919 resultados para Catástrofes naturais
Resumo:
A engenharia de tecidos um domnio tecnolgico emergente em rpido desenvolvimento que se destina a produzir substitutos viveis para a restaurao, manuteno ou melhoria da funo dos tecidos ou rgos humanos. Uma das estratgias mais predominantes em engenharia de tecidos envolve crescimento celular sobre matrizes de suporte (scaffolds), biocompatveis e biodegradveis. Estas matrizes devem possuir no s elevadas propriedades mecnicas e vasculares, mas tambm uma elevada porosidade. Devido incompatibilidade destes dois parmetros, necessrio desenvolver estratgias de simulao de forma a obter estruturas optimizadas. A previso real das propriedades mecnicas, vasculares e topolgicas das matrizes de suporte, produzidas por tcnicas de biofabricao, muito importante para as diversas aplicaes em engenharia de tecidos. A presente dissertao apresenta o estado da arte da engenharia de tecidos, bem como as tcnicas de biofabricao envolvidas na produo de matrizes de suporte. Para o design optimizado de matrizes de suporte foi adoptada uma metodologia de design baseada tanto em mtodos de elementos finitos para o clculo do comportamento mecnico, vascular e as optimizaes topolgicas, como em mtodos analticos para a validao das simulaes estruturais utilizando dados experimentais. Considerando que as matrizes de suporte so estruturas elementares do tipo LEGO, dois tipos de famlias foram consideradas, superfcies no peridicas e as superfcies triplas peridicas que descrevem superfcies naturais. Os objectivos principais desta dissertao so: i) avaliar as tcnicas existentes de engenharia de tecidos; ii) avaliar as tcnicas existentes de biofabricao para a produo de matrizes de suporte; iii) avaliar o desempenho e comportamento das matrizes de suporte; iv) implementar uma metodologia de design de matrizes de suporte em variveis tais como a porosidade, geometria e comportamento mecnico e vascular por forma a auxiliar o processo de design; e por fim, v) validar experimentalmente a metodologia adoptada.
Resumo:
As comunidades de macrofauna bentnica so ecolgica e economicamente relevantes, sendo fonte de diversos bens e servios. A sua identificao, caracterizao e mapeamento so importantes para identificar reas marinhas protegidas e para uma melhor utilizao do ambiente marinho. Este trabalho apresenta um estudo holstico da diversidade e distribuio espacial das comunidades de macrofauna bentnica ao longo da plataforma continental Portuguesa. Cerca de 145 locais posicionados ao longo da plataforma ocidental e setentrional foram amostrados com uma draga Smith-McIntyre de rea 0,1 m2, a profundidades que variaram entre os 13 e 195 metros. Os sedimentos foram caracterizados em termos de granulometria, de matria orgnica e geoqumica. So propostos seis habitats bentnicos principais para a plataforma continental Portuguesa, analisada a relao entre os dados biolgicos e ambientais e discutidas questes biogeogrficas relacionadas com a distribuio espacial de espcies e das comunidades. A distribuio da granulometria e assinatura geoqumica dos sedimentos da plataforma continental revelou-se bastante complexa, refletindo importantes diferenas nas fontes (naturais e antropognicas), origem fluvial, geomorfologia da plataforma, hidrodinamismo e atividade biolgica. Relativamente macrofauna, entre os mais de 30 mil indivduos recolhidos, foram identificados cerca de 737 taxa, dos quais quatro so novas espcies e aproximadamente 40 correspondem a primeiras ocorrncias para a costa Portuguesa. As espcies mais frequentes foram a Ampharete finmarchica, Ampelisca sp. e Lumbrineris lusitanica sp. nov. enquanto as mais abundantes foram Mediomastus fragilis, Polygordius appendiculatus e Ampharete finmarchica. A abundncia por local de amostragem variou entre 7 e 1.307 espcimens e a diversidade alfa atingiu um mximo de 96 taxa. Os sedimentos mais grosseiros apresentaram maior diversidade e abundncia comparativamente com os sedimentos envasados. Foram identificados seis habitats bentnicos na plataforma continental Portuguesa: (a) sedimentos grosseiros com Protodorvillea kefersteini, Pisione remota, Angulus pygmaeus e vrias espcies intersticiais; (b) areias finas hidrodinamicamente expostas e prximas da linha de costa com Magelona johnstoni, Urothoe pulchella e Angulus fabula; (c) comunidade de Abra alba em areia envasadas da plataforma profunda do noroeste; (d) Galathowenia oculata, Lumbrinerides amoureuxi e outros poliquetas escavadores e tubcolas em areais envasadas muito profundas na plataforma sudoeste; (e) Euchone rubrocincta, Nematonereis unicornis e vrias espcies setentrionais nas areias envasadas da plataforma sul; (f) vasas com Sternaspis scutata, Heteromastus filiformis e Psammogammarus caecus. A granulometria do sedimento (particularmente teor em finos), matria orgnica, profundidade e hidrodinamismo foram as variveis ambientais com a maior relao com os padres de distribuio da macrofauna. As espcies cosmopolitas e de latitudes superiores (clima Boreal ou Temperado Frio) dominaram o setor noroeste, sendo substitudas por espcies mais quentes na rea de transio entre os canhes da Nazar e S. Vicente, que dominaram por conseguinte a plataforma sul. O presente estudo evidenciou a abundncia e diversidade da macrofauna bentnica ao longo da rea costeira de Portugal, na qual coexistem faunas das provncias biogeogrficas do norte da Europa, bem como subtropicais. Integrado com outro estudos, este poder ser a base para uma melhor gesto da plataforma continental Portuguesa.
Resumo:
Num planeta finito, a impossibilidade de um crescimento contnuo e a necessidade de preservar os seus recursos naturais e ambientais, tendo em vista assegurar opes de qualidade de vida e bem-estar das geraes futuras, fez emergir e estruturar o conceito de Desenvolvimento Sustentvel. Perante os mltiplos desafios que o futuro coloca, a educao constitui-se como uma via para alcanar um desenvolvimento mais harmonioso das relaes entre os seres humanos e entre estes e a natureza, indispensvel humanidade na persecuo dos seus legtimos anseios de paz, liberdade e justia social. A importncia atribuda educao no sentido de uma adequada perceo da situao do planeta levou as Naes Unidas a proclamarem, no incio deste sculo (dezembro de 2002), a Dcada da Educao para o Desenvolvimento Sustentvel (2005-2014): um desafio internacional lanado aos pases para que recorram educao como ferramenta essencial na promoo de Desenvolvimento Sustentvel. A vida nas sociedades contemporneas , como nunca antes, influenciada por desenvolvimentos cientficos e tecnolgicos e dependente dos respetivos progressos. Assim, a Educao Cientfica assume um papel fundamental na compreenso das problemticas que enfrentamos e na consciencializao da responsabilidade do ser humano na situao planetria atual, devendo promover o desenvolvimento de cidadanias proativas, fundamentadas e responsveis, no sentido da mudana, numa perspetiva crtica global que garanta a sustentabilidade do planeta. Estas finalidades so alvo de reflexo por parte de diversas instncias da sociedade nas quais se incluem organismos como a UNESCO, comunidades nacionais e internacionais de investigao em Educao Cientfica, e o poder poltico e espelham-se em propostas de reforma e de reviso curricular em diversos pases. Ora, sem ser exclusiva, a educao formal nos primeiros anos de escolaridade tem um papel fundamental, por ter carter obrigatrio na maioria dos pases. Paralelamente existe um crescente reconhecimento a nvel internacional em torno da importncia de se iniciar precocemente a Educao Cientfica com vista a alcanar esses propsitos. Resultados alcanados em diversas investigaes evidenciam que a Educao Cientfica nos primeiros anos de escolaridade tem impacte positivo relevante no desenvolvimento de literacia cientfica e no desenvolvimento de atitudes positivas face Cincia e a aprendizagens de Cincias. A presente investigao pretende ser um contributo para a Dcada da Educao para o Desenvolvimento Sustentvel no Primeiro Ciclo do Ensino Bsico. O percurso de investigao, de natureza qualitativa, foi desenvolvido em trs fases distintas mas articuladas entre si: a fase I integrou processos interpretativos de investigao documental e teve como principais objetivos o estabelecimento do quadro terico de suporte problemtica de Educao para Desenvolvimento Sustentvel e a caraterizao de perspetivas de Educao Cientfica decorrentes de poltica educativa em Portugal; na fase II caraterizou-se a importncia atribuda por professores do Primeiro Ciclo do Ensino Bsico Educao Cientfica e respetiva componente experimental, bem como as suas concees acerca de Literacia Cientfica, orientaes Cincia-Tecnologia-Sociedade no ensino das Cincias, Desenvolvimento Sustentvel e o modo como dizem articular as referidas concees com as suas prticas de sala de aula; na fase III apresentou-se um Programa de Cincias, concebido segundo os referenciais atrs definidos e avaliado por um painel de peritos, para Educao para Desenvolvimento Sustentvel, A Terra e os seres vivos: conhecer para valorizar e proteger, para implementao em cada um dos quatro anos de escolaridade do Primeiro Ciclo do Ensino Bsico. O presente estudo assume-se como um contributo para a inovao na Educao Cientfica no Primeiro Ciclo do Ensino Bsico e fundamenta a necessidade de a reorientar, tendo em vista a resposta a compromissos internacionais assumidos por Portugal no mbito da Dcada da Educao para o Desenvolvimento Sustentvel, bem como a importncia de acompanhar orientaes e polticas recomendadas a nvel internacional, numa perspetiva de educao num contexto de globalizao.
Resumo:
As bactrias desempenham um papel chave na reciclagem de energia e matria nas teias trficas aquticas. No entanto, as suas pequenas dimenses, curto tempo de gerao e o facto de os seus genomas constiturem uma grande poro do seu volume celular, tornam as bactrias mais suscetveis s alteraes ambientais que os organismos superiores. O aumento dos nveis de radiao UVB (280-320 nm) constitui uma ameaa particularmente importante para as comunidades bacterianas dos sistemas aquticos, uma vez que a radiao consegue penetrar at profundidades considerveis. No entanto, os mecanismos atravs dos quais a radiao causa danos nas bactrias ainda no so claros, o que impede a modelao precisa dos efeitos da radiao UV nas comunidades bacterianas naturais. O bacterioneuston habita a microcamada superficial (primeiro milmetro da coluna de gua), estando naturalmente exposto a nveis de radiao UV superiores aos que o bacterioplncton est exposto. Deste modo, a microcamada superficial pode ser vista como um nicho ecolgico modelo para estudar as interaes entre as bactrias e a radiao UV. Os objetivos deste trabalho foram (i) avaliar a influncia do nvel de exposio natural radiao das comunidades bacterianas na sua sensibilidade radiao UV, atravs da comparao das respostas fotobiolgicas do bacterioneuston e bacterioplncton; (ii) aprofundar o conhecimento acerca dos mecanismos atravs dos quais a radiao UV causa danos, bem como dos fatores que afetam a interao entre a radiao UV e as bactrias; e (iii) avaliar o potencial da protena RecA, que medeia a resposta SOS das bactrias, para ser usada como marcador de danos induzidos por UV nas comunidades bacterianas. Verificou-se que o bacterioneuston mais resistente radiao UVB que o bacterioplncton e recupera de modo mais eficiente dos danos induzidos por UV, particularmente em condies de escassez de nutrientes, indicando assim que o nvel de exposio natural das comunidades bacterianas radiao afeta a sua sensibilidade radiao UV. Os resultados das anlises independentes do cultivo revelaram o potencial da radiao UV para afetar a estrutura das comunidades bacterianas ao selecionar bactrias resistentes. A anlise do perfil de utilizao de fontes de carbono usando o sistema de Ecoplacas Biolog e a determinao das taxas de incorporao de leucina e timidina permitiu tambm verificar que a radiao UV modifica o funcionamento das comunidades bacterianas. Os resultados obtidos indicam a possibilidade do bacterioneuston conter um conjunto de estirpes resistentes a UV que, mediante as condies meteorolgicas apropriadas, podem ser selecionadas aquando da exposio radiao.
Resumo:
Os biocombustveis tm estado na linha da frente das polticas energticas mundiais visto que as suas vantagens conseguem colmatar as incertezas e resolver alguns dos problemas associados aos combustveis fsseis. O biodiesel tem provado ser um combustvel muito fivel, alternativo ao petrodiesel. uma mistura de steres alqulicos produzidos a partir de leos vegetais e gorduras animais atravs de uma reaco de transesterificao. Como combustvel, o biodiesel economicamente vivel, socialmente responsvel, tecnicamente compatvel e ambientalmente amigvel. O principal desafio associado ao seu desenvolvimento tem a ver com a escolha de matria-prima para a sua produo. Nos pases do terceiro mundo, leos alimentares so mais importantes para alimentar pessoas do que fazer funcionar carros. Esta tese tem como objectivos produzir/processar biodiesel a partir de recursos endgenos de Timor-Leste e medir/prever as propriedades termodinmicas do biodiesel, a partir das dos esteres alqulicos. A sntese do biodiesel a partir dos leos de Aleurites moluccana, Jatropha curcas e borras de caf foram aqui estudados. As propriedades termodinmicas como densidade, viscosidade, tenso superficial, volatilidade e velocidade do som tambm foram medidas e estimadas usando modelos preditivos disponveis na literatura, incluindo as equaes de estado CPA e soft-SAFT. Timor-Leste um pas muito rico em recursos naturais, mas a maioria da populao ainda vive na pobreza e na privao de acesso a servios bsicos e condies de vida decentes. A explorao de petrleo e gs no mar de Timor tem sido controlado pelo Fundo Petrolfero. O pas ainda carece de electricidade e combustveis que so cruciais para materializar as polticas de reduo da pobreza. Como soluo, o governo timorense criou recentemente o Plano Estratgico de Desenvolvimento a 20 anos cujas prioridades incluem trazer o desenvolvimento do petrleo do mar para a costa sul de Timor-Leste e desenvolver as energias renovveis. neste ltimo contexto que o biodiesel se insere. O seu desenvolvimento no pas poder ser uma soluo para o fornecimento de electricidade, a criao de empregos e sobretudo o combate contra a pobreza e a privao. Para ser usado como combustvel, no entanto, o biodiesel deve possuir propriedades termodinmicas coerentes com as especificadas nas normas da ASTM D6751 (nos Estados Unidos) ou EN 14214 (na Europa) para garantir uma adequada ignio, atomizao e combusto do biodiesel no motor.
Resumo:
The introduction of chemicals into the environment by human activities may represent a serious risk to environmental and human health. Environmental risk assessment requires the use of efficient and sensitive tools to determine the impact of contaminants on the ecosystems. The use of zebrafish for the toxicity assessment of pharmaceuticals, drugs, and pollutants, is becoming well accepted due to zebrafish unique advantages for the screening of compounds for hazard identification. The aim of the present work is to apply toxicogenomic approaches to identify novel biomarkers and uncovered potential modes of action of classic and emergent contaminants able to disrupt endocrine systems, such as the Retinoic Acid Receptor, Retinoid X Receptor and the Aryl Hydrocarbon Receptor. This study relies on different nuclear and cytosolic protein receptors and other conditional (ligand- or stress- activated) transcriptional factors that are intimately involved in the regulation of defensome genes and in mechanisms of chemical toxicity. The transcriptomic effects of organic compounds, endogenous compounds, and nanoparticles were analysed during the early stages of zebrafish development. Studying the gene expression profiles of exposed and unexposed organisms to pollutants using microarrays allowed the identification of specific gene markers and to establish a "genetic code" for the tested compounds. Changes in gene expression were observed at toxicant concentrations that did not cause morphological effects. Even at low toxicant concentrations, the observed changes in transcript levels were robust for some target genes. Microarray responses of selected genes were further complemented by the real time quantitative polymerase chain reaction (qRT-PCR) methodology. The combination of bio-informatic, toxicological analyses of differential gene expression profiles, and biochemical and phenotypic responses across the treatments allowed the identification of uncovered potential mechanisms of action. In addition, this work provides an integrated set of tools that can be used to aid management-decision making by improving the predictive capability to measure environmental stress of contaminants in freshwater ecosystems. This study also illustrates the potential of zebrafish embryos for the systematic, large-scale analysis of chemical effects on developing vertebrates.
Resumo:
Esta tese descreve diversas estratgias preparativas assim como estudos de caracterizao de nanocompsitos e outras nanoestruturas, para a anlise em espectroscopia de Raman com intensificao por superfcie (SERS). Em particular foi estudada a incorporao de nanopartculas (NPs) metlicas de Ag e Au em matrizes polimricas visando avaliar o potencial destes materiais como novos substratos para SERS na deteo de molculas. O primeiro captulo consiste numa reviso bibliogrfica, onde destacado o desenvolvimento de novos substratos para SERS utilizando nomeadamente nanopartculas de Ag, Au e Cu. Numa primeira fase, esta seco apresenta uma breve descrio sobre as propriedades plasmnicas dos metais utilizados e alguns conceitos bsicos de espectroscopia de difuso de Raman. Posteriormente, descreve-se em mais detalhe o efeito de SERS, revendo-se sobretudo a qumica de materiais descrita em trabalhos recentes tendo em conta a sua utilizao como novas plataformas para anlise qumica por SERS. O captulo 2 descreve a sntese e caracterizao de nanocompsitos de poli(acrilato de butilo) obtidos atravs de polimerizao in situ por miniemulso na presena de nanopartculas de Ag. Os nanocompsitos Ag/PtBA foram investigados como novos substratos de SERS visando o desenvolvimento de novas plataformas versteis para deteo molecular. Estudos como o efeito da temperatura, pH e presso foram investigados, visando a compreenso do efeito da matriz polimrica na difuso/adsoro do analito (cido tiossaliclico) na superfcie metlica. No captulo 3, os nanocompsitos de Ag/PtBA descritos anteriormente foram investigados detalhadamente como substratos para bio-deteo em SERS, usando a adenina como analito modelo. Os nanocompsitos foram submetidos a vrios tratamentos pr-analticos para a bio-deteo da adenina. Foram realizadas experincias nos sistemas Ag/PtBA de modo a obter informao sobre o efeito do pH na deteo deste analito em solues aquosas diludas. Os nanocompsitos polimricos obtidos apresentam a vantagem de poderem ser processados utilizando tecnologia disponvel. Pelo que o estudo das suas propriedades trmicas especialmente relevante. Assim, a influncia da incorporao de NPs inorgnicas na temperatura de transio vtrea (Tg) do polmero PtBA foi investigada por meio de calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e os resultados so apresentados no captulo 4. Estes estudos descrevem efeitos na Tg do PtBA quando analisado em nanocompsitos obtidos por diferentes mtodos (mtodos ex situ e in situ), contendo nanopartculas metlicas com diferentes distribuies de tamanho e presentes em quantidade varivel na matriz polimrica. Estes estudos possibilitaram relacionar a influncia das NPs metlicas na mobilidade das cadeias polimricas com as propriedades trmicas observadas. O captulo 5 descreve a preparao e caracterizao de materiais compsitos de base polimrica (PtBA) e NPs de Au com morfologia de bastonetes (NRs). Estes materiais foram investigados como substratos para SERS tendo originado um bom sinal de SERS na anlise de 2-2-ditiodipiridina. Investigouse igualmente o efeito da variao da morfologia das NPs metlicas (esferas e bastonetes), a razo de aspecto (R.A.) dos bastonetes e o tipo de matriz polimrica (PtBA e PnBA) no sinal de SERS. No captulo 6 descrita a utilizao da tcnica de SERS como mtodo alternativo para a monitorizao de alteraes morfolgicas de coloides de NRs de Au. Os NRs de Au foram recolhidos em diferentes fases de oxidao promovida pela presena de K2S2O8 e a sua sensibilidade como substratos de SERS foi avaliada utilizando o anio dietilditiocarbamato (DTC) como analito modelo. Os estudos foram realizados utilizando as linhas de excitao a 1064 nm e 633 nm. Este estudo demonstrou que a sensibilidade dos NRs de Au como substratos de SERS diminui medida que a sua R.A. diminui devido competitividade do CTAB (estabilizante) e o DTC pela superfcie dos NRs. de salientar que este processo acompanhado por um diferente comportamento em termos de adsoro dos dois tautmeros do DTC superfcie do metal. O captulo 7 introduz um novo tipo de compsitos para SERS, utilizando matrizes biopolimricas. Assim, descreve-se a preparao e caracterizao de nanocompsitos de carragenano e NPs de Ag. Nesta seco avaliada a utilizao destes materiais como novos substratos para a anlise em SERS, utilizando a 2-2-ditiodipiridina como molcula modelo. Descrevem-se estudos pioneiros que procuram relacionar a dependncia do sinal de SERS com a fora do gel. Para tal, realizou-se um estudo sistemtico aos nanobiocompsitos usados como substratos de SERS em diferentes condies analticas e investigaram-se as suas propriedades reolgicas. No capitulo 8 descrita a investigao de nanocompsitos de Ag/Gelatina como substratos para SERS, utilizando o anio dietilditiocarbamato como analito modelo. Realizaram-se vrias experincias para correlacionar a variao da fora do gel com o aumento do sinal de SERS bem como a diferente adsoro dos dois tautmeros do DTC superfcie do metal. Ao longo desta dissertao so apresentados metodologias distintas para a preparao e obteno de nanocompsitos com base em polmeros (sintticos ou naturais) e NPs metlicas (Ag e Au). Esta investigao no s permitiu a sntese e estudo de novos substratos para SERS mas tambm a compreenso do efeito matriz/NPs metlicas no sinal de SERS e na formao de hot spots. Este trabalho contribui para o enriquecimento na rea da Nanocincia e Nanotecnologia demonstrando a eficcia e reprodutibilidade de nanocompsitos com base em polmeros como novos substratos para SERS. Embora as propriedades ticas apresentadas por estes materiais serem aqui direcionadas para a deteo molecular pela tcnica de SERS, estes materiais podem ser investigados em outras rea tecnolgicas.
Resumo:
Vitis vinifera L., the most widely cultivated fruit crop in the world, was the starting point for the development of this PhD thesis. This subject was exploited following on two actual trends: i) the development of rapid, simple, and high sensitive methodologies with minimal sample handling; and ii) the valuation of natural products as a source of compounds with potential health benefits. The target group of compounds under study were the volatile terpenoids (mono and sesquiterpenoids) and C13 norisoprenoids, since they may present biological impact, either from the sensorial point of view, as regards to the wine aroma, or by the beneficial properties for the human health. Two novel methodologies for quantification of C13 norisoprenoids in wines were developed. The first methodology, a rapid method, was based on the headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-quadrupole mass spectrometry operating at selected ion monitoring mode (HS-SPME/GC-qMS-SIM), using GC conditions that allowed obtaining a C13 norisoprenoid volatile signature. It does not require any pre-treatment of the sample, and the C13 norisoprenoid composition of the wine was evaluated based on the chromatographic profile and specific m/z fragments, without complete chromatographic separation of its components. The second methodology, used as reference method, was based on the HS-SPME/GC-qMS-SIM, allowing the GC conditions for an adequate chromatographic resolution of wine components. For quantification purposes, external calibration curves were constructed with -ionone, with regression coefficient (r2) of 0.9968 (RSD 12.51 %) and 0.9940 (RSD of 1.08 %) for the rapid method and for the reference method, respectively. Low detection limits (1.57 and 1.10 g L-1) were observed. These methodologies were applied to seventeen white and red table wines. Two vitispirane isomers (158-1529 L-1) and 1,1,6-trimethyl-1,2-dihydronaphthalene (TDN) (6.42-39.45 g L-1) were quantified. The data obtained for vitispirane isomers and TDN using the two methods were highly correlated (r2 of 0.9756 and 0.9630, respectively). A rapid methodology for the establishment of the varietal volatile profile of Vitis vinifera L. cv. 'Ferno-Pires' (FP) white wines by headspace solid-phase microextraction combined with comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry (HS-SPME/GCxGC-TOFMS) was developed. Monovarietal wines from different harvests, Appellations, and producers were analysed. The study was focused on the volatiles that seem to be significant to the varietal character, such as mono and sesquiterpenic compounds, and C13 norisoprenoids. Two-dimensional chromatographic spaces containing the varietal compounds using the m/z fragments 93, 121, 161, 175 and 204 were established as follows: 1tR = 255-575 s, 2tR = 0,424-1,840 s, for monoterpenoids, 1tR = 555-685 s, 2tR = 0,528-0,856 s, for C13 norisoprenoids, and 1tR = 695-950 s, 2tR = 0,520-0,960 s, for sesquiterpenic compounds. For the three chemical groups under study, from a total of 170 compounds, 45 were determined in all wines, allowing defining the "varietal volatile profile" of FP wine. Among these compounds, 15 were detected for the first time in FP wines. This study proposes a HS-SPME/GCxGC-TOFMS based methodology combined with classification-reference sample to be used for rapid assessment of varietal volatile profile of wines. This approach is very useful to eliminate the majority of the non-terpenic and non-C13 norisoprenic compounds, allowing the definition of a two-dimensional chromatographic space containing these compounds, simplifying the data compared to the original data, and reducing the time of analysis. The presence of sesquiterpenic compounds in Vitis vinifera L. related products, to which are assigned several biological properties, prompted us to investigate the antioxidant, antiproliferative and hepatoprotective activities of some sesquiterpenic compounds. Firstly, the antiradical capacity of trans,trans-farnesol, cis-nerolidol, -humulene and guaiazulene was evaluated using chemical (DPPH and hydroxyl radicals) and biological (Caco-2 cells) models. Guaiazulene (IC50= 0.73 mM) was the sesquiterpene with higher scavenger capacity against DPPH, while trans,trans-farnesol (IC50= 1.81 mM) and cis-nerolidol (IC50= 1.48 mM) were more active towards hydroxyl radicals. All compounds, with the exception of -humulene, at non-cytotoxic levels ( 1 mM), were able to protect Caco-2 cells from oxidative stress induced by tert-butyl hydroperoxide. The activity of the compounds under study was also evaluated as antiproliferative agents. Guaiazulene and cis-nerolidol were able to more effectively arrest the cell cycle in the S-phase than trans,trans-farnesol and -humulene, being the last almost inactive. The relative hepatoprotection effect of fifteen sesquiterpenic compounds, presenting different chemical structures and commonly found in plants and plant-derived foods and beverages, was assessed. Endogenous lipid peroxidation and induced lipid peroxidation with tert-butyl hydroperoxide were evaluated in liver homogenates from Wistar rats. With the exception of -humulene, all the sesquiterpenic compounds under study (1 mM) were effective in reducing the malonaldehyde levels in both endogenous and induced lipid peroxidation up to 35% and 70%, respectively. The developed 3D-QSAR models, relating the hepatoprotection activity with molecular properties, showed good fit (R2LOO > 0.819) with good prediction power (Q2 > 0.950 and SDEP < 2%) for both models. A network of effects associated with structural and chemical features of sesquiterpenic compounds such as shape, branching, symmetry, and presence of electronegative fragments, can modulate the hepatoprotective activity observed for these compounds. In conclusion, this study allowed the development of rapid and in-depth methods for the assessment of varietal volatile compounds that might have a positive impact on sensorial and health attributes related to Vitis vinifera L. These approaches can be extended to the analysis of other related food matrices, including grapes and musts, among others. In addition, the results of in vitro assays open a perspective for the promising use of the sesquiterpenic compounds, with similar chemical structures such as those studied in the present work, as antioxidants, hepatoprotective and antiproliferative agents, which meets the current challenges related to diseases of modern civilization.
Resumo:
A desmaterializao da economia um dos caminhos para a promoo do desenvolvimento sustentvel na medida em que elimina ou reduz a utilizao de recursos naturais, fazendo mais com menos. A intensificao dos processos tecnolgicos uma forma de desmaterializar a economia. Sistemas mais compactos e mais eficientes consomem menos recursos. No caso concreto dos sistemas envolvendo processo de troca de calor, a intensificao resulta na reduo da rea de permuta e da quantidade de fluido de trabalho, o que para alm de outra vantagem que possa apresentar decorrentes da miniaturizao, um contributo inegvel para a sustentabilidade da sociedade atravs do desenvolvimento cientfico e tecnolgico. O desenvolvimento de nanofluidos surge no sentido de dar resposta a estes tipo de desafios da sociedade moderna, contribuindo para a inovao de produtos e sistemas, dando resposta a problemas colocados ao nvel das cincias de base. A literatura unnime na identificao do seu potencial como fluidos de permuta, dada a sua elevada condutividade, no entanto a falta de rigor subjacente s tcnicas de preparao dos mesmos, assim como de um conhecimento sistemtico das suas propriedades fsicas suportado por modelos fsico-matemticos devidamente validados levam a que a operacionalizao industrial esteja longe de ser concretizvel. Neste trabalho, estudou-se de forma sistemtica a condutividade trmica de nanofluidos de base aquosa aditivados com nanotubos de carbono, tendo em vista a identificao dos mecanismos fsicos responsveis pela conduo de calor no fluido e o desenvolvimento de um modelo geral que permita com segurana determinar esta propriedade com o rigor requerido ao nvel da engenharia. Para o efeito apresentam-se mtodos para uma preparao rigorosa e reprodutvel deste tipo de nanofluido assim como das metodologias consideradas mais importantes para a aferio da sua estabilidade, assegurando deste modo o rigor da tcnica da sua produo. A estabilidade coloidal estabelecida de forma rigorosa tendo em conta parmetros quantificveis como a ausncia de aglomerao, a separao de fases e a deteriorao da morfologia das nanopartculas. Uma vez assegurado o mtodo de preparao dos nanofludos, realizou-se uma anlise paramtrica conducente a uma base de dados obtidos experimentalmente que inclui a viso central e globalizante da influncia relativa dos diferentes fatores de controlo com impacto nas propriedades termofsicas. De entre as propriedades termofsicas, este estudo deu particular nfase condutividade trmica, sendo os fatores de controlo selecionados os seguintes: fluido base, temperatura, tamanho da partcula e concentrao de nanopartculas. Experimentalmente, verificou-se que de entre os fatores de controlo estudados, os que maior influncia detm sobre a condutividade trmica do nanofluido, so o tamanho e concentrao das nanopartculas. Com a segurana conferida por uma base de dados slida e com o conhecimento acerca da contribuio relativa de cada fator de controlo no processo de transferncia de calor, desenvolveu-se e validou-se um modelo fsico-matemtico com um caracter generalista, que permitir determinar com segurana a condutividade trmica de nanofluidos.
Resumo:
O turismo costeiro a atividade turstica mais relevante em Portugal. Este facto deve-se essencialmente extensa e diversificada linha de costa e crescente procura destas reas pelas suas caractersticas paisagsticas, que levou a um forte desenvolvimento da atividade tursticas ao longo das ltimas dcadas. No entanto, o turismo que se tem vindo a praticar nas reas costeiras portuguesas no responde s questes da sustentabilidade que cada vez mais esto na base da competitividade dos destinos tursticos. A garantia de sustentabilidade e a atrao pelo novo e pelo diferente so fatores essenciais capacidade de atrao e competitividade de um determinado territrio. O sector turstico no foge regra. Como tal necessrio inverter o modelo massificado que caracteriza o turismo costeiro e inovar nos mtodos e nos modelos de desenvolvimento deste turismo A regio da Ria de Aveiro, composta por 11 municpios, uma regio com fortes potencialidades tursticas, mas que se encontram subaproveitadas ou incorretamente geridas. Esta regio apresenta um forte potencial para a prtica de um turismo sustentvel, valorizando os recursos naturais e culturais que possui. uma regio que tem como ponto de conexo a Ria de Aveiro, sendo uma das principais zonas hmidas do territrio portugus. Alm da Ria, possui variadssimos recursos tursticos tais como praias martimas e fluviais, frentes ribeirinhas, marinhas de sal, florestas, reas de interesse conservacionista, aldeias serranas, patrimnio arquitetnico, nomeadamente religioso, casas de interesse (arte nova, palheiros), museus, azulejaria, estaes arqueolgicas, entre outros. A proximidade entre o mar e a serra cria condies para a diversificao da paisagem, surgindo reas tipicamente serranas que contrastam com a plancie costeira e lagunar. Esta variedade de recursos constitui uma excelente oportunidade para os municpios que compem a regio, porque podem ajudar a definir e a sustentar estratgias de desenvolvimento turstico mais competitivas e associadas ao quadro de recursos naturais disponveis. necessrio, assim, uma aposta nas singularidades e especificidades da regio, oferecendo o que outros destinos no conseguem oferecer, atravs da explorao sustentvel dos recursos endgenos. No entanto, fundamental existir vontade poltica para que se possam promover e aplicar estratgias de turismo sustentvel neste territrio. Pretende-se com este trabalho apresentar um modelo estratgico para o sector do turismo da regio da Ria de Aveiro, atravs de uma abordagem diferenciadora, que promova e potencie, de forma integrada o quadro de recursos existentes. Esta abordagem baseia-se em quatro premissas que pretendem estruturar e orientar o modelo estratgico apresentado, sendo elas a identidade da regio, a sustentabilidade e competitividade, a construo de redes e a coeso sociocultural.
Resumo:
Alzheimers disease is a chronic progressive neurodegenerative disease and is the most common form of dementia (estimated 5060% of all cases), associated with loss of memory (in particular episodic memory), cognitive decline, and behavioural and physical disability, ultimately leading to death. Alzheimers disease is a complex disease, mostly occurring sporadically with no apparent inheritance and being the age the main risk factor. The production and accumulation of amyloid-beta peptide in the central nervous system is a key event in the development of Alzheimers disease. This project is devoted to the synthesis of amyloid-beta ligands, fluorophores and blood brain barrier-transporters for diagnosis and therapy of Alzheimers disease. Different amyloid-beta ligands will be synthesized and their ability to interact with amyloid-beta plaques will be studied with nuclear magnetic resonance techniques and a process of lead optimization will be performed. Many natural and synthetic compounds able to interact as amyloid-beta ligands have been identified. Among them, a set of small molecules in which aromatic moieties seem to play a key role to inhibit amyloid-beta aggregation, in particular heteroaromatic polycyclic compounds such as tetracyclines. Nevertheless tetracyclines suffer from chemical instability, low water solubility and possess, in this contest, undesired anti-bacterial activity. In order to overcome these limitations, one of our goals is to synthesize tetracyclines analogues bearing a polycyclic structure with improved chemical stability and water solubility, possibly lacking antibacterial activity but conserving the ability to interact with amyloid-beta peptides. Known tetracyclines have in common a fourth cycle without an aromatic character and with different functionalisations. We aim to synthesize derivatives in which this cycle is represented by a sugar moiety, thus bearing different derivatisable positions or create derivatives in which we will increase or decrease the number of fused rings. In order to generate a potential drug-tool candidate, these molecules should also possess the correct chemical-physical characteristics. The glycidic moiety, not being directly involved in the binding, it assures further possible derivatizations, such as conjugation to others molecular entities (nanoparticles, polymeric supports, etc.), and functionalization with chemical groups able to modulate the hydro/lipophilicity. In order to be useful such compounds should perform their action within the brain, therefore they have to be able to cross the blood brain barrier, and to be somehow detected for diagnostic purposes.
Resumo:
Viscoelastic treatments are one of the most efficient treatments, as far as passive damping is concerned, particularly in the case of thin and light structures. In this type of treatment, part of the strain energy generated in the viscoelastic material is dissipated to the surroundings, in the form of heat. A layer of viscoelastic material is applied to a structure in an unconstrained or constrained configuration, the latter proving to be the most efficient arrangement. This is due to the fact that the relative movement of both the host and constraining layers cause the viscoelastic material to be subjected to a relatively high strain energy. There are studies, however, that claim that the partial application of the viscoelastic material is just as efficient, in terms of economic costs or any other form of treatment application costs. The application of patches of material in specific and selected areas of the structure, thus minimising the extension of damping material, results in an equally efficient treatment. Since the damping mechanism of a viscoelastic material is based on the dissipation of part of the strain energy, the efficiency of the partial treatment can be correlated to the modal strain energy of the structure. Even though the results obtained with this approach in various studies are considered very satisfactory, an optimisation procedure is deemed necessary. In order to obtain optimum solutions, however, time consuming numerical simulations are required. The optimisation process to use the minimum amount of viscoelastic material is based on an evolutionary geometry re-design and calculation of the modal damping, making this procedure computationally costly. To avert this disadvantage, this study uses adaptive layerwise finite elements and applies Genetic Algorithms in the optimisation process.
Resumo:
The conversion of plant biomass-derived carbohydrates (preferably non-edible) into added-value products is envisaged to be at the core of the future biorefineries. Carbohydrates are the most abundant natural organic polymers on Earth. This work deals with the chemical valorisation of plant biomass, focusing on the acid-catalysed conversion of carbohydrates (mono and polysaccharides) to furanic aldehydes, namely 2-furaldehyde (Fur) and 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (Hmf), which are valuable platform chemicals that have the potential to replace a variety of oil derived chemicals and materials. The investigated reaction systems can be divided into two types depending on the solvent used to dissolve the carbohydrates in the reaction medium: water or ionic liquid-based systems. The reaction temperatures were greater than 150 C when the solvent was water, and lower than 150 C in the cases of the ionic liquid-based catalytic systems. As alternatives to liquid acids (typically used in the industrial production of Fur), solid acid catalysts were investigated in these reaction systems. Aiming at the identification of (soluble and insoluble) reaction products, complementary characterisation techniques were used namely, FT-IR spectroscopy, liquid and solid state NMR spectroscopy, TGA, DSC and GCGC-ToFMS analyses. Complex mixtures of soluble reaction products were obtained and different types of side reactions may occur. The requirements to be put on the catalysts for these reaction systems partly depend on the type of carbohydrates to be converted and the reaction conditions used. The thermal stability is important due to the fact that formation of humins and catalyst coking phenomena are characteristically inherent to these types of reactions systems leading to the need to regenerate the catalyst which can be effectively accomplished by calcination. Special attention was given to fully inorganic nanoporous solid acids, amorphous or crystalline, and consisting of nano to micro-size particles. The investigated catalysts were silicoaluminophosphates, aluminosilicates and zirconium-tungsten mixed oxides which are versatile catalysts in that their physicochemical properties can be fine-tuned to improve the catalytic performances in the conversion of different substrates (e.g. introduction of mesoporosity and modification of the acid properties). The catalytic systems consisting of aluminosilicates as solid acids and water as solvent seem to be more effective in converting pentoses and related polysaccharides into Fur, than hexoses and related polysaccharides into Hmf. The investigated solid acids exhibited fairly good hydrothermal stabilities. On the other hand, ionic liquid-based catalytic systems can allow reaching simultaneously high Fur and Hmf yields, particularly when Hmf is obtained from D-fructose and related polysaccharides; however, catalyst deactivation occurs and the catalytic reactions take place in homogeneous phase. As pointed out in a review of the state of the art on this topic, the development of truly heterogeneous ionic liquid-based catalytic systems for producing Fur and Hmf in high yields remains a challenge.
Resumo:
Ao longo da ltima dcada, a crescente preocupao com as ameaas suscitadas pelas mudanas climticas e o esgotamento dos recursos naturais tem-se tornado evidente em diversas indstrias e na populao global. Alm da salvaguarda do ambiente natural, espera-se, das empresas, que respeitem princpios de equidade social nas suas prticas e processos produtivos. Existe uma perceo generalizada de que as empresas e os diversos governos nacionais devem ser mais eficientes na utilizao dos recursos naturais e humanos, de modo a promover um desenvolvimento ambiental, social e econmico equilibrado e sustentvel. Consequentemente, todas as indstrias sero desafiadas a reorganizar as suas cadeias de abastecimento, preservando o ambiente natural e respeitando as comunidades locais. neste contexto que se insere a presente investigao, que visa contribuir para a consolidao da teoria da gesto sustentvel da cadeia de abastecimento. O objetivo geral deste trabalho o de identificar e analisar os fatores que induzem e instigam as empresas implementao de prticas ambientais e sociais, identificar e caracterizar as prticas sustentveis utilizadas e perceber a relao destas prticas com o desempenho econmico, ambiental e social. Para responder aos propsitos fixados para o estudo fez-se uso de uma abordagem qualitativa que integrou estudos de caso mltiplos, constitudos a partir de oito empresas de diferentes setores de atividade, que operam em Portugal, destinados a analisar as estratgias de sustentabilidade desenvolvidas e implementadas por essas das organizaes. Ao longo da investigao emprica, identificam-se as prticas ambientais e sociais implementadas nas empresas e nas suas cadeias de abastecimento e os diferentes indicadores que as mesmas utilizam para medio do seu desempenho. Nos casos analisados, so apresentadas evidncias de que a gesto sustentvel da cadeia de abastecimento requer das empresas a criao de mecanismos formais de cooperao entre os vrios membros da cadeia de abastecimento e de que existe uma relao entre a aplicao de prticas sustentveis e o desempenho econmico, ambiental e social.
Resumo:
Os fogos florestais, embora possam ser encarados como um fenmeno natural, constituem igualmente uma ameaa com impactos negativos a vrios nveis. A alterao dos regimes naturais do fogo por aco antrpica tem vindo a maximizar o potencial catastrfico do fenmeno em diferentes regies do planeta, destacando-se, em particular, a Regio Mediterrnica, onde o fogo constitui uma perturbao recorrente associada, por um lado, s caractersticas climticas desta regio e, por outro, s prticas tradicionais decorrentes da presena humana nessa rea, numa extenso temporal de milhares de anos. Em Portugal, o problema dos fogos florestais assume uma expressividade de particular relevo, colocando-o entre os pases do sul da Europa mais atingidos pelo fogo a cada Vero. Reconhecendo o papel das condies meteorolgicas nas interaces envolvidas no processo de deflagrao e propagao de incndios, a identificao de condies meteorolgicas propcias ocorrncia de incndios, expressa sob a forma de ndices de risco reveste-se de crucial importncia para as operaes de preveno e combate aos incndios, para alm da mais-valia que constituem para os restantes sectores da sociedade. Adicionalmente, a deteco e monitorizao de ocorrncias de incndios a partir de satlites tem vindo a assumir um papel preponderante, revelando-se fundamental enquanto fonte de alerta e pelas potencialidades que as bases de dados resultantes da observao contnua da Terra pelos satlites oferecem, no que s mais diversas reas de investigao diz respeito. O presente trabalho explora, nas vertentes da preveno de incndios, a utilizao de previses de tempo de alta resoluo espacial obtidas com o modelo WRF para a determinao das componentes do sistema FWI canadiano e sua disponibilizao operacional. Os resultados apontam para um impacto positivo, em virtude do incremento da resoluo espacial, da representao espacial do risco meteorolgico de incndio no territrio portugus. Paralelamente, apresentam-se os resultados do desenvolvimento de produtos de deteco de incndios activos a partir da infra-estrutura de recepo de dados de satlite implementadas na Universidade de Aveiro, destacando a sua adequabilidade para a monitorizao e identificao, em tempo quase-real, da ocorrncia de fogos florestais em Portugal Continental.
