Extração, caracterização e prospecção de atividades farmacológicas de polissacarídeos sulfatados da macroalga verde Caulerpa prolifera

This study aimed to extract, characterize and conduct a prospective analysis of pharmacological activities of sulfated polysaccharides from green seaweed Caulerpa prolifera. Seven fractions (CP-0.3/CP-0.5/CP-0.7/CP-0.9/CP-1.1/CP-1.5/CP-2.0) were obtained from C. prolifera by alkaline proteolysis followed by sequential precipitation in acetone. The physicochemical analyzes indicated that C. prolifera synthesizes a homogalactan (CP-0.9) and different populations of sulfated heteropolysaccharides. In the analysis of anticoagulant activity, all fractions except CP-0.3, influenced the intrinsic coagulation pathway. All fractions showed antioxidant activity in six different assays being more pronounced in hydrogen peroxide scavenging assay, especially CP-0.3, CP-0.7 and CP-0.9 (which obtained 61% of hydrogen peroxide scavenging), in ferric chelation assay (especially CP-0.9 with 56% chelation) and cupric chelation assay (especially CP-2.0 with 78% chelation). With respect to immunomodulatory activity, the presence of CP-0.3, CP-0.7 and CP-0.9 showed an immunogenic potential, increasing the production of nitric oxide (NO) by 48, 142 and 163 times, respectively. Conversely, the NO synthesis fell 73% after the activation of macrophages by LPS, incubated concurrently with CP-2.0. The anti-adipogenic activity of the fractions was also evaluated and CP-1.5 was able to reduce the differentiation of pre-adipocytes (3T3-L1) into adipocytes by 60%, without affecting the cell viability. The fractions CP-0.3, CP-0.5 and CP-0.9 reduced the viability of the HeLa cells (human cervical adenocarcinoma) by 55% and CP-1.5 reduced the viability of the 786-0 cells (human renal adenocarcinoma) by 75%. Leishmanicidal activity and microbicide effect against Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (KPC) have not been identified. However, the viability of Staphylococcus epidermidis was reduced by 23.8% in the presence of CP -1.5. All fractions were able to change the formation of calcium oxalate crystals. CP-0.3, CP-0.5 and CP-1.1 only promoted the formation of COD type crystals with a very small size (1 μm). Confocal microscopy and zeta potential data of crystals formed in the presence of the samples showed that the polysaccharides present in the fractions must interact with calcium ions present throughout the crystal lattice, affecting the growth and morphology of crystals The results described herein indicate that the fractions rich in polysaccharides obtained from the green seaweed C. prolifera present a multi therapeutic potential, and subsequent purification steps, as well as research on the mechanisms of action by which these polymers act should be investigated.

Avaliação das atividades farmacológicas de fucoidans obtidos do extrato bruto de fucoidan comercial de Fucus vesiculosus

Fucoidan is a term used to define heteropolysaccharides that are composed of less than 90% L-fucose. The exception to this rule is the homofucoidan obtained from the seaweed Fucus vesiculosus. This fucoidan can be purchased from SIGMA Co. and have been used in various research for evaluation of their pharmacological activities. However, it is not a pure molecule. In fact, it is a mix of several fucoidan molecules. In this work, were obtained, from acetone precipitation, and biochemically characterized, four fucoidan molecules from SIGMA-ALDRICH Co. fucoidan to evaluate their anticoagulant, antioxidant, antiadipogenic, immunomodulatory and antiurolithiatic activities. In anticoagulant activity, evaluated by aPTT assay, fucoidans F0.9, F1.1 and F2.0 increased eightfold the coagulation time, compared to the control, when a mass of 10 μg was used. To PT test, only fucoidan F0.9 was capable of increase the coagulation time, compared to control. In the total antioxidant capacity assay (TAC), the fucoidan F2.0 showed 400 ascorbic acid equivalents, while fucoidan F0.5, the lest effective, 38 equivalents. In respect to the effect on pre-adipocyte cell lines (3T3-L1) adipogenesis, was observed that fucoidan F1.1 and F2.0 reduced the adipogenesis and this effect was associated to the reduction in the expression of regulatoy proteins C/EBPα, C/EBPβ and PPARγ. On the other hand, fucoidans F0.5 and F0.9 induced increased expression of these regulatory proteins. Furthermore, fucoidan F2.0 induced hydrolysis of triglycerides present in the interior of adipocytes. The immunomodulatory effect was evaluated and observed that the presence of fucoidans F0.5 , F1.1 and F2.0 significantly reduced the production of nitric oxide by activated macrophages with LPS specially fucoidan F2.0 that in 100 μg/mL, reduced about 55% the effect caused by LPS. Relative to the effect upon the formation of calcium oxalate crystals, fucoidan F0.5 was more effective in reduce the aggregation of the crystals and this effect it was not significantly different regarding the effect caused by the crude. Besides, fucoidan F0.5 only promoted the formation of COD type crystals, while fucoidans F1.1 and F2.0 did not influence the formation of crystals compared with the control. The results described in this study indicate that the commercial crude fucoidan of Fucus vesiculosus it’s a mix of several fucoidan which, in turn, have different chemical compositions besides having different pharmacological activities. The use of these fucoidans it´s indicated according the pharmacological activity to be evaluated.

Avaliação das atividades farmacológicas de fucoidans obtidos do extrato bruto de fucoidan comercial de Fucus vesiculosus

Fucoidan is a term used to define heteropolysaccharides that are composed of less than 90% L-fucose. The exception to this rule is the homofucoidan obtained from the seaweed Fucus vesiculosus. This fucoidan can be purchased from SIGMA Co. and have been used in various research for evaluation of their pharmacological activities. However, it is not a pure molecule. In fact, it is a mix of several fucoidan molecules. In this work, were obtained, from acetone precipitation, and biochemically characterized, four fucoidan molecules from SIGMA-ALDRICH Co. fucoidan to evaluate their anticoagulant, antioxidant, antiadipogenic, immunomodulatory and antiurolithiatic activities. In anticoagulant activity, evaluated by aPTT assay, fucoidans F0.9, F1.1 and F2.0 increased eightfold the coagulation time, compared to the control, when a mass of 10 μg was used. To PT test, only fucoidan F0.9 was capable of increase the coagulation time, compared to control. In the total antioxidant capacity assay (TAC), the fucoidan F2.0 showed 400 ascorbic acid equivalents, while fucoidan F0.5, the lest effective, 38 equivalents. In respect to the effect on pre-adipocyte cell lines (3T3-L1) adipogenesis, was observed that fucoidan F1.1 and F2.0 reduced the adipogenesis and this effect was associated to the reduction in the expression of regulatoy proteins C/EBPα, C/EBPβ and PPARγ. On the other hand, fucoidans F0.5 and F0.9 induced increased expression of these regulatory proteins. Furthermore, fucoidan F2.0 induced hydrolysis of triglycerides present in the interior of adipocytes. The immunomodulatory effect was evaluated and observed that the presence of fucoidans F0.5 , F1.1 and F2.0 significantly reduced the production of nitric oxide by activated macrophages with LPS specially fucoidan F2.0 that in 100 μg/mL, reduced about 55% the effect caused by LPS. Relative to the effect upon the formation of calcium oxalate crystals, fucoidan F0.5 was more effective in reduce the aggregation of the crystals and this effect it was not significantly different regarding the effect caused by the crude. Besides, fucoidan F0.5 only promoted the formation of COD type crystals, while fucoidans F1.1 and F2.0 did not influence the formation of crystals compared with the control. The results described in this study indicate that the commercial crude fucoidan of Fucus vesiculosus it’s a mix of several fucoidan which, in turn, have different chemical compositions besides having different pharmacological activities. The use of these fucoidans it´s indicated according the pharmacological activity to be evaluated.

Aplicaciones del estudio de la ultraestructura y composición de la cáscara de los huevos de quebrantahuesos ("Gypaetus barbatus") en la conservación de la especie

El Quebrantahuesos (Gypaetus barbatus) es una especie longeva, amenazada, con una población europea de 170 territorios. La población española, con 121 territorios, es el núcleo principal en Europa y se han aplicado medidas para su conservación desde 1985. Sin embargo, en los últimos años, la población ha sufrido de bajas tasas de productividad y éxito reproductor que están afectando a la dinámica de la población y está amenazando su viabilidad a largo plazo. Evaluamos la idoneidad del estudio de la cáscara de los huevos utilizando microscopía electrónica de barrido para determinar las causas de fracaso reproductor; se han obtenido muestras de 8 cáscaras de huevos colectados antes del uso masivo de pesticidas y depositados en museos, y que nos han permitido caracterizar la ultraestructura normal de la cáscara del huevo de los Quebrantahuesos. La cáscara es trilaminar y reticular, con la porción calcificada compuesta por tres capas, como se ha descrito en otras Falconiformes, así como poros simples y careciendo de la capa cristalina superficial. Todos los parámetros ultraestructurales mostraron mayores rangos de variación de lo esperado, sugiriendo que el Quebrantahuesos tiene una alta capacidad de adaptación a diferentes condiciones ambientales. Se han estudiado 27 huevos enteros y 90 cáscaras colectadas desde 1996 hasta 2013 en los Pirineos tras el fracaso reproductor y en colaboración con las autoridades medioambientales. Se investigaron también los niveles de pesticidas organoclorados y PCBs. Los análisis toxicológicos revelaron niveles muy bajos de contaminación, por lo que la contaminación por pesticidas organoclorados no era la causa del fallo reproductor. La fertilidad en la muestra actual es también mayor de lo esperado y el fallo reproductor se producía mayoritariamente al final de la incubación o en los primeros días de vida del pollo. Se ha encontrado que los huevos fértiles tenían mas longitud, cáscaras mas gruesas y mayores valores del Índice de Ratcliffe, siendo, por tanto, de mayor calidad. Desde 2006 el espesor de la cáscara y otros parámetros ultraestructurales están disminuyendo. Esta pérdida de calidad de los huevos desde 2006 está relacionada con las políticas sanitarias de la UE que han provocado un súbito descenso en la disponibilidad de cadáveres de animales domésticos y de recursos tróficos. Los cambios temporales encontrados en la carga de pesticidas organoclorados, que también se incrementa desde 2006, indica que los Quebrantahuesos están modificando sus estrategias de alimentación y búsqueda de alimento para explotar recursos de peor calidad y aumentando el riesgo de consumo de presas contaminadas o envenenadas.

Avaliação da sensibilidade ao H2O2 de diferentes linhas celulares humanas: estabelecimento de modelos celulares para avaliação da capacidade antioxidante de moléculas ou extratos

Os organismos marinhos são considerados uma fonte de novos compostos bioativos com enorme potencial biotecnológico. As bactérias associadas a macroalgas têm vindo a ser estudadas devido à produção de metabolitos secundários com atividades biológicas. Neste trabalho foram isoladas e identificadas 90 bactérias associadas às macroalgas Asparagopsis armata, Bifurcaria bifurcata e Sphaerococcus coronopifolius com diferentes características fenotípicas, sendo identificadas relativamente ao seu género através da sequenciação do gene 16S RNA. A extração de compostos bioativos foi realizada com os solventes metanol e diclorometano (1:1). A capacidade antioxidante dos extratos das bactérias associadas foi avaliada através do método fluorimétrico ORAC (oxygen radical absorbent capacity), da quantificação total de polifenóis (QTP) e da capacidade de redução do radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). O efeito citotóxico do H2O2 foi testado nos modelos celulares SH-SY5Y, MCF-7 e HepG-2, representativos de células humanas neuronais, epiteliais da glândula mamária e hepáticas, respetivamente. Os extratos com maior capacidade antioxidante foram testados nos modelos celulares em condições de stress oxidativo induzido pelo H2O2. Os resultados foram revelados pelo método de 3-[4,5- dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT). O género de bactérias mais representativo identificado em associação com Asparagopsis armata, Bifurcaria Bifurcata e Sphaerococcus coronopifolius foi Vibrio sp. com 40%, 48,72% e 28,57%, respetivamente. Os géneros de bactérias menos representativos identificados em associação com Asparagopsis armata foram Bacillus sp., Cobetia sp. e Erwinia sp., com uma ocorrência de 3,33%. Por sua vez, Citricoccus sp., Cellulophaga sp., Ruegeria sp. e Staphylococcus sp. foram os géneros de bactérias menos representativos associados a Bifurcaria Bifurcata (2,56%). Os géneros menos representativos identificados em associação com Sphaerococcus coronopifolius foram Bacillus sp. e Holomonas sp. com uma ocorrência de 9,52%. O extrato da bactéria associada que apresentou maior potencial antioxidante avaliado pelos métodos de ORAC (3603,66 ± 80,14 μmol eq. Trolox/g extrato), QTP (53,854 ± 3,02 mg eq. ácido gál./g extrato) e DPPH (20,21 (14,41-28,34) μg.mL-1) foi a BB16 (Shewanella sp.), associada à alga Bifurcaria bifurcata. O efeito induzido pelo H2O2 foi bastante distinto na redução da viabilidade celular, com IC50 distintos, nas células SH-SY5Y (206,0 μM (150,4 – 282,2)), MCF-7 (450,2 μM (388,0 – 522,5)) e HepG-2 (1058,0 μM (847,3 – 1321,0)).A elevada atividade antioxidante do extrato da bactéria associada à alga Bifurcaria bifurcata (0,1mg.mL-1; BB16 – Shewanella sp.) permitiu a prevenção do efeito induzido pelo H2O2 na linha celular SH-SY5Y (IC50 - 431,7 μM (360,1 – 517,6). Em conclusão, as bactérias associadas das macroalgas Asparagopsis armata, Bifurcaria bifurcata e Sphaerococcus coronopifolius podem ser uma excelente e interessante fonte de compostos marinhos naturais com um elevado potencial antioxidante.

Desenvolvimento de produtos alimentares com algas edíveis da costa de Peniche (Portugal): Chá de algas com elevado poder antioxidante

O chá é a bebida mais consumida no mundo depois da água, no entanto, é no continente Asiático que é mais consumido. Existem vários tipos diferentes de chá “descendentes” da planta Camellia sinensis. É uma bebida multifacetada e benéfica para o próprio consumidor, devido às suas propriedades organoléticas e propriedades benéficas para a saúde (presença de antioxidantes). Hoje em dia existe uma crescente procura por produtos inovadores, de elevada qualidade nutricional, nomeadamente produtos alimentares com propriedades diuréticas ou dietéticas. Por outro lado, os organismos marinhos têm-se revelado como fonte de compostos bioativos com elevado potencial. Nomeadamente as algas que têm demonstrado produzir moléculas, pelo seu metabolismo secundário, com aplicação alimentar, farmacológica, entre outras. Desta forma, o principal objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade da alga Fucus Spiralis, uma alga edível com elevado poder antioxidante, na transferência de antioxidantes durante a preparação de uma tisana, para o desenvolvimento de uma bebida inovadora “chá de alga”. Por outro lado, este trabalho teve também como objetivo fazer uma nova tisana “variante” do chá verde alga Fucus Spiralis. De modo a estudar o melhor processo para a secagem da alga, esta foi seca através de três métodos: liofilização, em estufa e no secador Tray-drier. Para os três métodos foram avaliados vários parâmetros químicos, como a quantificação de polifenóis totais, cor, aW e teor de humidade. As análises foram realizadas logo após a secagem. Ao longo do tempo (60 dias), foi também medido a quantificação de polifenóis com a alga embalada a vácuo e sem estar embalada a vácuo. Finalmente, adicionando a alga, o chá verde e aditivos alimentares, procederam-se a três diferentes processos de conservação: esterilização, pasteurização e filtração (filtro 0,22μm). Após estes tratamentos foi realizado um estudo microbiológico, a variação de cor e a quantificação de polifenóis totais ao longo de 30 dias. O menor valor obtido de aW foi observado para a alga liofilizada. Por outro lado os menores valores de humidade foram obtidos pela secagem por liofilização e pela utilização da estufa ventilada. A realização da tisana de Fucus spiralis revelou a libertação de antioxidantes em todos os processos de secagem e para todas as concentrações testadas (0,1g; 0,5g e 1g/300mL). No entanto, a libertação de polifenóis revelou-se apenas dependente do processo de secagem para a concentração de 0,5 g/300 mL, onde a quantificação total de polifenóis foi superior para o processo de liofilização (0,246 ± 0,049 mg equivalentes de ácido gálico/mL). Este valor não apresentou diferenças estatisticamente significativas com os polifenóis quantificados para a concentração de 1g/300mL. O armazenamento da alga Fucus spiralis ao longo de 60 dias em vácuo ou na ausência de vácuo não provocaram alterações na quantificação total de polifenóis e foi independente do processo de secagem. Durante os 60 dias ocorreu uma diminuição dependente do tempo dos polifenóis libertados para a tisana de alga. Esta diminuição foi particularmente acentuada até aos 15 dias. A formulação de uma tisana com 0,5g da alga Fucus spiralis e 0,5g de chá verde revelou-se, tendencialmente, com maior concentração de polifenóis de que uma tisana com 1 g de chá verde ou 1 g. Para a tisana com 0,5g da alga Fucus spiralis e 0,5g de chá verde o processo de esterilização e pasteurização não impediram o crescimento de microrganismo ao final de 30 dias de armazenamento da tisana. Contrariamente, o processo de filtração garantiu ausência de carga bacteriana durante os 30 dias de armazenamento. Por outro lado os níveis de polifenóis diminuíram ligeiramente ao longo do tempo de armazenamento, mas de um modo independente do processo de conservação. Desta forma, as tisanas de alga (Fucus spiralis) e chá verde desenvolvidas no presente trabalho, quando liofilizadas e filtradas, apresentaram um elevado potencial antioxidante, apresentando-se como um produto inovador para a indústria alimentar.

Impact of the invasive macroalgae Asparagopsis armata - an ecotoxicological assessment

Os Oceanos representam o maior sistema de suporte de vida sendo a uma grande fonte de riqueza, oportunidade e abundância. No entanto, a humanidade tem levado este ecossistema ao seu limite com crescentes níveis de poluição e outras pressões antropogénicas. A introdução de espécies não-nativas é reconhecida como uma das maiores ameaças à biodiversidade e a segunda maior causa de extinção das espécies. A macroalga vermelha Asparagopsis armata é uma espécie invasora originária da Austrália e que atualmente apresenta uma ampla distribuição em todo o globo devido à sua estratégia oportunista, ausência de predadores e altas taxas de crescimento. Uma questão emergente está relacionada com a capacidade destas espécies invasoras produzirem grandes quantidades de metabolitos halogenados potencialmente tóxicos. Esta característica pode representar um perigo adicional para o equilíbrio ecológico da comunidade invadida. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial ecotoxicológico dos exsudatos de A. armata usando um gastrópode, Gibbula umbilicalis, como organismo modelo. A macroalga recolhida na costa de Peniche (Portugal) foi colocada em tanques no laboratório, durante 12 h, sendo depois o meio recolhido e filtrado para ensaios posteriores com os exsudatos da alga. No ensaio agudo, observou-se a mortalidade de G. umbilicalis que foi exposta a crescentes diluições do exsudato durante 96 h. Adicionalmente, os gastrópodes foram expostos a concentrações não letais do exsudato e analisou-se as respostas bioquímicas recorrendo a biomarcadores relacionados com destoxificação, defesas antioxidantes, danos oxidativos, danos neurotóxicos e metabolismo energético. Os resultados revelaram que os exsudatos de A. armata afetaram significativamente a sobrevivência dos organismos expostos com uma CL50 96h de 5.03% de exsudato da alga. A exposição aos exsudatos da alga também resultou em efeitos bioquímicos e metabólicos ao nível subcelular com resultados significativos na inibição da glutationa-S-transferase (GST), perda de integridade do ADN e níveis crescentes de atividade da lactato desidrogenase (LDH), dando uma indicação dos mecanismos de toxicidade desta alga marinha. Os níveis mais elevados de danos no ADN ocorreram quando a GST apresentou os níveis mais baixos de atividade e esta mesma atividade aumentou quando os danos no ADN diminuíram, em simultâneo com o aumento dos níveis de atividade da LDH, indicando que as necessidades energéticas aumentam devido à necessidade de sintetizar mais enzima. Conclui-se que a A. armata tem capacidade de libertar substâncias tóxicas que podem ter potenciais impactos no ambiente envolvente. Adicionalmente, as respostas bioquímicas estudadas em G. umbilicalis têm potencial para serem usadas como sinais de aviso na determinação dos efeitos provocados pelos compostos libertados por esta macroalga vermelha.

Desenvolvimento de um sumo de fruta com adição da macroalga Gelidium corneum, recorrendo à tecnologia HPP: caracterização físico-química, microbiológica e sensorial

No setor alimentar, o controlo da qualidade dos produtos e dos processos é uma etapa essencial, uma vez que é por este meio que se avaliam os padrões exigidos, quer a nível de legislação, quer a nível de mercado. O presente trabalho teve, como objetivos principais, o desenvolvimento de um novo produto alimentar com adição de algas, bem como o controlo de qualidade a nível de uma unidade fabril de produção de sumos e polpas naturais, à base de hortofrutícolas. De forma a garantir a qualidade na obtenção de produtos, foi realizado, diariamente, o controlo de entradas dos produtos hortofrutícolas, o acompanhamento de processos nas linhas de produção da fábrica e a análise das amostras de referência. Considerando a tendência e potencial de crescimento apresentados pelo setor das bebidas, nomeadamente dos sumos de fruta naturais, juntamente com a incessante procura por ingredientes naturais ricos em vários nutrientes e com propriedades bioativas, tem-se vindo a registar o lançamento de um número considerável de bebidas inovadoras, onde as macroalgas têm merecido um papel de destaque. Desta forma, procedeu-se à elaboração de dois protótipos, nomeadamente, sumo de framboesa e sumo de espinafres, com a adição do extrato da alga Gelidium corneum, estabilizados através do processo de Hiperpressão a frio, com o intuito de se avaliar o impacto desse extrato nos diferentes parâmetros de qualidade dos sumos. No que respeita aos parâmetros físico-químicos, o pH e teor de sólidos solúveis (TSS) foram avaliados após produção (t0), no tempo intermédio (t15) e no tempo final (t30). A cor foi determinada no t0 e no t30 e os restantes parâmetros, como acidez titulável, quantificação total de polifenóis, capacidade de redução do radical DPPH, teor de proteína bruta, teor de cinzas, teor de minerais e oligoelementos e teor de vitaminas (A, B1, B2 e C) foram avaliados no tempo final (t30). Foram, também, avaliados os parâmetros microbiológicos mais significativos, nomeadamente, microrganismos totais a 30 ˚C, Escherichia coli, Salmonella spp, bolores e leveduras (ao t0, t15 e t30) e realizou-se uma avaliação sensorial ao 29.º dia após produção. Estes sumos apresentaram-se microbiologicamente estáveis, não se tendo verificado crescimento microbiológico durante o período de armazenamento de 30 dias. A análise dos resultados físico-químicos permitiram constatar que a adição do extrato da alga Gelidium corneum aos sumos influenciou as suas características, tendo havido um aumento significativo do pH com a consequente diminuição da acidez titulável e um aumento do teor de sólidos solúveis, em comparação com os sumos controlo. Em relação à avaliação da cor, no caso das amostras de sumos de framboesa, verificou-se que a adição do extrato de algas influenciou o parâmetro a*. No entanto, ambas as amostras permitiram a manutenção deste parâmetro, ao longo do tempo. Quanto ao parâmetro b*, as duas amostras de sumo com algas demonstraram uma evolução mais estável, em relação aos respetivos controlos. No que respeita ao teor em minerais, a adição do extrato da alga demonstrou aumentar os teores de magnésio, sódio, potássio e iodo. Em termos sensoriais, o sumo de framboesa com algas obteve maior aceitação por parte do painel de provadores, podendo-se constatar que o atributo da cor foi o que mostrou maiores variações, entre as duas amostras.

Seawater carbonate chemistry and structural integrity of the coralline algae Lithothamnion glaciale in a laboratory experiment

The uptake of anthropogenic emission of carbon dioxide is resulting in a lowering of the carbonate saturation state and a drop in ocean pH. Understanding how marine calcifying organisms such as coralline algae may acclimatize to ocean acidification is important to understand their survival over the coming century. We present the first long-term perturbation experiment on the cold-water coralline algae, which are important marine calcifiers in the benthic ecosystems particularly at the higher latitudes. Lithothamnion glaciale, after three months incubation, continued to calcify even in undersaturated conditions with a significant trend towards lower growth rates with increasing pCO2. However, the major changes in the ultra-structure occur by 589 µatm (i.e. in saturated waters). Finite element models of the algae grown at these heightened levels show an increase in the total strain energy of nearly an order of magnitude and an uneven distribution of the stress inside the skeleton when subjected to similar loads as algae grown at ambient levels. This weakening of the structure is likely to reduce the ability of the alga to resist boring by predators and wave energy with severe consequences to the benthic community structure in the immediate future (50 years).

Spatial and temporal specificity of Ca2+signalling inChlamydomonas reinhardtiiin response to osmotic stress

Ca2+-dependent signalling processes enable plants to perceive and respond to diverse environmental stressors, such as osmotic stress. A clear understanding of the role of spatiotemporal Ca2+ signalling in green algal lineages is necessary in order to understand how the Ca2+ signalling machinery has evolved in land plants. We used single-cell imaging of Ca2+-responsive fluorescent dyes in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii to examine the specificity of spatial and temporal dynamics of Ca2+ elevations in the cytosol and flagella in response to salinity and osmotic stress. We found that salt stress induced a single Ca2+ elevation that was modulated by the strength of the stimulus and originated in the apex of the cell, spreading as a fast Ca2+ wave. By contrast, hypo-osmotic stress induced a series of repetitive Ca2+ elevations in the cytosol that were spatially uniform. Hypo-osmotic stimuli also induced Ca2+ elevations in the flagella that occurred independently from those in the cytosol. Our results indicate that the requirement for Ca2+ signalling in response to osmotic stress is conserved between land plants and green algae, but the distinct spatial and temporal dynamics of osmotic Ca2+ elevations in C. reinhardtii suggest important mechanistic differences between the two lineages.

Spatial and temporal specificity of Ca2+signalling inChlamydomonas reinhardtiiin response to osmotic stress

Ca2+-dependent signalling processes enable plants to perceive and respond to diverse environmental stressors, such as osmotic stress. A clear understanding of the role of spatiotemporal Ca2+ signalling in green algal lineages is necessary in order to understand how the Ca2+ signalling machinery has evolved in land plants. We used single-cell imaging of Ca2+-responsive fluorescent dyes in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii to examine the specificity of spatial and temporal dynamics of Ca2+ elevations in the cytosol and flagella in response to salinity and osmotic stress. We found that salt stress induced a single Ca2+ elevation that was modulated by the strength of the stimulus and originated in the apex of the cell, spreading as a fast Ca2+ wave. By contrast, hypo-osmotic stress induced a series of repetitive Ca2+ elevations in the cytosol that were spatially uniform. Hypo-osmotic stimuli also induced Ca2+ elevations in the flagella that occurred independently from those in the cytosol. Our results indicate that the requirement for Ca2+ signalling in response to osmotic stress is conserved between land plants and green algae, but the distinct spatial and temporal dynamics of osmotic Ca2+ elevations in C. reinhardtii suggest important mechanistic differences between the two lineages.

Isolation and structural characterization of fucoidans from the brown algae Fucus vesiculosus

agricultural, pharmaceutical, cosmetic or bioenergy applications. They contain bioactive compounds, namely, polysaccharides Fucoidan. These polysaccharides are mainly constituted by fucose residues and sulfate esters, and have been reported to possess a broad variety of bioactivities, such as anticoagulant, anti-thrombotic, anti-inflammatory, anti-tumor, antiviral and antioxidant. In this work, the fucoidans from brown seaweed Fucus vesiculosus from “Ria de Aveiro” were isolated and characterized in order to add value to this natural resource of the region. The polysaccharides from the algae were extracted with hot water and fractioned by ethanol precipitation and calcium chloride salts. They were further purified by using anion-exchange chromatography, allowing to separate the neutral polysaccharides (laminaranas) from those negatively charged (sulfated fucoidans and alginate). The purified polysaccharides showed high content of fucose (41 mol%) and sulfates (50 mol%), having also galactose residues (6 mol%), which confirm the presence of only sulfated fucoidans. Glycosidic linkages analysis show the presence of high amounts of terminal fucose (25%) and (1→3,4)-Fuc (26%), allowing to infer that the fucoidans were highly branched. These fucoidans are composed also by (1→2)-Fuc (14%) and (1→3)-Fuc linkages (10-16%). In this work it was also tested an alternative extraction technology, the microwave hydrodiffusion and gravity system, where it was possible to extract sugars, although in low yields. However, this methodology allowed to extract polysaccharides, constituted mainly by fucose and uronic acids, as well as mannitol, without the need to add any solvent, obtaining at the end the dry alga. The current work allowed to characterize the structure of the fucoidans isolated from “Ria de Aveiro” F. vesiculosus. The presence of high content of sulfate residues and the high branch degree of the purified fucoidans allow to infer that these polysaccharides could have potential to be studied for biomedical applications, according to their biological activities.

Dentes imaturos necrosados

O desenvolvimento completo das raízes demora pelo menos dois a três anos a completar-se após a colocação da peça dentária na cavidade oral, na medida em que manutenção da vitalidade pulpar é de extrema importância, de modo a permitir o completo desenvolvimento dentário e radicular. Perante um diagnóstico de necrose pulpar num dente imaturo o objectivo do Médico Dentista deverá ser sempre permitir a maturação completa das raízes e consequente encerramento apical. Deste modo, podemos considerar que existem essencialmente duas abordagem terapêuticas em dentes imaturos necrosados: a apexificação e a revascularização. A apexificação é considerada como o tratamento standard de dentes imaturos, uma vez que induz a formação de uma barreira apical calcificada. No entanto, este procedimento tem diversas desvantagens, nomeadamente o risco de fractura radicular uma vez que não proporciona um espessamento das paredes da raiz deixando-as assim finas e susceptíveis à fractura. Nos últimos anos um novo tratamento, como alternativa à apexificação, tem vindo a ser estudado. A revascularização consiste no transporte de factores de crescimento para o espaço intracanalar através da estimulação do sangramento dos tecidos periapicais e, deste modo, promover de forma natural um espessamento e completo desenvolvimento das raízes. Assim, comparativamente à apexificação a revascularização apresenta algumas vantagens, podendo, num futuro próximo, tornar-se no tratamento de eleição aquando de um diagnóstico de necrose num dente imaturo.

Stratigraphic micropalaeontology of the Upper Jurassic Neritic formations of Portugal and its Tethyan context. I - The Algarve Basin

Publicações inserida na colecção Memórias Geológicas, nº 35

Desenvolvimento de um iogurte suplementado com Spirulina platensis: aaracterização físico-química, microbiológica e sensorial

O iogurte é um produto lácteo que é obtido a partir da acidificação controlada ou espontânea do leite, sendo o seu processo de fermentação desencadeado pela ação de culturas láticas. Este produto apresenta propriedades benéficas para a saúde, como é o caso da regulação do balanço da microflora intestinal, melhoramento da resposta imunitária, redução dos sintomas alérgicos, redução do colesterol sérico e níveis séricos de glicose. Em relação à alga S. platensis, esta apresenta benefícios cardiovasculares, é eficaz no tratamento de certas alergias, cancro, doenças virais, hiperglicemia, imunodeficiência e processos inflamatórios. Esta dissertação teve como objetivo desenvolver um iogurte suplementado com a microalga Spirulina platensis, com posterior caracterização do produto final, em termos físico-químicos, microbiológicos e sensoriais. Foram efetuadas várias experiências de receitas de iogurte até chegar à formulação final, tendo sido testadas diversas variantes. Na avaliação da qualidade físico-química, o iogurte produzido com Spirulina apresentou ao longo do tempo sempre valores mais elevados nos seguintes parâmetros: teor de proteína bruta, teor de lactose, teor de fibras e hidratos de carbono. Foram detetadas diferenças estatisticamente significativas entre os parâmetros e o tipo de iogurte nos seguintes casos: teor de matéria gorda, teor de proteína bruta, teor de humidade, hidratos de carbono, valor energético e pH. Foram detetadas diferenças estatisticamente significativas entre os parâmetros e o tempo de produção apenas no teor de cinzas. Na avaliação da qualidade microbiológica, o iogurte produzido com Spirulina não se destacou por apresentar valores mais elevados. Quando avaliados os fatores tipo de iogurte e tempo de produção, não foram detetadas diferenças estatisticamente significativas em nenhum dos parâmetros microbiológicos. Na avaliação da qualidade sensorial, no iogurte produzido com leite meio gordo com lactose, foi possível verificar que todos os parâmetros sensoriais analisados e as amostras de iogurte são independentes. Em relação ao iogurte produzido com leite meio gordo sem lactose, verificou-se que os parâmetros doce e ácido não são independentes das amostras de iogurte. Em termos de preferência, 71% dos provadores escolheram o iogurte com agar. Relativamente à prova afetiva, não foram detetadas diferenças estatisticamente significativas entre a amostra preferida e qualquer um dos fatores avaliados (idade e género do provador). Em termos de preferência, 66% dos provadores escolheram o iogurte sem lactose. No que diz respeito à prova triangular, não foram detetadas diferenças estatisticamente significativas entre as escolhas da amostra diferente e amostra preferida em relação ao género do provador. Apesar de 63% dos provadores terem preferido a amostra com 0 dias, apenas 44% conseguiram distinguir entre o iogurte com 0 dias e com 30 dias, o que sugere que mesmo ao fim de 1 mês, o iogurte continua agradável. Com base em todos os resultados obtidos, conclui-se que o iogurte produzido com S. platensis é um produto inovador e saudável, pelos inúmeros benefícios presentes no iogurte, conjugados com os benefícios da microalga.