentes das águas minerais das Caldas da Saúde. Os dados isotópicos permitiram concluir que as águas de Entre‐os‐Rios têm uma origem meteórica, com um tempo de residência longo no sistema aquífero, e que são, muito provavelmente, submodernas, com uma recarga anterior a 1952. Na região de Entre‐os‐Rios coexistem três sistemas aquíferos, um sistema granítico superficial, livre e um sistema livre a semi‐confinado, ambos com circulação de águas normais, e um sistema aquífero granítico, profundo, confinado, com circulação de água mineral.

Desenvolvimento e aplicação de um biossensor para monitorização de creatinina, um biomarcador associado a doenças emergentes

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um material sensor para creatinina por impressão molecular em estrutura polimérica (MIP) e a sua aplicação no desenvolvimento de um dispositivo de natureza potenciométrica para a determinação da molécula alvo em fluidos biológicos. A creatinina é um dos biomarcadores mais utilizados no acompanhamento da doença renal, já que é um bom indicador da taxa de filtração glomerular (TFG). Os materiais biomiméticos desenhados para interação com a creatinina foram obtidos por polimerização radicalar, recorrendo a monómeros de ácido metacríclico ou de vinilpiridina e a um agente de reticulação apropriado. De modo a aferir o efeito da impressão da creatinina na resposta dos materiais MIP à sua presença, foram também preparados e avaliados materiais de controlo, obtidos sem impressão molecular (NIP). O controlo da constituição química destes materiais, incluindo a extração da molécula impressa, foi realizado por Espectroscopia de Raman e de Infravermelho com Transformada de Fourrier. A afinidade de ligação entre estes materiais e a creatinina foi também avaliada com base em estudos cinéticos. Todos os materiais descritos foram integrados em membranas selectivas de elétrodos seletivos de ião, preparadas sem ou com aditivo iónico lipófilo, de carga negativa ou positiva. A avaliação das características gerais de funcionamento destes elétrodos, em meios de composição e pH diferentes, indicaram que as membranas com materiais impressos e aditivo aniónico eram as únicas com utilidade analítica. Os melhores resultados foram obtidos em solução tampão Piperazine-N,N′-bis(2- ethanesulfonic acid), PIPES, de pH 2,8, condição que permitiu obter uma resposta quasi-Nernstiana, a partir de 1,6×10-5 mol L-1. Estes elétrodos demonstraram ainda uma boa selectividade ao apresentaram uma resposta preferencial para a creatinina quando na presença de ureia, carnitina, glucose, ácido ascórbico, albumina, cloreto de cálcio, cloreto de potássio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio. Os elétrodos foram ainda aplicados com sucesso na análise de amostras sintéticas de urina, quando os materiais sensores eram baseados em ácido metacrilico, e soro, quando os materiais sensores utilizados eram baseados em vinilpiridina.

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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Construção de um sensor eletroquímico molecularmente impresso para monitorização do cancro da mama

O Cancro da mama é uma doença cuja incidência tem vindo a aumentar de ano para ano e além disso é responsável por um grande número de mortes em todo mundo. De modo a combater esta doença têm sido propostos e utilizados biomarcadores tumorais que permitem o diagnóstico precoce, o acompanhamento do tratamento e/ou a orientação do tipo tratamento a adotar. Atualmente, os biomarcadores circulantes no sangue periférico recomendados pela Associação Americana de Oncologia Clinica (ASCO) para monitorizar os pacientes durante o tratamento são o cancer antigen 15-3 (CA 15-3), o cancer antigen 27.29 (CA 27.29) e o cancer embryobic antigen (CEA). Neste trabalho foi desenvolvido um sensor eletroquímico (voltamétrico) para monitorizar o cancro da mama através da análise do biomarcador CA 15-3. Inicialmente realizou-se o estudo da adsorção da proteína na superfície do elétrodo para compreender o comportamento do sensor para diferentes concentrações. De seguida, estudaram-se três polímeros (poliaminofenol, polifenol e polifenilenodiamina) e selecionou-se o poliaminofenol como o polímero a utilizar, pois possuía a melhor percentagem de alteração de sinal. Após a seleção do polímero, este foi depositado na superfície do elétrodo por eletropolimerização, formando um filme polimérico molecularmente impresso (MIP) à volta da proteína (molde). Posteriormente, foram analisados cinco solventes (água, mistura de dodecil sulfato de sódio e ácido acético, ácido oxálico, guanidina e proteinase K) e o ácido oxálico revelou ser mais eficaz na extração da proteína. Por último, procedeu-se à caraterização do sensor e analisou-se a resposta analítica para diferentes concentrações de CA 15-3 revelando diferenças claras entre o NIP (polímero não impresso) e o MIP.

Estudo preliminar sobre a utilização de hidrolisado de colagénio no tingimento de algodão

O processo de tingimento do algodão utilizando corantes reactivos é um dos processos mais utilizados na indústria têxtil, no entanto a grande quantidade de cloreto de sódio utilizada neste processo leva ao desenvolvimento de estudos que consistem na eliminação ou redução deste electrólito. Foi então com base nestes factos que se pensou na possibilidade de aplicação de colagénio hidrolisado, obtido através do retalho tripa (um dos subprodutos mais importantes da indústria do couro), no processo de tingimento do algodão com corantes reativos. Assim sendo, realizou-se o estudo de hidrólise, ou seja, procedeu-se à hidrólise de colagénio de retalho tripa desencalado por via química (hidrólise alcalina) e por via termoquímica (hidrólise enzimática). Para cada tipo de hidrólise estudou-se, separadamente, o efeito de três parâmetros (concentração de base - NaOH ou de enzima, tempo e temperatura), sendo depois avaliado o rendimento de hidrólise. Com base nos resultados obtidos, selecionaram-se as melhores condições para produzir colagénio hidrolisado. As melhores condições para a obtenção de colagénio hidrolisado foi recorrendo à hidrólise alcalina, a uma temperatura de 80 ⁰C utilizando 2% NaOH, durante 3 horas. A segunda fase do estudo experimental consistiu na aplicação do colagénio hidrolisado no processo de tingimento mencionado acima. Esta fase, por sua vez, inclui o estudo de duas formas de proceder. A primeira metodologia consistiu na cationização da fibra de algodão através de um pré-tratamento e, seguidamente tingimento. A segunda consistiu na adição de colagénio ao banho de tingimento. Nenhuma das metodologias utilizadas foi suficiente para cumprir o objetivo principal do trabalho, no entanto foi recorrendo ao pré-tratamento que se conseguiu os melhores resultados.

Minimização do impacto ambiental do processo de curtume de pele de bovino

O presente trabalho teve como objectivo a minimização do impacto ambiental do processo de curtume da pele de bovino. A indústria de curtumes transforma a pele, material putrescível, em couro, material nobre, termicamente estável e imputrescível. A transformação da pele em couro origina uma carga poluente apreciável quer quanto a efluentes líquidos quer quanto a resíduos sólidos. O fluxo produtivo da indústria de curtumes pode dividir-se em quatro sectores: ribeira, curtume, tinturaria e acabamento, sendo que os três primeiros geram efluentes líquidos com elevada carga poluente. Neste trabalho, foram avaliadas as fases do processo que geram efluentes líquidos: molho, caleiro, curtume e tinturaria. Na avaliação do processo do molho testou-se uma protease e uma lipase contra um molhante e um desengordurante tradicional, agentes químicos normalmente utilizados no molho mas menos biodegradáveis que as enzimas testadas. Salienta-se o bom resultado obtido quanto à eficiência do molho Na avaliação do processo de caleiro testaram-se várias alternativas no sentido da redução da quantidade de sulfureto de sódio utilizada e da minimização da carga poluente. Entre as alternativas, depilação por oxidação, depilação enzimática com e sem destruição do pêlo, elegeu-se a depilação enzimática sem destruição do pêlo que conduziu a resultados com menor impacto ambiental, nomeadamente a redução da % da quantidade de sulfureto de sódio, sendo a redução da carga poluente de 4,19 % de sulfureto, 32.80% de sólidos suspensos totais (SST),27.09% de sólidos totais (ST) e de 76.90% da carência química de oxigénio (CQO) no efluente de caleiro. No processo do curtume da pele é utilizado crómio como agente de curtume em cerca de 80% das peles tratadas, sendo este metal problemático em termos ambientais. No sentido de reduzir a quantidade de crómio utilizada no processo foi realizado um planeamento factorial onde as variáveis a estudar foram a concentração de crómio e a temperatura, tendo este como objectivo observar qual a quantidade mínima de crómio necessária para termos um produto final nas condições desejadas e gerando um menor impacto ambiental. Concluiu-se desenvolvendo um processo que mostra ser possível reduzir a quantidade de sal de crómio de 7% para 5%, além de ter um impacto ambiental claramente menos agressivo nos efluentes de curtume gerado. Este processo quando comparado com o processo tradicional permite a redução de 27% na CQO, 79% nos SST, 11% nos ST e 38% no teor de crómio Na avaliação do processo de tinturaria foi estudado um processo compacto contra o processo tradicional, tendo-se concluído pelo menor impacto ambiental do processo estudado, nomeadamente ao nível da redução do consumo de água e da carga poluente gerada. A comparação dos dois processos, no que respeita à carga poluente gerada, permitiu concluir por uma redução de 39% da CQO, 50% dos SST, e 12% dos ST quando aplicado o processo compacto Por fim foi feita uma avaliação do impacto ambiental do efluente global gerado pelos processos considerados com menor impacto ambiental contra o processo tradicional, normalmente aplicado na indústria. A aplicação do conjunto dos processos desenvolvidos, quando comparada com a aplicação do conjunto dos processos tradicionais, mostra uma redução de 1% no sulfureto, 40% na CQO, 60 % nos SST, 42 % no crómio e 11% nos ST, mostrando claramente que é possível reduzir a carga poluente da indústria de curtumes atuando no processo. Este trabalho mostrou a importância de atuar no processo para minimizar os custos de tratamento e mesmo de investimento dos efluentes da indústria de curtumes. Importa salientar que os processos desenvolvidos necessitam de validação a uma escala semi-industrial.

Estudo experimental e modelação matemática do processo de produção de hidrogéis de poli(ácido acrílico)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Desinfeção de efluentes urbanos através de doseamento de cloro

O recurso à desinfeção dos efluentes urbanos como forma de procurar garantir os objetivos de remoção da poluição bacteriológica, minimizando os impactes no meio recetor, aumentou de um modo significativo nas últimas décadas. Neste contexto, o recurso à operação de desinfeção por intermédio da radiação ultravioleta (UV), em alternativa ao cloro, tem constituído uma alternativa comummente utilizada. A presente Dissertação incluiu a revisão dos principais aspetos associados às operações/processos mais utilizados na desinfeção de efluentes urbanos, a radiação ultravioleta, o ozono e o cloro. Acentuou-se o principal aspeto positivo associado à desinfeção UV, o facto de limitar ou mesmo evitar a formação de subprodutos de desinfeção, eventualmente nocivos para o ambiente, bem como o principal problema geralmente referido relativamente ao cloro, que é na presença de percursores, contribuir para a formação de subprodutos, nomeadamente trihalometanos (THM). As ETAR de Fernão Ferro, Quinta do Conde e Zona Industrial da Autoeuropa, foram utilizadas como caso de estudo, tendo-se efetuado um conjunto de ensaios com diferentes concentrações de hipoclorito de sódio e diferentes tempos de contacto com o objetivo de apurar situações de compromisso que, permitindo o cumprimento dos objetivos de qualidade relativos à remoção da poluição bacteriológica, não comprometessem a qualidade do efluente tratado no que respeita à concentração de cloro total e, ou à presença de THM. O trabalho realizado permitiu apurar para cada uma das ETAR, quais as concentrações de cloro a utilizar e quais os tempos de contacto a respeitar, garantindo-se o cumprimento de todos os objetivos de qualidade.

Alimentação e estado nutricional de grupos da população do concelho de Lisboa

RESUMO - Objectivo: descrever o estado nutricional e o padrão alimentar de grupos da população de Lisboa. Delineamento, locais e participantes: estudo transversal do estado nutricional e do padrão alimentar de homens com 38 anos e mulheres e homens com 50-65 anos que vivem na freguesia do Lumiar, do concelho de Lisboa; estudo transversal dos hábitos alimentares e do estado nutricional de adolescentes com 12 a 19 anos estudantes de escolas secundárias de Lisboa; estudo transversal da excreção de sódio em urina de 24 horas de rapazes de 7 a 8 anos de escolas primárias do Lumiar. Métodos: o estado nutricional foi avaliado com metodologias padronizadas tal como propostas pela OMS. A ingestão alimentar foi medida pelo método das 24 horas anteriores no primeiro estudo e pelo método da história alimentar no segundo estudo. Resultados: nas crianças, a excreção urinária de sódio foi uma das mais altas da Europa. Nos adolescentes, a prevalência de excesso de peso/obesidade foi de 19% nos rapazes e 16% nas raparigas. 16% dos adolescentes não tomam pequeno-almoço, mas mais de 30% comem bolos a meio da manhã. A proporção de adolescentes com uma ingestão diária de certos alimentos é de 44% para guloseimas, 43% para bolos, 29% para refrigerantes e 16% para chocolates e gelados. Por outro lado, a frequência de ingestão diária de fruta e produtos hortícolas é baixa, principalmente nos adolescentes de menor nível sócio-económico. Nos adultos, 57% dos homens com 38 anos e 80% e 74% dos homens e mulheres com 50-65 anos, respectivamente, têm excesso de peso ou obesidade. A hipertensão arterial foi detectada em mais de 20% dos homens jovens e a sua prevalência aumenta com a idade. Foi observado um colesterol sérico superior a 200 mg/dL em perto de metade dos adultos e maior do que 240 mg/dL em 28% dos homens com 38 anos, em 24% dos homens com 50-65 anos e 44% das mulheres do mesmo grupo etário. 20% dos adultos jovens têm colesterol HDL inferior a 35 mg/dL, mais do que um terço são fumadores e a ingestão de álcool representa 13% da sua ingestão calórica total. Conclusões: foram observados estilos de vida não saudáveis, nomeadamente padrões alimentares não equilibrados, uma elevada prevalência de obesidade, hipertensão e dislipidemias, e, por isso, uma percentagem relativamente elevada da população de Lisboa tem um risco elevado de doenças cárdio-vasculares e outras doenças crónicas, bem como de morte prematura.

Avaliação da eficácia de um creme contendo ureia na função de barreira cutânea

Os modelos in vivo de estudo da lesão cutânea com Lauril Sulfato de Sódio (LSS), são amplamente utilizados para avaliar a barreira cutânea e para a determinação da eficácia dos cremes que visam melhorar esta propriedade. O objectivo deste trabalho foi aplicar este modelo no estudo do impacto da aplicação de um creme contendo ureia. 14 voluntárias saudáveis aplicaram uma formulação durante 15 dias, 2x por dia num site randomizado da perna. Aplicou-se, sob oclusão, LSS a 2,5% durante 24h no site tratado e noutro não tratado. Fez-se adicionalmente oclusão num site não tratado, o controlo. Mediram-se os parâmetros Perda Transepidermica de Água (PTEA), eritema, hidratação superficial e profunda nestes sites e num site que proporciona as variáveis basais. Os resultados obtidos indicam que a aplicação da formulação provoca alterações positivas na barreira cutânea. Estas são particularmente evidenciadas através das medições de PTEA, sendo menos evidentes nas outras variáveis medidas. O estudo evidencia influência positiva do hidratante na função de protecção da barreira cutânea, protegendo a pele do contacto com uma substância irritante.

Acerca da medição da hidratação 'profunda' da pele

Aágua, na epiderme, deve distribuir-se de acordo com a estrutura histológica que se conhece para este tecido, admitindo-se que as células em diferenciação, desde a camada basal (100% de água) ao estrato córneo (cerca de 10% de água) possuam distintos conteúdos hídricos. O objectivo do presente estudo foi esclarecer, se métodos especialmente concebidos, como é o caso do sistema MoistureMeter- D®, conseguem detectar a água profunda da epiderme. Foram seleccionados 13 voluntários, nos quais se marcaram aleatoriamente 3 sítios de aplicação na face ventral do antebraço para aplicação de (a) um penso com a solução de Lauril Sulfato de Sódio (LSS) a 3,5%, (b) um penso sem qualquer solução (controlo positivo) e (c) uma área de controlo sem penso (controlo negativo). Após 24h, os pensos foram removidos, procedendo-se à medição da hidratação através de metodologias não invasivas, com o auxílio dos sistemas MoistureMeter-D® e MoistureMeter-SC®, sistemas baseados na medição da variação da “capacitância” epidérmica, utilizando diferentes frequências de medição, respectivamente, 300 MHz e 1,25MHz.A perda trans-epidérmica de água (PTEA) e o eritema, foram também medidos nos sítios estudados (Tewameter TM300 e Chromameter CR3000, respectivamente). Os dados foram estatisticamente avaliados (descritiva e não paramétrica) adoptando-seumnível de confiança de 95%. Os resultados obtidos revelam a alteração da função de barreira da pele e presença de edema no sítio tratado com LSS, conforme se encontra descrito na literatura. Em relação à medição da hidratação da epiderme, os resultados não evidenciaram diferenças significativas entre os sítios estudados, quando medidos pelo MoistureMeter-D®. Contudo, verificou-se uma maior hidratação superficial no local da aplicação do provocador, conforme se encontra descrito mna literatura. Os presentes resultados sugerem que, apesar das especificações do fabricante, o sistema em causa não detecta as variações mais profundas de conteúdo hídrico descritas.

Aspetos gerais da intoxicação por paraquat em animais domésticos

O paraquat, herbicida amplamente utilizado na agricultura, é um produto tóxico, pois pode causar intoxicações fatais, principalmente pela falta de antídoto eficaz para reversão do quadro clínico. Os efeitos toxicológicos são decorrentes da indução ao stress oxidativo. O órgão alvo principal é o pulmão, que pode apresentar edema, hemorragia, inflamação intersticial e fibrose, culminando com falência respiratória grave e morte. Além disso, é nefrotóxico, hepatotóxico, miotóxico e neurotóxico. O tratamento da intoxicação além de visar a diminuição da absorção e estimular a excreção do paraquat absorvido, atualmente é baseado em medidas que diminuam o stress oxidativo utilizando substâncias antioxidantes e que, consequentemente, revertam o quadro toxicológico instalado, especialmente o pulmonar. Como métodos de diagnóstico, entre as metodologias quantitativas disponíveis, os métodos cromatográficos são os mais relatados para materiais biológicos. Porém, a electroforese capilar e os imunoensaios podem ser utilizados. Por outro lado, uma reação simples e rápida de caracterização urinária com ditionito de sódio é muito utilizada, pois é preditiva na suspeita de intoxicações agudas. Em conclusão, perante o alto potencial de morbimortalidade nas intoxicações por paraquat, a reversão dos danos pulmonares com uso de antioxidantes tem sido muito estudada, porém não há o estabelecimento de um antídoto específico. No diagnóstico laboratorial, métodos cromatográficos, eletroforéticos e imunológicos são usados para quantificá-lo, contudo a reação urinária com ditionito ainda é valiosa na rotina da toxicologia clínica.

Conservação de produtos cárneos : avaliação da estabilidade microbiológica de fiambres

Nas últimas décadas, a indústria alimentar tem demonstrado uma grande capacidade de desenvolvimento, quer nas metodologias de produção dos géneros alimentícios, quer nos meios de controlo da segurança dos alimentos. A contaminação e desenvolvimento de microrganismos é uma preocupação sempre presente na indústria de produtos cárneos. De modo a controlar este problema garantindo a inocuidade microbiológica e a estabilidade comercial dos alimentos, o uso de boas práticas de fabrico associadas a tecnologias de conservação são essenciais. Dado que os produtos cárneos fatiados são alimentos mais susceptíveis ao desenvolvimento microbiano, influenciando a sua qualidade e segurança, neste estudo, visou-se comparar a evolução microbiológica do fiambre em peça e fatiado e a influência dos conservantes no prolongamento da vida útil garantindo a segurança do consumidor, para este efeito, avaliou-se a qualidade higiénico-sanitária do fiambre bem como o efeito do diacetato de sódio na estabilidade microbiológica do mesmo, durante o seu período de vida útil sob temperaturas de refrigeração diferenciadas. Os resultados obtidos demonstraram que os fiambres analisados não demonstraram a presença de microrganismos patogénicos. No entanto, o fiambre fatiado revelou a presença de microrganismos de deterioração, não se verificando, contudo, diferenças significativas entre o fiambre teste e controlo.