Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica.

Este trabalho teve como objetivo geral estudar a viabilidade técnica de utilizar bagaço de cana como meio reativo de barreiras reativas permeáveis (BRP) para remoção de sulfato e metais de águas subterrâneas contaminadas. O estudo baseou-se em investigação experimental, por meio de ensaios laboratoriais de coluna, e em modelagem matemática, para a qual utilizaram-se também alguns dados obtidos em um estudo de caso de uma unidade industrial contaminada com sulfato e metais. Neste local contaminado, as características hidrogeológicas e topográficas propiciam a utilização de uma barreira reativa permeável como técnica de remediação. Barreiras reativas permeáveis são uma alternativa para remediação de águas subterrâneas que vem progredindo rapidamente na última década, a partir de ensaios de bancada e coluna em laboratório para implementação em escala real em campo. Três colunas bióticas foram montadas utilizando bagaço de cana como meio reativo e um material de base poroso constituído de areia e cascalho para fornecer adequada condutividade hidráulica, com a proporção de 1:28 em massa seca. Também foi adicionado ao meio reativo um inóculo bacteriano composto por esterco bovino dissolvido. Uma quarta coluna, sem inóculo e contendo um agente biocida, compôs o experimento branco (abiótico). Uma solução sintética foi introduzida nas colunas simulando condições da água subterrânea do estudo de caso, com velocidade de Darcy em torno de 2,0x10-7 m/s composta por sulfato e metais (zinco e níquel) com concentrações de 6.000 mg/L e 15 mg/L, respectivamente. Os resultados das análises da fase líquida das colunas bióticas apresentaram: (i) média da taxa de remoção de sulfato durante todo o tempo do experimento de 49 mg/L/dia; (ii) as concentrações de Zn e Ni diminuíram de 15 mg/L para valores não detectáveis pela técnica analítica utilizada (< 0,01 mg/L); (iii) aumento do pH de 5.5-5.8 para valores entre 6,8-8,0; (iv) redução do valor do potencial de óxido redução (Eh) para valores de até -200mV. Não foram observadas reduções das concentrações de metais e sulfato na fase líquida da coluna abiótica e os valores de pH e Eh permaneceram dentro das faixas iniciais. Análises nas fases sólidas das colunas bióticas por MEV e EDS após o término do experimento identificaram a presença de Ni, Zn, S e Mn, indicando a precipitação desses metais em forma de sulfetos. Estes elementos não foram detectados na fase sólida da coluna abiótica. Assim, pôde-se inferir que toda a remoção de sulfato verificada nas colunas bióticas pode ser atribuída a redução bacteriana de sulfato. A partir das condições experimentais dos ensaios, foi realizada a modelagem e o dimensionamento da BRP. Para a estimativa da cinética de redução de sulfato, aplicou-se a solução analítica de Van Genuchten para transporte de contaminantes com degradação, obtendo-se uma taxa de decaimento de primeira ordem de 0,01 dia-1. A determinação da espessura e tempo de residência da barreira foi realizada considerando que a concentração de sulfato na saída da barreira fosse menor ou igual a 250 mg/L. O resultado do dimensionamento de uma BRP preenchida com bagaço de cana e areia nas proporções de 1:28 em massa seca resultaria em uma BRP de 7,1 m de espessura, com tempo de residência de 950 dias, no local de estudo de caso. Caso fosse utilizado o dobro da proporção de bagaço de cana e areia em massa seca (1:14), a implantação da BRP apresentar-se-ia viável, com espessura aproximada de 4 m. Através destes resultados, pôde ser comprovada a hipótese de que bagaço de cana como substrato e esterco bovino como inóculo compõem um meio reativo viável para a redução de sulfato e precipitação de metais em uma BRP.

APROXIMACIÓN AL DISEÑO DE SISTEMAS DE BIO-REACTORES PARA LA DELIGNIFICACIÓN DE MATERIALES LIGNOCELULÓSICOS Y PARA LA DECONTAMINACIÓN DE SUELOS Y EFLUENTES

Los materiales lignocelulósicos residuales de las actividades agroindustriales pueden ser aprovechados como fuente de lignina, hemicelulosa y celulosa. El tratamiento químico del material lignocelulósico se debe enfrentar al hecho de que dicho material es bastante recalcitrante a tal ataque, fundamentalmente debido a la presencia del polímero lignina. Esto se puede lograr también utilizando hongos de la podredumbre blanca de la madera. Estos producen enzimas lignolíticas extracelulares fundamentalmente Lacasa, que oxida la lignina a CO2. Tambien oxida un amplio rango de sustratos ( fenoles, polifenoles, anilinas, aril-diaminas, fenoles metoxi-sustituídos, y otros), lo cual es una buena razón de su atracción para aplicaciones biotecnológicas. La enzima tiene potencial aplicación en procesos tales como en la delignificación de materiales lignocelulósicos y en el bioblanqueado de pulpas para papel, en el tratamiento de aguas residuales de plantas industriales, en la modificación de fibras y decoloración en industrias textiles y de colorantes, en el mejoramiento de alimentos para animales, en la detoxificación de polutantes y en bioremediación de suelos contaminados. También se la ha utilizado en Q.Orgánica para la oxidación de grupos funcionales, en la formación de enlaces carbono- nitrógeno y en la síntesis de productos naturales complejos. HIPOTESIS Los hongos de podredumbre blanca, y en condiciones óptimas de cultivo producen distintos tipos de enzimas oxidasas, siendo las lacasas las más adecuadas para explorarlas como catalizadores en los siguientes procesos:  Delignificación de residuos de la industria forestal con el fin de aprovechar tales desechos en la alimentación animal.  Decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales. Se realizarán los estudios para el diseño de bio-reactores que permitan responder a las dos cuestiones planteadas en la hipótesis. Para el proceso de delignificación de material lignocelulósico se proponen dos estrategias: 1- tratar el material con el micelio del hongo adecuando la provisión de nutrientes para un desarrollo sostenido y favorecer la liberación de la enzima. 2- Utilizar la enzima lacasa parcialmente purificada acoplada a un sistema mediador para oxidar los compuestos polifenólicos. Para el proceso de decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales se trabajará también en dos frentes: 3) por un lado, se ha descripto que existe una correlación positiva entre la actividad de algunas enzimas presentes en el suelo y la fertilidad. En este sentido se conoce que un sistema enzimático, tentativamente identificado como una lacasa de origen microbiano es responsable de la transformación de compuestos orgánicos en el suelo. La enzima protege al suelo de la acumulación de compuestos orgánicos peligrosos catalizando reacciones que involucran degradación, polimerización e incorporación a complejos del ácido húmico. Se utilizarán suelos incorporados con distintos polutantes( por ej. policlorofenoles ó cloroanilinas.) 4) Se trabajará con efluentes industriales contaminantes (alpechínes y/o el efluente líquido del proceso de desamargado de las aceitunas).

Effects of ocean warming and acidification on the early stages of marine fishes

Tese de doutoramento, Ciências do Mar, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

Erosão dentária infantil e hábitos alimentares

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Estabilidade e estrutura das cadeias A e B da molécula de insulina

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Avaliação da atividade anti-Helicobacter pylori e citotóxica in vitro de extratos orgânicos obtidos das folhas de Encholirium spectabile e Syzygium cumini

Helicobacter pylori is a spiral, Gram negative, mobile, and microaerophilic bacteria recognized as a major cause of gastritis, ulcer, gastric cancer, and gastric low grade, B cell, mucosa – associated lymphoid tissue (MALT) lymphoma, constituting an important microorganism in medical microbiology. Its importance comes from the difficulty of treatment because the requirement of multiple drugs use, besides the increasing emergence of resistant and multiresistant strains to antibiotics used in th e clinic. In order to expand safe and effective therapeutic options , chemical studies on medicinal plants by obtaining extracts, fractions, isolated compounds or essential oils with some biological activity has been intensified . Given the above, the objective was to evaluate the inhi bitory activity of organic extracts derived from Syzygium cumini and Encholirium spectabile, with antiulcer history, and the essential oil, obtained from S. cumini, against H. pylori (ATCC 43504) by the disk diffusion method, for qualitative evaluation, an d determination of minimum inhibitory concentration (MIC) using the broth microdilution method, for quantitative analysis. Also was evaluated the extracts in vitro toxicity by a hemolytic assay using sheep red blood cells, and VERO and HeLa cells using the MTT assay to analyze cell viability. The extracts of both plant used in antimicrobial assays did not inhibit bacterial growth, however the essential oil of S. cumini (SCFO) proved effective, showing MIC value of 205 μg/mL (0.024 % dilution of the original oil). In the hemolytic assay, the same oil shows moderate toxicity, by promote 25% hemolysis at 1000 μg/mL. Regarding the cytotoxicity in cell culture, the SCFO, at 260 μg/mL, affected the cell viability around 80% of HeLa and 50% of VERO cells. So the oi l obtained from S. cumini leaves has antimicrobial activity against H. pylori and cytotoxicity potential, suggesting a source of new molecule drug candidates, since new stages of toxicity in vitro and in vivo, as well, chemical characterization be evaluate d. Moreover, the development of a prospective drug delivery system can result in a prototype to be used in preclinical tests.

Consanguinidade e efeito fundador da mutação G377S da doença de Gaucher em população de Tabuleiro do Norte – Ceará – Brasil

Gaucher’s disease (GD) is caused by a β-glucocerebrosidase deficiency, leading to the accumulation of glucocerebroside in the reticuloendothelial system. The prevalence of GD in Tabuleiro do Norte (TN) (1:4000) is the highest in Brazil. The purpose of this study was to present evidence of consanguinity and founder effect for the G377S mutation (c.1246G>A) among GD patients in TN based on enzyme, molecular and genealogical studies. Between March 2009 and December 2010, 131 subjects at risk for GD (GC in dried blood ≤2.19 nmol/h/ml) and 5 confirmed GD patients from the same community were submitted for molecular analysis to characterize the genetic profile of the population. Based on the enzymatic and molecular analysis, the subjects were classified into three categories: affected (n=5), carrier (n=20) and non-carrier (n=111). All carriers were (G377S/wt). Affected subjects were homozygous (G377S/G377S). The identification of a single mutation in carriers and homozygotes from different generations, the history of the community and the genealogy study suggest that the high prevalence of GD in this population may be due to a combination of consanguinity and founder effect for the G377S mutation

Atividade antiangiogênica da forma recombinante da proteína 21 de Trypanosoma cruzi

Chagas disease, caused by the parasite Trypanosoma cruzi, is the cause of Chronic chagasic cardiomyopathy (CCC). The prospection of innovative therapeutic agents against CCC is a major task. The recombinant form of 21 (rP21), a secreted T. cruzi protein involved in host cell invasion and on progression of chronic inflammatory processes have been studied as a potential novel therapeutic target. Our present work aimed to verify and investigate the impact of rP21 in the formation of blood vessels in vitro and in vivo. First, tEnd cells were treated with different concentrations of rP21 or bacterial extract and viability and cellular adhesion were evaluated by MTT and angiogenesis inhibition by Matrigel tube formation assay and murine model. To verify the proteolytic activity of rP21 on extracellular matrix (ECM) components, fibrinogen, matrigel and fibronectin was incubated with rP21 or not. In addition, we performed proliferation assays and cell cycle analysis. Furthermore, the accumulation and distribution of F-actin was determined by Phalloidin staining using ImageJ software. Finally, tEnd cells were incubated with rP21 and the mRNA levels were analyzed by real-time PCR. Our results showed that rP21 did not alter cell viability and adhesion, but strongly inhibited vessel formation in vitro and in vivo. Tube formation assay showed that angiogenesis inhibition was dependent of the CXCR4-rP21 binding. In addition to these results, we observed that the rP21 was able to inhibit cell proliferation and promoted a significant reduction in the number of 4n cells (G2/M phase). Moreover, we found that rP21 significantly increased F-actin levels and this protein was able to modulate expression of genes related to angiogenesis and actin cytoskeleton. However, rP21 showed no significant activity on the matrix components. In this sense, we conclude that the rP21-endothelial cells (ECs) interaction via CXCR4 promotes inhibition of vessel formation through a cascade of intracellular events, such as inhibition of ECs proliferation and modulation of the expression of molecules associated with angiogenic processes and actin cytoskeleton.

Frequência de microrganismos em conteúdo vulvovaginal de vacas tratadas com dispositivos intravaginais de progesterona

The dissertation was divided in two studies. With the first, aimed to evaluate the occurrence of microorganisms present in the vulvovaginal region of cows that received intravaginal progesterone devices during the fixed-time artificial insemination (FTAI) programs, and correlate the results with pregnancy rates. Samples were collected from vulvovaginal region of 30 beef cows Guzerá and 30 crossbred dairy cows, and also intravaginal devices, randomly. Of the 120 samples of cows, 60 corresponded to the collections of the period prior to the introduction device (D0) and 60 to the subsequent withdrawal of it (D9); it yielded 100% of bacterial growth, whereas, in most samples, it was found more than one isolated. In D0, the most frequent agent was Escherichia coli (52%), and in D9, Proteus spp and E. coli were the most frequent (32% and 28%, respectively). Regarding intravaginal progesterone devices, in D0 were isolated 37 microorganisms, being predominant those of the genus Bacillus (35%); in D9, 41 colony forming units (CFU) were isolated, of which 36.6% corresponded to Proteus spp. For the analysis of the antimicrobial profile, susceptibility testing was performed by diffusion agar disk, and cows that did not became pregnant after FTAI program were selected, as a future treatment. There resistance 100% to penicillin, and sensitivity, approximately, 90% to gentamicin, both isolates obtained from samples of beef cows and obtained of dairy cows. Regarding pregnancy rate, the 30 beef cows, 11 were diagnosed pregnant (36.7%), 4 (36.4%) treated with reused devices and 7 (63.6%) with new devices, which showed more effective. Of the 30 dairy cows, 15 were pregnant (50%), 8 (53.3%) were implanted with reused devices and 7 (46.7%) with new devices, with no significant differences in pregnancy rates. Because it is a research, females were chosen at random, and factors such as body condition, nutritional management and health weren't priority. With the second study, aimed to analyze the similarity between strains, conducted by technical Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD -PCR). Presence of E. coli and the absence of pregnancy were selection criteria used. From the results, it was observed that most of the isolates wasn't phylogenetically similar, since they showed lower than 85% similarity. The study stressed the importance of E. coli in vulvovaginal microbiota of cows and the presence of phenotypic and genotypic characters of this bacterium on possible reproductive problems.

Modelagem molecular voltada para a construção de um nanobiossensor para detecção do herbicida Imazaquin

In this study, our goal was develop and describe a molecular model of the enzyme-inhibiting interaction which can be used for an optimized projection of a Microscope Force Atomic nanobiosensor to detect pesticides molecules, used in agriculture, to evaluate its accordance with limit levels stipulated in valid legislation for its use. The studied herbicide (imazaquin) is a typical member of imidazolinone family and is an inhibitor of the enzymatic activity of Acetohydroxiacid Synthase (AHAS) enzyme that is responsible for the first step of pathway for the synthesis of side-chains in amino acids. The analysis of this enzyme property in the presence of its cofactors was made to obtain structural information and charge distribution of the molecular surface to evaluate its capacity of became immobilized on the Microscopy Atomic Force tip. The computational simulation of the system, using Molecular Dynamics, was possible with the force-field parameters for the cofactor and the herbicides obtained by the online tool SwissParam and it was implemented in force-field CHARMM27, used by software GROMACS; then appropriated simulations were made to validate the new parameters. The molecular orientation of the AHAS was defined based on electrostatic map and the availability of the herbicide in the active site. Steered Molecular Dynamics (SMD) Simulations, followed by quantum mechanics calculations for more representative frames, according to the sequential QM/MM methodology, in a specific direction of extraction of the herbicide from the active site. Therefore, external harmonic forces were applied with similar force constants of AFM cantilever for to simulate herbicide detection experiments by the proposed nanobiosensor. Force value of 1391 pN and binding energy of -14048.52 kJ mol-1 were calculated.

Monitorización de los principales patógenos de las abejas para la detección de alertas y riesgos sanitarios

Las abejas, principalmente la especie Apis mellifera, desarrollan una función biológica muy importante puesto que se encargan de polinizar diversos cultivos agrícolas y la flora silvestre de todo el mundo. No obstante, existen numerosos factores que influyen en el estado sanitario de las colonias de abejas y presentan además un alto grado de interacciones entre ellos. Algunos de los potenciales riesgos para la apicultura española ya han sido identificados, como por ejemplo las dos especies de microsporidios, Nosema apis y N. ceranae, que actúan como parásitos intracelulares obligados o los ectoparásitos Varroa destructor, Acarapis woodi o Braula coeca; así como numerosos virus capaces de infectar a Apis melífera, de los cuales los principales son el virus de las alas deformadas (DWV), el virus de las realeras negras (BQCV), el virus Kashmir (KBV), el virus de la parálisis aguda (ABPV) y su variante israelí (IAPV). Otras enfermedades que afectan fundamentalmente a la cría de abejas son la loque americana y la loque europea, ambas de origen bacteriano (Paenibacillus larvae y Melissococcus plutonius respectivamente), así como la ascosferosis causada por el hongo Ascosphaera apis. Otro riesgo potencial para las abejas es la posible entrada de agentes exóticos como el coleóptero Aethina tumida o el ácaro Tropilaelaps clareae cuya presencia en Europa debe ser declarada según la OIE (2015). Recientemente se ha incluido a los neogregarinos y tripanosomátidos como posibles agentes patógenos. Actualmente, N. ceranae junto con V. destructor son los principales agentes patógenos que producen problemas sanitarios de las colonias de abejas en Europa. Además, se considera que los patógenos podrían jugar un papel primordial en el incremento de mortalidad de las abejas detectado en distintos países durante los últimos años...

Atividade antibacteriana e cicatrizante do óleo de buriti Mauritia flexuosa L

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana in vitro e cicatrizante do óleo de buriti (M. flexuosa) em feridas realizadas em ratos (Rattus norvegicus albinus). Para a avaliação antibacteriana in vitro, foram utilizados cinco patógenos bacterianos incluindo espécies gram-positivas e espécies gram-negativas mediante o uso do método de difusão em ágar. Para a avaliação da atividade cicatrizante, foram utilizados 40 ratos da linhagem Wistar, divididos em dois grupos: o grupo I, composto por 20 ratos com feridas cutâneas, tratados com aplicação tópica do creme base com 10% de óleo de buriti, e o grupo II, controle, com o mesmo número de animais que receberam a aplicação tópica do creme base. A aplicação do produto foi realizada em feridas padronizadas, circulares de 1cm de diâmetro na região dorsolombar. As avaliações clínica, morfométrica e histopatológica das feridas foram realizadas no 3°, 7°, 14° e 21° dias. Em relação à avaliação da atividade antibacteriana, os resultados mostraram que houve inibição do crescimento bacteriano em quatro dos cinco patógenos testados. Em relação à área da ferida, foi observada redução significativa da área no 14o dia e maior percentual de contração das feridas do grupo tratado em relação ao controle. No décimo quarto dia, as feridas tratadas com o óleo do buriti apresentavam aumento significativo na contagem de fibroblastos e fibras colágenas, além de completo processo de reepitelização, enquanto o grupo controle necessitava de mais tempo para resolução do processo cicatricial

Escherichia coli productor de toxina Shiga en alimentos : antecedentes y situación actual de la legislación alimentaria en Argentina

Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) es un grupo bacteriano asociado a enfermedades transmitidas por alimentos. Algunos serotipos de STEC representan un grave problema para la Salud Pública, causando diarrea, colitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico (SUH). En Argentina el SUH es endémico y constituye la primera causa de insuficiencia renal aguda en niños menores de 5 años. Los recientes brotes en el mundo de enfermedades causadas por E. coli no-O157, han resultado fuertemente impactantes no solo a nivel de la salud pública sino también a nivel comercial. Estos eventos han puesto en evidencia la necesidad de contar con un nuevo marco legislativo en materia alimentaria. En Argentina la reciente aprobación por parte dela Comisión Nacional de Alimentos (CONAL) respecto de la incorporación al Código Alimentario Argentino (CAA) de criterios microbiológicos que incluyen la ausencia de STEC no-O157 favorece la prevención de aquellos serogrupos prevalentes en el país. Estos criterios microbiológicos fueron establecidos para carne picada fresca, alimentos listos para consumir, chacinados, frutas, verduras y hortalizas mínimamente procesadas. Es fundamental destacar que los serogrupos (O145, O121, O26, O111 y O103) propuestos para la modificación del CAA son aquellos que exige la normativa actual de Estados Unidos, y los que indica la Norma ISO 13136, hoy por hoy, la utilizada en la Unión Europea (UE) como referencia en el tema. Esto conlleva beneficios futuros, ya que, al homologar las mismas exigencias técnicas microbiológicas se facilitara el intercambio de alimentos entre países. Teniendo en cuenta que la falta de criterios uniformes regulatorios a nivel internacional, generan discrepancias que traen aparejados, obstáculos técnicos al comercio (OTC), pudiendo llegar a ser barreras paraarancelarias encubiertas, con consiguientes perjuicios económicos que pueden ser transferidos a las naciones exportadoras de alimento.

Erosão dentária

A erosão dentária é o resultado físico da perda patológica, crónica e localizada de tecidos dentários mineralizados, provocada quimicamente por ácidos e/ou quelantes, sem envolvimento bacteriano. O diagnóstico diferencial das lesões de erosão dentária deve ser feito o mais precocemente possível, sendo que as suas características clínicas dificilmente se dissociam de fenómenos de atrição e/ou de abrasão. Desta forma é importante o uso de índices de abordagem do desgaste dentário não demasiado discriminatórios, mas que possam ser válidos num âmbito clínico para monitorizar o desgaste, e avaliar a eficácia das medidas preventivas instituídas. A intervenção clínica face á perda estrutural de causa erosiva implica o controlo dos fatores etiológicos nomeadamente dietéticos, comportamentais e patológicos, associado a um aporte diário de agentes de reforço da estrutura dentária. O objectivo deste trabalho foi realizar uma pesquisa bibliográfica de forma a sistematizar os pontos importantes a ter em conta na abordagem clínica das lesões erosivas. Este tema torna-se importante e útil dado que estes conhecimentos podem ser aplicados diariamente na prática clínica.

Sistema de coexpresión enzimática para la producción de D-aminoácidos

La presente invención se refiere a un vector de coexpresión para la preparación de D-aminoácidos o derivados de D-aminoácidos, a partir de la mezcla racémica de la D,L-5-hidantoína correspondiente y a un sistema enzimático que da lugar a una ruta metabólica nueva de utilidad en dicho procedimiento, que cataliza la conversión estereoselectiva de D,L-5-hidantoína hasta D-aminoácido y la racemización entre los enantiómeros de la misma.