903 resultados para |Aditivo alimentar
Resumo:
O consumo de energia a nvel mundial aumenta a cada dia, de forma inversa aos recursos fsseis que decrescem de dia para dia. O sector dos transportes o maior consumidor deste recurso. Face ao actual cenrio urge encontrar uma soluo renovvel e sustentvel que permita no s, diminuir a nossa dependncia de combustveis fsseis mas fundamentalmente promover a sua substituio por energias de fontes renovveis. O biodiesel apresenta-se na vanguarda das alternativas aos combustiveis derivados do petrleo, para o sector dos transportes, sendo considerado uma importante opo a curto prazo, uma vez que o seu preo pode ser competitivo com o diesel convencional, e para a sua utilizao o motor de combusto no necessita de alteraes. O biodiesel uma mistura lquida, no txica, biodegradvel de steres de cidos gordos, sem teor de enxofre ou compostos aromticos, apresenta boa lubricidade, alto nmero de cetano, e origina emisses gasosas mais limpas. O presente trabalho contribui para um melhor conhecimento da dependncia das propriedades termofisicas do biodiesel com a sua composio. A publicao de novos dados permitir o desenvolvimento de modelos mais fiveis na previso do comportamento do biodiesel. As propriedades densidade e viscosidade so o espelho da composio do biodiesel, uma vez que dependem directamente da matria prima que lhe deu origem, mais do que do processo de produo. Neste trabalho os dados medidos de densidade e viscosidade de biodiesel foram testados com vrios modelos e inclusivamente foram propostos novos modelos ajustados para esta famlia de compostos. Os dados medidos abrangem uma ampla gama de temperaturas e no caso da densidade tambm foram medidos dados a alta presso de biodiesel e de alguns steres metilico puros. Neste trabalho tambm so apresentados dados experimentais para o equilbrio de fases slido-liqudo de biodiesel e equlibrio de fases lquidolquido de alguns sistemas importantes para a produo de biodiesel. Ambos os tipos de equilbrio foram descritos por modelos desenvolvidos no nosso laboratrio. Uma importncia especial dado aqui a propriedades que dependem do perfil de cidos gordos da matria-prima alm de densidade e viscosidade; o ndice de iodo e temperature limite de filtrabalidade so aqui avaliados com base nas consideraes das normas. Os cidos gordos livres so um sub-produto de refinao de leo alimentar, que so removidos na desodorao, no processo de purificao do leo. A catlise enzimtica aqui abordada como alternativa para a converso destes cidos gordos livres em biodiesel. Estudou-se a capacidade da lipase da Candida antartica (Novozym 435) para promover a esterificao de cidos gordos livres com metanol ou etanol, utilizando metodologia de superfcie de resposta com planeamento experimental. Avaliou-se a influncia de diversas variveis no rendimento da reaco.
Resumo:
O papel ecolgico das gorgnias (Octocorallia: Alcyonacea) nos fundos marinhos rochosos mundialmente reconhecido. Contudo, a informao acerca da ecologia e biologia das espcies de gorgnias nas zonas temperadas do NE Atlntico manifestamente escassa, especialmente tendo em considerao as actuais perturbaes globais, regionais e locais. Nos fundos rochosos da costa algarvia at aos 30 m, verificouse que vrias espcies de gorgnias so abundantes e frequentes, nomeadamente Eunicella labiata, Eunicella gazella, Eunicella verrucosa, Leptogorgia lusitanica e Leptogorgia sarmentosa. As populaes de gorgnias so co-dominadas por diferentes espcies que apresentaram elevados ndices de associao, indicando reduzidos nveis de competio entre elas. Em todo o caso, a estrutura dos povoamentos diferiu com as condies locais. Todas as espcies evidenciaram padres de distribuio semelhantes ao longo do gradiente de profundidade, i.e. a abundncia aumenta significamente com a profundidade aps os 15 m. A profundidades mais baixas (at aos 15 m), a distribuio das gorgnias parece ser condicionada por factores abiticos e pela competio com algas. Com efeito, os padres de distribuio espacial das espcies de gorgnias na costa algarvia so determinados pela interaco de presses naturais e antropognicas (ex. pesca). Ainda que as colnias de maior tamanho no tenham sido restritas a reas menos pescadas, em reas mais perturbadas pela pesca, a distribuio dos tamanhos das colnias estava maioritariamente desviada para tamanhos mais pequenos. Os efeitos das perturbaes naturais nas populaes de gorgnias foram evidenciados pela ocorrncia de padres demogrficos distintos em reas vizinhas sujeitas a nveis semelhantes de presses antropognicas. Estes estudos demonstraram, ainda, que os efeitos na distribuio de frequncias de tamanho das colnias so dependentes das espcies de gorgnias em causa: Eunicella labiata no parece ser afectada; Leptogorgia sarmentosa tendencialmente afectada por presses antropognicas; Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica aparentam ser afectadas, quer por presses naturais, quer por presses antropognicas. Os efeitos verificados nos padres da distribuio de frequncias de tamanho, particularmente a tendncia para o desvio destas frequncias para tamanhos mais pequenos em reas sujeitas a perturbaes, podero ter consequncias para a biodiversidade dos fundos sublitorais rochosos na costa algarvia. Com efeito, o presente estudo apoia o paradigma geral de que os corais so habitats que suportam comunidades de elevada biodiversidade e abundncia. Num dos poucos estudos que examinam a relao entre as gorgnias e as suas comunidades de invertebrados epibentnicos, foi verificado que as gorgnias (Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica) sustentam comunidades ricas (11 phyla, 181 taxa) e abundantes (7284 indivduos). Estas comunidades so dominadas por anfpodes, mas os poliquetas tiveram um grande contributo para os nveis elevados de biodiversidade. Verificou-se, igualmente, que o tamanho da colnia desempenha um papel fundamental na biodiversidade, na medida em que as colnias de menor tamanho apresentaram um contributo mais baixo, comparativamente s mdias e grandes. Ainda que ambas as gorgnias partilhem a maioria das espcies amostradas, 11 e 18 taxa foram exclusivos de Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica, respectivamente (excluindo indivduos com presenas nicas). No entanto, a maioria destes taxa eram ou pouco abundantes ou pouco frequentes. A excepo foi a presena de planrias (Turbellaria) de colorao branca nas colnias de Eunicella gazella, provavelmente beneficiando do efeito de camuflagem proporcionado pelos ramos com a mesma colorao. Com efeito, a complementaridade entre as comunidades epibentnicas associadas a ambas as gorgnias diminuiu quando usados os dados de presena/ausncia, sugerindo que os padres de biodiversidade so mais afectados pelas alteraes na abundncia relativa das espcies dominantes do que pela composio faunstica. As comunidades de epifauna bentnica associadas a estas gorgnias no s apresentaram valores elevados de -diversidade, como de - diversidade, resultantes de padres intrincados de variabilidade na sua composio e estrutura. Ainda que o conjunto de espcies disponveis para colonizao seja, na generalidade, o mesmo para ambos os locais, cada colnia apresenta uma parte deste conjunto. Na sua totalidade, as colnias de gorgnias podero funcionar como uma metacomunidade, mas a estrutura das comunidades associadas a cada colnia (ex. nmero total de espcies e abundncia) parecem depender dos atributos da colnia, nomeadamente superfcie disponvel para colonizao (altura, largura e rea), complexidade e heterogeneidade (dimenso fractal e lacunaridade, respectivamente) e cobertura epibentnica colonial (ex. fauna colonial e algas macroscpicas; CEC). Numa primeira tentativa para quantificar a relao entre as gorgnias e os invertebrados epibentnicos a elas associados (em termos de abundncia e riqueza especfica), verificou-se que a natureza e a intensidade destas relaes dependem da espcie hospedeira e variam para os grupos taxonmicos principais. No entanto, independentemente do grupo taxonmico, a riqueza especfica e a abundncia esto significativamente correlacionadas com a CEC. Com efeito, a CEC provavelmente devido a um efeito trfico (aumento da disponibilidade alimentar directo ou indirecto), combinado com a superfcie disponvel para colonizao (efeito espcies-rea) foram as variveis mais relacionadas com os padres de abundncia e riqueza especfica. Por outro lado, ainda que a complexidade estrutural seja frequentemente indicada como um dos factores responsveis pela elevada diversidade e abundncia das comunidades bentnicas associadas a corais, a dimenso fractal e a lacunaridade apenas foram relevantes nas comunidades associadas a Leptogorgia lusitanica. A validade do paradigma que defende que a complexidade estrutural promove a biodiversidade poder ser, ento, dependente da escala a que se realizam os estudos. No caso das gorgnias, o efeito da complexidade ao nvel dos agregados de gorgnias poder ser muito mais relevante do que ao nvel da colnia individual, reforando a importncia da sua conservao como um todo, por forma a preservar a diversidade de espcies hospedeiras, o seu tamanho e estrutura. Actividades antropognicas como a pesca, podem, ainda, ter efeitos negativos ao nvel da reproduo de espcies marinhas. Analogamente ao verificado para os padres de distribuio espacial das populaes de gorgnias na costa algarvia, a informao relativa sua reproduo igualmente escassa. Os estudos realizados em populaes de Eunicella gazella a 16m de profundidade, demonstraram que o desenvolvimento anual das estruturas reprodutivas altamente sincronizado entre os sexos. A razo entre sexos na populao foi de 1.09 (F:M), encontrando-se perto da paridade. A espermatognese estende-se por 6 a 8 meses, enquanto que a oognese mais demorada, levando mais de um ano para que os ocitos se desenvolvam at estarem maduros. Antes da libertao dos gmetas, foi observada uma elevada fecundidade nas fmeas (27.3013.24 ocitos plipo1) e nos machos (49.3031.14 sacos espermticos plipo1). Estes valores encontram-se entre os mais elevados reportados data para zonas temperadas. A libertao dos gmetas (no h evidncia de desenvolvimento larvar, nem superfcie da colnia, nem no seu interior) occorre em Setembro/ Outubro, aps um perodo de elevada temperatura da gua do mar. As fmeas emitem ocitos maduros de elevadas dimenses, retendo, todavia, os ocitos imaturos que se desenvolvem apenas na poca seguinte. Ainda que o efeito da pesca nas populaes de gorgnias da costa do Algarve seja perceptvel, s taxas actuais, o mergulho recreativo no aparenta afectar seriamente estas populaes. Contudo, sendo uma indstria em expanso e conhecendo-se a preferncia de mergulhadores por reas rochosas naturais ricas em espcies bentnicas, futuramente poder vir a afectar estes habitats. A monitorizao de mergulhadores na costa algarvia mostrou que a sua maioria (88.6 %) apresenta comportamentos que podem impactar o habitat, com uma taxa mdia de contactos de 0.3400.028 contactos min1. Esta taxa foi mais elevada em mergulhadores com moderada experincia e na fase inicial do mergulho (010 min). Os contactos com as barbatanas e mos foram comuns, resultando, maioritariamente, na resuspenso do sedimento, mas geralmente apresentando um impacto reduzido. Todavia, a fauna tambm foi afectada, quer por danos fsicos, quer pela interaco com os mergulhadores, e num cenrio de expanso significativa desta actividade, os impactos na fauna local podero aumentar, com consequncias para os ecossistemas de fundos rochosos da costa sul de Portugal. Na sua globalidade, a informao recolhida nos estudos que contemplam esta tese, por ser em grande parte totalmente nova para a regio, espera-se que contribua para a gesto da zona costeira do Algarve.
Resumo:
A compreenso dos impactes das alteraes climticas fundamental para a gesto a longo do prazo dos ecossistemas estuarinos. Esta compreenso s poder ser efectiva considerando a variabilidade climtica natural e o papel relativo das intervenes antropognicas nestes ecossistemas. Assim, a presente dissertao analisa a influncia das alteraes climticas e presses antropognicas na qualidade da gua e dinmica ecolgica da Ria de Aveiro com base numa abordagem integrada, que combinou a anlise de sries temporais dos ltimos 25 anos e a modelao numrica de elevada resoluo de cenrios futuros de alteraes climticas e intervenes antropognicas. A componente de modelao de qualidade da gua e ecolgica foi melhorada a vrios nveis. A anlise de sensibilidade do modelo 3D hidrodinmicoecolgico ECO-SELFE aplicado Ria de Aveiro e a reviso das constantes de semi-saturao para absoro de nutrientes pelo fitoplncton contriburam para a preciso e robustez das aplicaes. A concentrao do fitoplncton foi significativamente influenciada pelas taxas de crescimento do fitoplncton e de mortalidade e excreo do zooplncton, e apresentou uma sensibilidade reduzida variao das constantes de semi-saturao na gama identificada para as diatomceas. O acoplamento do ECO-SELFE a um modelo de campo prximo e a integrao do ciclo do oxignio aumentaram a sua capacidade de representao dos processos e das escalas espaciais relevantes. A validao do ECO-SELFE foi realizada com base num conjunto de campanhas especficas realizadas no canal de Mira. Os padres espaciais e temporais observados para as vrias variveis (clorofila a, nutrientes, oxignio dissolvido, salinidade, temperatura da gua, correntes e nveis) foram simulados com erros menores ou semelhantes aos obtidos neste tipo de aplicaes. A anlise dos padres de variabilidade espacial e temporal da qualidade da gua e ecolgica na Ria de Aveiro a diferentes escalas, efectuada com base nos dados histricos de 1985 a 2010 complementados pelas campanhas realizadas, sugeriu uma influncia combinada da variabilidade climtica e das aces antropognicas. Os cenrios futuros de alteraes climticas e intervenes antropognicas simulados evidenciaram uma influncia mais significativa das alteraes climticas quando comparadas com os efeitos das aces antropognicas analisadas. As variaes mais significativas so previstas para os cenrios de subida do nvel do mar, seguidos dos cenrios de alteraes dos regimes hidrolgicos, evidenciando o papel da circulao (mar e caudal fluvial) no estabelecimento da qualidade da gua e dinmica ecolgica na laguna. Para os cenrios de subida do nvel do mar so previstos decrscimos significativos da clorofila a e dos nutrientes a jusante e nas zonas intermdias do canal, e um aumento significativo da salinidade a montante. Estas alteraes podero favorecer modificaes da composio e distribuio das comunidades, afectando a cadeia alimentar e causando uma progresso para montante de espcies marinhas. Os resultados sugerem ainda que os efeitos podero ser mais significativos em esturios pouco profundos.
Resumo:
O contexto educacional exige renovao de paradigmas. Impem-se profundas alteraes ao nvel do papel e da funo do professor e dos alunos, devendo-se privilegiar metodologias de aprendizagem ativas, cooperativas e participativas, rompendo-se com o ensino magistral e a mera transmisso de conhecimentos. As ferramentas informticas podero constituir-se uma mais-valia no contexto educativo, promovendo uma aprendizagem significativa e autorregulada pelo aluno, sempre sob a adequada orientao do professor. Neste contexto, foi criado, na Universidade de Aveiro, o Projeto Matemtica Ensino (PmatE), com o principal objetivo de combater, de uma forma inovadora, as causas do insucesso escolar a matemtica. No entanto, tal plataforma ainda no foi alvo de uma avaliao sistemtica, nomeadamente ao nvel do ensino superior, que nos permita concluir da consecuo dos seus propsitos. Assim, a questo de investigao subjacente ao estudo em curso - Qual o impacte da utilizao diferenciada, como complemento abordagem didctica, da plataforma de ensino assistido (PEA) desenvolvida pelo PmatE na aprendizagem de temas matemticos ao nvel do Ensino Superior, principalmente ao nvel da autonomia, da construo e aplicao de conhecimentos e do desenvolvimento de apetncias pela Matemtica. Para se tentar dar resposta mesma, implementou-se um estudo misto, quantitativo e qualitativo, com alunos da unidade curricular Anlise Matemtica I do Curso Engenharia Alimentar de um Instituto Politcnico portugus, a quem se props uma explorao prvia da plataforma extra-aula para que, nesse espao, se pudesse conceptualizar os conceitos envolvidos e realizar tarefas variadas quanto sua natureza. Usaram-se como principais tcnicas de recolha de dados a anlise documental, a inquirio e a observao direta, suportadas pelos diversos instrumentos: Questionrio Inicial e Final; testes de avaliao, nas verses pr-teste, ps-teste1 e ps-teste2; produes de uma bateria de tarefas de natureza diversificada; registo computorizado do percurso dos alunos relativamente ao trabalho por eles desenvolvido na plataforma do PmatE; notas de campo; dossier dos alunos e entrevistas. Os resultados obtidos, a partir de uma anlise estatstica dos dados quantitativos e de contedo dos dados qualitativos, indicam, por um lado, que os alunos mais autnomos, mais persistentes e que obtm os melhores resultados so os alunos que usaram a plataforma com frequncia e, por outro, que a utilizao da plataforma contribuiu para aumentar o gosto pela Matemtica. Este estudo permitiu, tambm, obter informao importante sobre aspetos que podero melhorar a plataforma, em particular, relativos natureza das tarefas e resoluo dos exerccios propostos.
Resumo:
A alimentao artificial de aves necrfagas tem sido alvo de ateno e as suas vantagens e desvantagens ainda so discutidas. A habituao por parte dos abutres e a atraco de espcies oportunistas so vistas como um problema. Foi disponibilizado alimento em quatro comedouros durante trs anos, de 2010 a 2012. Registaram-se todas as aves observadas nos comedouros, anotando-se a espcie, o nmero de indivduos e o comportamento alimentar e/ou no alimentar a cada 5 minutos. Tambm foi monitorizado o nmero de casais e o sucesso reprodutor do Grifo e do Abutre do Egipto. Notou-se uma aparente relao positiva entre estas duas espcies. A frequncia de alimentao e o nmero de indivduos das duas espcies aumentou gradualmente ao longo dos trs anos, enquanto os tempos de deteco e alimentao diminuram. Uma tendncia oposta foi obtida para espcies oportunistas como o Milhafre-preto e o Milhafre-real. No foi possvel concluir sobre o efeito da alimentao artificial na produtividade mas pode existir uma relao da frequncia de alimentao com a fase da poca de reproduo na qual as crias so um factor determinante. O mximo da frequncia de alimentao e o mnimo geral de tempos coincidem com as primeiras semanas das crias, para o Abutre do Egipto, e com a fase de maior requerimento destas, para o Grifo. A evoluo destes parmetros pode definir habituao. Os nossos resultados mostram que esta habituao tornou a alimentao artificial mais eficaz, com pouca quantidade de alimento, maioritariamente obtido pelo Abutre do Egipto e pelo Grifo com menor presena de espcies oportunistas. As espcies que se alimentam nos comedouros apresentam diferentes estratgias na obteno do alimento, contornando a monopolizao apresentada pelo Grifo. Desta forma o Abutre do Egipto parece estar a conseguir tirar proveito do alimento que lhe dirigido. A disponibilizao de alimento regular em poucas quantidades, nas primeiras horas de luz do dia, alternando o local onde o alimento colocado, podem ser estratgias acertadas na alimentao suplementar dirigida ao Abutre do Egipto e ao Grifo.
Resumo:
Embora o objetivo principal da proteo internacional dos solos seja proteger tanto as funes quanto a estrutura do solo, a atual abordagem trata principalmente da proteo ao nvel estrutural. H uma carncia de estudos que contemplem a ligao das funes do solo com os nveis da comunidade. Alm disso, ainda desconhecido se as variveis ambientais (ex: tipos de solo, condies climticas) atuam nas funes do solo da mesma maneira que influenciam sua estrutura biolgica. Ademais, as alteraes climticas podero ter sozinhas ou combinadas com os poluentes, um grande efeito nos ecossistemas terrestres. O presente trabalho prope estudar as funes e a estrutura biolgica do solo quando impactados devido a estresse txico (poluio por Cu) e/ou alteraes a fatores como a temperatura e abundncia de organismos, de maneira a simular possveis variaes regionais ou climticas. Para alcanar os objetivos principais 3 experincias utilizando diferentes densidades de E. crypticus e 2 geraes foram feitas (Captulos II e III). Duas experincias com mesocosmos (SMS) decorreram durante 3 meses sob uma gama de diversas temperaturas (10 29C), que representam temperaturas mdias para Portugal e Dinamarca (Captulos IV e V). Duas experincias de campo tambm foram realizadas com intuito de validar os SMSs (Captulo VI). Resultados demonstraram que os efeitos do Cu na reproduo dos enquitradeos dependem da densidade inicial de organismos, especialmente na 2 gerao. Entretanto, nos SMSs expostos a Cu, a densidade inicial menos importante nos resultados finais. O aumento da temperatura alterou majoritariamente a fase inicial de crescimento populacional. Em perodos mais longos, a abundncia estabilizou tornando-se menos influenciada pelas temperaturas. Perodos longos de exposio reforaram os efeitos da temperatura, como por ex: diversas espcies foram similarmente afetadas a 29 ou 26C quando expostas durante 28 ou 61 dias respectivamente. De forma geral, o Cu reduziu a abundncia da maioria das espcies ao longo do tempo, com poucas excees. Os resultados da decomposio da matria orgnica (MO) e atividade alimentar associaram-se com a abundncia de organismos em baixas temperaturas (10-23C). Entretanto, com o aumento das temperaturas (19-29C), este comportamento no foi claro e a abundncia de espcies e atividade alimentar diminuram enquanto a decomposio da MO aumentou. Alm disso, os resultados observados nos SMSs foram confirmados no campo. Mais especificamente, alteraes ocorreram na fase de crescimento (correspondente Primavera) e a exposio ao Cu diminuiu os efeitos da temperatura. Metodologias mais complexas (ex: mais geraes e experincias com mltiplas espcies) apresentam muitos benefcios, mas tambm proporcionam respostas mais complexas, as quais exigem um maior peso de evidncias para serem comprovadas.
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.
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Silver nanoparticles (AgNP) have been produced and applied in a variety of products ranging from personal care products to food package containers, clothing and medicine utilities. The antimicrobial function of AgNP makes it very useful to be applied for such purposes. Silver (Ag) is a non-essential metal for organisms, and it has been historically present in the environment at low concentrations. Those concentrations of silver increased in the last century due to the use of Ag in the photographic industry and lately are expected to increase due to the use of AgNPs in consumer products. The presence of AgNP in the aquatic environment may pose a risk for aquatic species, and the effects can vary from lethal to sublethal effects. Moreover, the contact of aquatic organisms with AgNP may not cause immediately the death of individuals but it can be accumulated inside the animals and consequently transferred within the food chain. Considering this, the objective of this work was to study the transfer of silver nanoparticles in comparison to silver ions, which was used as silver nitrate, within an aquatic food chain model. To achieve this goal, this study was divided into four steps: the toxicity assessment of AgNP and AgNO3 to aquatic test-species, the bioaccumulation assessment of AgNP and AgNO3 by Pseudokirchneriella subcapitata and Daphnia magna under different exposure scenarios, and finally the evaluation of the trophic transfer of Ag through an experimental design that included the goldfish Carassius auratus in a model trophic chain in which all the species were exposed to the worse-case scenario. We observed that the bioconcentration of Ag by P. subcapitata is mainly driven by ionic silver, and that algae cannot internalize these AgNPs, but it does internalizes dissolved Ag. Daphnia magna was exposed to AgNP and AgNO3 through different exposure routes: water, food and both water and food. The worse-case scenario for Daphnia Ag bioaccumulation was by the joint exposure of contaminated water and food, showing that Ag body burdens were higher for AgNPs than for AgNO3. Finally, by exposing C. auratus for 10 days through contaminated water and food (supplied as D. magna), with another 7 days of depuration phase, it was concluded that the 10 days of exposure were not enough for fish to reach a plateau on Ag internal concentration, and neither the 7 days of elimination were sufficient to cause total depuration of the accumulated Ag. Moreover, a higher concentration of Ag was found in the intestine of fish when compared with other organs, and the elimination rate constant of AgNP in the intestine was very low. Although a potential for trophic transfer of AgNP cannot be suggested based in the data acquired in this study, there is still a potential environmental risk for aquatic species.
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The main purpose of this thesis is to investigate the potential of ionic liquids (ILs) as a new class of extractive solvents for added-value products from biomass. These include phenolic compounds (vanillin, gallic, syringic and vanillic acids), alkaloids (caffeine) and aminoacids (L-tryptophan). The interest on these natural compounds relies on the wide variety of relevant properties shown by those families and further application in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. Aiming at developping more benign and effective extraction/purification techniques than those used, a comprehensive study was conducted using aqueous biphasic systems (ABS) composed of ILs and inorganic/organic salts. In addition, ILs were characterized by a polarity scale, using solvatochromic probes, aiming at providing prior indications on the ILs affinity for particular added-value products. Solid-liquid (S-L) extractions from biomass and using aqueous solution of ILs were also investigated. In particular, and applying and experimental factorial design to optimize the operational conditions, caffeine was extracted from guaran seeds and spent coffee. With both types of extractions it was found that it is possible to recover the high-value compounds and to recycle the IL and salt solutions. Finally, aiming at exploring the recovery of added-value compounds from biomass using a simpler and more suistainable technique, the solubility of gallic acid, vanillin and caffeine was studied in aqueous solutions of several ILs and common salts. With the gathered results it was possible to demonstrate that ILs act as hydrotropes and that water can be used as an adequate antisolvent. This thesis describes the use of ILs towards the development of more effective and sustainable processes.
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O Projeto que apresentamos insere-se nos estudos do Mestrado em Traduo Especializada dentro da vertente da Sade e Cincias da Vida; por isso que, partindo de um texto/suporte que visa promover uma alimentao saudvel nas escolas (manual de referncia difundido pelos Ministrios da Educao e Cincia e Ministrio da Sade de Portugal), procedemos traduo (de portugus para espanhol) de um contedo que suscita, nos nossos dias, um grande interesse socioeducativo e cultural. preciso destacar que o facto de ter nascido e vivido na Venezuela durante doze anos permitiu-me superar com xito os meus estudos de espanhol na Licenciatura e no referido Mestrado; mas, ao mesmo tempo, tive que me adaptar, enquanto cidad portuguesa, ao complexo e inacabado processo de ir interiorizando estas duas lnguas portugus/espanhol to prximas e no entanto com sistemas lingusticos bem distintos. Esta evidncia encontra a sua maior justificao no grande captulo dos erros (de forma e de significado) que consegui detetar e analisar graas ajuda da minha professora orientadora, ao longo deste meu primeiro trabalho acadmico (texto traduzido para espanhol). S agora, depois da minha primeira e ingnua traduo desse texto/manual, sou capaz de perceber com toda nitidez a dimenso do erro na atividade tradutora, assim como das suas consequncias. Alm desta importante reflexo, tambm o facto de elaborar este projeto permitiu-me abordar um aspeto lingustico da lngua espanhola que me cativa pessoalmente (no que me diz respeito): o das variantes lexicais do castelhano nos pases hispanofalantes. No duvido em apontar um outro aspeto fundamental: o esforo de ter tido que corrigir minuciosamente e com rigor esta tarefa tradutora (com os seus respetivos comentrios tradutolgicos) converteu-se numa fonte de mltiplas satisfaes pessoais; so aquelas que tm a ver com o cultivo de valores tais como o esforo, o esprito de superao, o exerccio da responsabilidade e o (re)conhecimento da honestidade intelectual, entre outros.
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Bacterial infections are an increasing problem for human health. In fact, an increasing number of infections are caused by bacteria that are resistant to most antibiotics and their combinations. Therefore, the scientific community is currently searching for new solutions to fight bacteria and infectious diseases, without promoting antimicrobial resistance. One of the most promising strategies is the disruption or attenuation of bacterial Quorum Sensing (QS), a refined system that bacteria use to communicate. In a QS event, bacteria produce and release specific small chemicals, signal molecules - autoinducers (AIs) - into the environment. At the same time that bacterial population grows, the concentration of AIs in the bacterial environment increases. When a threshold concentration of AIs is reached, bacterial cells respond to it by altering their gene expression profile. AIs regulate gene expression as a function of cell population density. Phenotypes mediated by QS (QSphenotypes) include virulence factors, toxin production, antibiotic resistance and biofilm formation. In this work, two polymeric materials (linear polymers and molecularly imprinted nanoparticles) were developed and their ability to attenuate QS was evaluated. Both types of polymers should to be able to adsorb bacterial signal molecules, limiting their availability in the extracellular environment, with expected disruption of QS. Linear polymers were composed by one of two monomers (itaconic acid and methacrylic acid), which are known to possess strong interactions with the bacterial signal molecules. Molecularly imprinted polymer nanoparticles (MIP NPs) are particles with recognition capabilities for the analyte of interest. This ability is attained by including the target analyte at the synthesis stage. Vibrio fischeri and Aeromonas hydrophila were used as model species for the study. Both the linear polymers and MIP NPs, tested free in solutions and coated to surfaces, showed ability to disrupt QS by decreasing bioluminescence of V. fischeri and biofilm formation of A. hydrophila. No significant effect on bacterial growth was detected. The cytotoxicity of the two types of polymers to a fibroblast-like cell line (Vero cells) was also tested in order to evaluate their safety. The results showed that both the linear polymers and MIP NPs were not cytotoxic in the testing conditions. In conclusion, the results reported in this thesis, show that the polymers developed are a promising strategy to disrupt QS and reduce bacterial infection and resistance. In addition, due to their low toxicity, solubility and easy integration by surface coating, the polymers have potential for applications in scenarios where bacterial infection is a problem: medicine, pharmaceutical, food industry and in agriculture or aquaculture.
Resumo:
As algas do gnero Nannochloropsis so microalgas marinhas que apresentam um perfil bioqumico nico, principalmente no que respeitante a lpidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em vrias reas biotecnolgicas, destacando-se a alimentao e nutrio humana, indstria cosmtica e farmacutica, produo de biocombustveis e a sua utilizao em aquacultura. Em aquacultura, so usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produo representa elevados custos. Tem havido assim uma pesquisa de dietas alternativas, entre as quais os concentrados de microalgas se apresentam promissores. Os desafios atuais das empresas produtoras de concentrados de microalgas prendem-se com a conservao e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influncia da refrigerao, congelao e adio de conservantes a PhytoBloom Green Formula, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variao de parmetros bioqumicos e organolticos com a exposio do concentrado aos diferentes mtodos de conservao. Pretendia-se assim observar se estes processos podem ser usados para aumentar o tempo de prateleira do concentrado em estudo. Para tal, foram avaliadas amostras recolhidas em trs pontos temporais e analisados os seguintes parmetros: perfil de cidos gordos, quantificao de hidroperxidos lipdicos, quantificao espectrofotomtrica de clorofila a e carotenides, bem como parmetros organolticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliao de diferentes parmetros organolticos, no se observando variaes relevantes entre amostras das diferentes condies. Assim, foi posteriormente realizada a avaliao bioqumica. Primeiramente, foi efetuada a quantificao de cidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais no se observou diferenas significativas entre as condies experimentais. Foi tambm efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidao lipdica de cada amostra por quantificao de hidroperxidos lipdicos formados. As amostras nas quais houve adio de conservantes apresentaram um teor menor de hidroproxidos lipdicos, permitindo inferir que a ao dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservao da amostra. Quando se determinou a concentrao de clorofila a e de carotenides verificou-se que, em ambos os casos, a congelao conduziu a uma estabilizao da concentrao destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinao de congelao com adio de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmao por um novo estudo, completando com anlises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o mtodo mais vantajoso para a extenso do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula.
Resumo:
As algas do gnero Nannochloropsis so microalgas marinhas que apresentam um perfil bioqumico nico, principalmente no que respeitante a lpidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em vrias reas biotecnolgicas, destacando-se a alimentao e nutrio humana, indstria cosmtica e farmacutica, produo de biocombustveis e a sua utilizao em aquacultura. Em aquacultura, so usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produo representa elevados custos. Tem havido assim uma pesquisa de dietas alternativas, entre as quais os concentrados de microalgas se apresentam promissores. Os desafios atuais das empresas produtoras de concentrados de microalgas prendem-se com a conservao e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influncia da refrigerao, congelao e adio de conservantes a PhytoBloom Green Formula, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variao de parmetros bioqumicos e organolticos com a exposio do concentrado aos diferentes mtodos de conservao. Pretendia-se assim observar se estes processos podem ser usados para aumentar o tempo de prateleira do concentrado em estudo. Para tal, foram avaliadas amostras recolhidas em trs pontos temporais e analisados os seguintes parmetros: perfil de cidos gordos, quantificao de hidroperxidos lipdicos, quantificao espectrofotomtrica de clorofila a e carotenides, bem como parmetros organolticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliao de diferentes parmetros organolticos, no se observando variaes relevantes entre amostras das diferentes condies. Assim, foi posteriormente realizada a avaliao bioqumica. Primeiramente, foi efetuada a quantificao de cidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais no se observou diferenas significativas entre as condies experimentais. Foi tambm efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidao lipdica de cada amostra por quantificao de hidroperxidos lipdicos formados. As amostras nas quais houve adio de conservantes apresentaram um teor menor de hidroproxidos lipdicos, permitindo inferir que a ao dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservao da amostra. Quando se determinou a concentrao de clorofila a e de carotenides verificou-se que, em ambos os casos, a congelao conduziu a uma estabilizao da concentrao destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinao de congelao com adio de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmao por um novo estudo, completando com anlises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o mtodo mais vantajoso para a extenso do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula.
Resumo:
Rapid and specific detection of foodborne bacteria that can cause food spoilage or illness associated to its consumption is an increasingly important task in food industry. Bacterial detection, identification, and classification are generally performed using traditional methods based on biochemical or serological tests and the molecular methods based on DNA or RNA fingerprints. However, these methodologies are expensive, time consuming and laborious. Infrared spectroscopy is a reliable, rapid, and economic technique which could be explored as a tool for bacterial analysis in the food industry. In this thesis it was evaluated the potential of IR spectroscopy to study the bacterial quality of foods. In Chapter 2, it was developed a calibration model that successfully allowed to predict the bacterial concentration of naturally contaminated cooked ham samples kept at refrigeration temperature during 8 days. In this part, it was developed the methodology that allowed the best reproducibility of spectra from bacteria colonies with minimal sample preparation, which was used in the subsequent work. Several attempts trying different resolutions and number of scans in the IR were made. A spectral resolution of 4 cm-1, with 32 scans were the settings that allowed the best results. Subsequently, in Chapter 3, it was made an attempt to identify 22 different foodborne bacterial genera/species using IR spectroscopy coupled with multivariate analysis. The principal component analysis, used as an exploratory technique, allowed to form distinct groups, each one corresponding to a different genus, in most of the cases. Then, a hierarchical cluster analysis was performed to further analyse the group formation and the possibility of distinction between species of the same bacterial genus. It was observed that IR spectroscopy not only is suitable to the distinction of the different genera, but also to differentiate species of the same genus, with the simultaneous use of principal component analysis and cluster analysis techniques. The utilization of IR spectroscopy and multivariate statistical analysis were also investigated in Chapter 4, in order to confirm the presence of Listeria monocytogenes and Salmonella spp. isolated from contaminated foods, after growth in selective medium. This would allow to substitute the traditional biochemical and serological methods that are used to confirm these pathogens and that delay the obtainment of the results up to 2 days. The obtained results allowed the distinction of 3 different Listeria species and the distinction of Salmonella spp. from other bacteria that can be mistaken with them. Finally, in chapter 5, high pressure processing, an emerging methodology that permits to produce microbiologically safe foods and extend their shelf-life, was applied to 12 foodborne bacteria to determine their resistance and the effects of pressure in cells. A treatment of 300 MPa, during 15 minutes at room temperature was applied. Gram-negative bacteria were inactivated to undetectable levels and Gram-positive showed different resistances. Bacillus cereus and Staphylococcus aureus decreased only 2 logs and Listeria innocua decreased about 5 logs. IR spectroscopy was performed in bacterial colonies before and after HPP in order to investigate the alterations of the cellular compounds. It was found that high pressure alters bands assigned to some cellular components as proteins, lipids, oligopolysaccharides, phosphate groups from the cell wall and nucleic acids, suggesting disruption of the cell envelopes. In this work, bacterial quantification and classification, as well as assessment of cellular compounds modification with high pressure processing were successfully performed. Taking this into account, it was showed that IR spectroscopy is a very promising technique to analyse bacteria in a simple and inexpensive manner.
Resumo:
The main objective of the present work is the study of a profitable process not only in the extraction and selective separation of lycopene and -carotene, two compounds present in tomato, but also in its potential application to food industry wastes. This is one of the industries that produce larger amounts of wastes, which are rich in high value biomolecules with great economic interest. However, the conventional methods used to extract this kind of compounds are expensive which limits their application at large scale. Lycopene and carotene are carotenoids with high commercial value, known for their antioxidant activity and benefits to human health. Their biggest source is tomato, one of the worlds most consumed fruits, reason for which large quantities of waste is produced. This work focuses on the study of diverse solvents with a high potential to extract carotenoids from tomato, as well as the search for more environmentally benign solvents than those currently used to extract lycopene and -carotene from biomass. Additionally, special attention was paid to the creation of a continuous process that would allow the fractionation of the compounds for further purification. Thus, the present work started with the extraction of both carotenoids using a wide range of solvents, namely, organic solvents, conventional salts, ionic liquids, polymers and surfactants. In this stage, each solvent was evaluated in what regards their capacity of extraction as well as their penetration ability in biomass. The results collected showed that an adequate selection of the solvents may lead to the complete extraction of both carotenoids in one single step, particularly acetone and tetrahydrofuran were the most effective ones. However, the general low penetration capacity of salts, ionic liquids, polymers and surfactants makes these solvents ineffective in the solid-liquid extraction process. As the organic solvents showed the highest capacity to extract lycopene and carotene, in particular tetrahydrofuran and acetone, the latter solvent used in the development process of fractionation, using to this by strategic use of solvents. This step was only successfully developed through the manipulation of the solubility of each compound in ethanol and n-hexane. The results confirmed the possibility of fractionating the target compounds using the correct addition order of the solvents. Approximately, 39 % of the -carotene was dissolved in ethanol and about 64 % of lycopene was dissolved in n-hexane, thus indicating their separation for two different solvents which shows the selective character of the developed process without any prior stage optimization. This study revealed that the use of organic solvents leads to selective extraction of lycopene and -carotene, allowing diminishing the numerous stages involved in conventional methods. At the end, it was possible to idealize a sustainable and of high industrial relevance integrated process, nevertheless existing the need for additional optimization studies in the future.
