Valorização da Borra de Café: Otimização da Produção de Biodiesel por Catálise Enzimática

O decréscimo das reservas de petróleo e as consequências ambientais resultantes do recurso a combustíveis fósseis nos motores a diesel têm levado à procura de combustíveis alternativos. Esta pesquisa alicerçada nas fontes de energia renovável tornou-se essencial, face à crescente procura de energia e ao limitado fornecimento de combustíveis fósseis . Resíduos de óleo de cozinha, gordura animal, entre outros resíduos de origem biológica, tais como a borra de café, são exemplos de matérias-primas para a produção de biodiesel. A sua valorização tem interesse quer pela perspetiva ambiental, quer pela económica, pois aumenta não só a flexibilidade e diversificação das matérias-primas, mas também contribui para uma estabilidade de custos e alteração nas políticas agrícolas e de uso do solo. É neste contexto que se enquadra o biodiesel e a borra de café, pretendendo-se aqui efetuar o estudo da produção, à escala laboratorial, de biodiesel a partir da borra de café, por transesterificação enzimática, visando a procura das melhores condições reacionais. Iniciando-se com a caracterização da borra de café, foram avaliados antes e após a extração do óleo da borra de café, diversos parâmetros, de entre os quais se destacam: o teor de humidade (16,97% e 6,79%), teor de cinzas (1,91 e 1,57%), teor de azoto (1,71 e 2,30%), teor de proteínas (10,7 e 14,4%), teor de carbono (70,2 e 71,7%), teor de celulose bruta (14,77 e 18,48%), teor de lenhina (31,03% e 30,97%) e poder calorifico superior (19,5 MJ/kg e 19,9 MJ/kg). Sumariamente, constatou-se que os valores da maioria dos parâmetros não difere substancialmente dos valores encontrados na literatura, tendo sido evidenciado o potencial da utilização desta biomassa, como fonte calorifica para queima e geração de energia. Sendo a caracterização do óleo extraído da borra de café um dos objetivos antecedentes à produção do biodiesel, pretendeu-se avaliar os diferentes parâmetros mais significativos. No que diz respeito à caracterização do óleo extraído, distingue-se a sua viscosidade cinemática (38,04 mm2/s), densidade 0,9032 g/cm3, poder calorífico de 37,9 kcal/kg, índice de iodo igual a 63,0 gI2/ 100 g óleo, o teor de água do óleo foi de 0,15 %, o índice de acidez igual a 44,8 mg KOH/g óleo, ponto de inflamação superior a 120 ºC e teor em ácidos gordos de 82,8%. Inicialmente foram efetuados ensaios preliminares, a fim de selecionar a lipase (Lipase RMIM, TL 100L e CALB L) e álcool (metanol ou etanol puros) mais adequados à produção de biodiesel, pelo que o rendimento de 83,5% foi obtido através da transesterificação mediada pela lipase RMIM, utilizando como álcool o etanol. Sendo outro dos objetivos a otimização do processo de transesterificação enzimática, através de um desenho composto central a três variáveis (razão molar etanol: óleo, concentração de enzima e temperatura), recorrendo ao software JMP 8.0, determinou-se como melhores condições, uma razão molar etanol: óleo 5:1, adição de 4,5% (m/m) de enzima e uma temperatura de 45 ºC, que conduziram a um rendimento experimental equivalente a 96,7 % e teor de ésteres 87,6%. Nestas condições, o rendimento teórico foi de 99,98%. Procurou-se ainda estudar o efeito da adição de água ao etanol, isto é, o efeito da variação da concentração do etanol pela adição de água, para teores de etanol de 92%, 85% e 75%. Verificou-se que até 92% decorreu um aumento da transesterificação (97,2%) para um teor de ésteres de (92,2%), pelo que para teores superiores de água adicionada (75% e 85%) ocorreu um decréscimo no teor final em ésteres (77,2% e 89,9%) e no rendimento da reação (84,3% e 91,9%). Isto indica a ocorrência da reação de hidrólise em maior extensão, que leva ao desvio do equilíbrio no sentido contrário à reação de formação dos produtos, isto é, dos ésteres. Finalmente, relativamente aos custos associados ao processo de produção de biodiesel, foram estimados para o conjunto de 27 ensaios realizados neste trabalho, e que corresponderam a 767,4 g de biodiesel produzido, sendo o custo dos reagentes superior ao custo energético, de 156,16 € e 126,02 €, respetivamente. Naturalmente que não esperamos que, a nível industrial os custos sejam desta ordem de grandeza, tanto mais que há economia de escala e que as enzimas utilizadas no processo deveriam ser reutilizadas diversas vezes.

Differential Internalization of Amphotericin B - Conjugated Nanoparticles in Human Cells and the Expression of Heat Shock Protein 70

Although a variety of nanoparticles (NPs) functionalized with amphotericin B, an antifungal agent widely used in the clinic, have been studied in the last years their cytotoxicity profile remains elusive. Here we show that human endothelial cells take up high amounts of silica nanoparticles (SNPs) conjugated with amphotericin B (AmB) (SNP-AmB) (65.4 12.4 pg of Si per cell) through macropinocytosis while human fibroblasts internalize relatively low amounts (2.3 0.4 pg of Si per cell) because of their low capacity for macropinocytosis. We further show that concentrations of SNP-AmB and SNP up to 400 mg/mL do not substantially affect fibroblasts. In contrast, endothelial cells are sensitive to low concentrations of NPs (above 10 mg/mL), in particular to SNP-AmB. This is because of their capacity to internalize high concentration of NPs and high sensitivity of their membrane to the effects of AmB. Low-moderate concentrations of SNP-AmB (up to 100 mg/mL) induce the production of reactive oxygen species (ROS), LDH release, high expression of pro-inflammatory cytokines and chemokines (IL-8, IL-6, G-CSF, CCL4, IL-1b and CSF2) and high expression of heat shock proteins (HSPs) at gene and protein levels. High concentrations of SNP-AmB (above 100 ug/mL) disturb membrane integrity and kill rapidly human cells(60% after 5 h). This effect is higher in SNP-AmB than in SNP.

User Profiling and Knowledge Extraction For Tourism

O sector do turismo é uma área francamente em crescimento em Portugal e que tem desenvolvido a sua divulgação e estratégia de marketing. Contudo, apenas se prende com indicadores de desempenho e de oferta instalada (número de quartos, hotéis, voos, estadias), deixando os indicadores estatísticos em segundo plano. De acordo com o “ Travel & tourism Competitiveness Report 2013”, do World Economic Forum, classifica Portugal em 72º lugar no que respeita à qualidade e cobertura da informação estatística, disponível para o sector do Turismo. Refira-se que Espanha ocupa o 3º lugar. Uma estratégia de mercado, sem base analítica, que sustente um quadro de orientações específico e objetivo, com relevante conhecimento dos mercados alvo, dificilmente é compreensível ou até mesmo materializável. A implementação de uma estrutura de Business Intelligence que permita a realização de um levantamento e tratamento de dados que possibilite relacionar e sustentar os resultados obtidos no sector do turismo revela-se fundamental e crucial, para que sejam criadas estratégias de mercado. Essas estratégias são realizadas a partir da informação dos turistas que nos visitam, e dos potenciais turistas, para que possam ser cativados no futuro. A análise das características e dos padrões comportamentais dos turistas permite definir perfis distintos e assim detetar as tendências de mercado, de forma a promover a oferta dos produtos e serviços mais adequados. O conhecimento obtido permite, por um lado criar e disponibilizar os produtos mais atrativos para oferecer aos turistas e por outro informá-los, de uma forma direcionada, da existência desses produtos. Assim, a associação de uma recomendação personalizada que, com base no conhecimento de perfis do turista proceda ao aconselhamento dos melhores produtos, revela-se como uma ferramenta essencial na captação e expansão de mercado.

Mechanism of interleukin-8 induction by human cytomegalovirus UL76 protein

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Evaluation of a new vaccine based on pDNA and recombinant protein against Helicobacter pylori

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Expressão em Escherichia coli de antigénios do Cell fusing agent virus (Flaviviridae: Flavivirus) como proteína de fusão

RESUMO: O Cell Fusing Agent Vírus (CFAV), considerado como o primeiro “flavivírus específicos de insectos” (ISF), parece estar exclusivamente adaptado aos seus hospedeiros, não replicando em células de vertebrados. Apesar de ter sido identificado há mais de três décadas (1975), a verdade é que muito pouco se conhece sobre a sua biologia. Dado o seu parentesco filogenético com alguns outros flavivírus encontrados naturalmente em mosquitos de diferentes géneros colhidos em diferentes regiões do globo, este vírus poderá ser usado como modelo para o estudo de ISF. No entanto, necessitam do desenvolvimento de ferramentas básicas, tais como clones moleculares ou baterias de soros contendo anticorpos que reconheçam uma ou mais proteínas codificadas pelo genoma viral, produzidas, por exemplo, a partir de antigénios virais produzidos de forma recombinante. Com este trabalho pretendeu-se a optimização de protocolos que permitiram a expressão e purificação parcial de quatro proteínas [duas proteínas estruturais (C e E) e duas não estruturais (NS3hel e NS5B)] do CFAV em E. coli, todas elas produzidas como proteínas de fusão com “caudas” (tags) de hexahistidina nos seus extremos carboxilo. Para a expansão do CFAV foram utilizadas células Aedes albopictus (C6/36). Após a realização da extracção do RNA viral e a obtenção de cDNA, procedeu-se amplificação, por RT-PCR, das regiões codificantes das proteínas C, E, NS3hel e NS5B, utilizando primers específicos. Os quatro fragmentos de DNA foram independentemente inseridos no vector pJTE1.2/blunt usando E. coli NovaBlue como hospedeira de clonagem e, posteriormente, inseridos em vectores de expressão pET-28b e pET-29b usando E. coli BL21(DE3)pLysS e Rosetta(DE3)pLysS como hospedeiras de expressão. Após da indução, expressão e purificação das proteínas recombinantes C, E, NS3hel e NS5B, foi confirmada a autenticidade destas proteínas produzidas através do método Western Blot com um anticorpo anti-histidina. --------- ABSTRACT: The Cell Fusing Agent virus (CFAV) considered as the first "insect- specific flavivirus" (ISF) and seems to be uniquely adapted to their hosts, not replicating in vertebrate cells. Although it has been known for more than three decades (1975), the truth is very little is known about its biology. Given its close phylogenetic relationship with other flavivirus naturally circulating in various genera of mosquitoes collected from different regions of the globe, this virus could be used as a model for the study of ISF. However, such studies require the development of experimental basic tools, such as molecular clones or serum batteries containing antibodies that recognize one or more proteins encoded by the viral genome, produced, for example, from viral antigens recombinant produced. In this work, we carried out the optimization of protocols that allowed the expression and partial purification of four proteins [two structural proteins (C and E) and two nonstructural proteins (NS3hel and NS5B)] CFAV in E. coli as fusion protein for c-terminal hexahistidine tags. For the expansion of the CFAV we used Aedes albopictus (C6/36) cells. After completion of the viral RNA extraction and cDNA obtained, amplification of the coding regions of the C, E, NS5B and NS3hel proteins was carried out by RT-PCR using specific primers. The four DNA fragments were independently inserted into the vector pJTE1.2/blunt using E. coli NovaBlue as cloning host and then inserted into expression vectors pET-28b and pET-29b using E. coli BL21(DE3)pLysS and Rosetta(DE3)pLysS as expression host. After induction, expression and purification of recombinant C, E, NS3hel and NS5B proteins Western Blot analyses with an anti-histidine antibody confirmed the authenticity of these proteins produced.

ADENOSINE DEAMINASE ACTIVITY AND SERUM C-REACTIVE PROTEIN AS PROGNOSTIC MARKERS OF CHAGAS DISEASE SEVERITY

SUMMARY Chagas disease is a public health problem worldwide. The availability of diagnostic tools to predict the development of chronic Chagas cardiomyopathy is crucial to reduce morbidity and mortality. Here we analyze the prognostic value of adenosine deaminase serum activity (ADA) and C-reactive protein serum levels (CRP) in chagasic individuals. One hundred and ten individuals, 28 healthy and 82 chagasic patients were divided according to disease severity in phase I (n = 35), II (n = 29), and III (n = 18). A complete medical history, 12-lead electrocardiogram, chest X-ray, and M-mode echocardiogram were performed on each individual. Diagnosis of Chagas disease was confirmed by ELISA and MABA using recombinant antigens; ADA was determined spectrophotometrically and CRP by ELISA. The results have shown that CRP and ADA increased linearly in relation to disease phase, CRP being significantly higher in phase III and ADA at all phases. Also, CRP and ADA were positively correlated with echocardiographic parameters of cardiac remodeling and with electrocardiographic abnormalities, and negatively with ejection fraction. CRP and ADA were higher in patients with cardiothoracic index ≥ 50%, while ADA was higher in patients with ventricular repolarization disturbances. Finally, CRP was positively correlated with ADA. In conclusion, ADA and CRP are prognostic markers of cardiac dysfunction and remodeling in Chagas disease.

Insights into the biological significance of alternative splicing in Arabidopsis: functional characterization of a dual-targeted E3 ligase and the SCL30a SR protein

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Molecular Biology

Gd(III) chelates as NMR probes of protein-protein interactions. Case study: rubredoxin and cytochrome c3

Inorganic Chemistry 50(21):10600-7

Candida albicans PROTEIN PROFILE CHANGES IN RESPONSE TO THE BUTANOLIC EXTRACT OF Sapindus saponariaL.

Candida albicans is an opportunistic human pathogen that is capable of causing superficial and systemic infections in immunocompromised patients. Extracts of Sapindus saponaria have been used as antimicrobial agents against various organisms. In the present study, we used a combination of two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) to identify the changes in protein abundance of C. albicans after exposure to the minimal inhibitory concentration (MIC) and sub-minimal inhibitory concentration (sub-MIC) of the butanolic extract (BUTE) of S. saponaria and also to fluconazole. A total of six different proteins with greater than 1.5 fold induction or repression relative to the untreated control cells were identified among the three treatments. In general, proteins/enzymes involved with the glycolysis (GPM1, ENO1, FBA1), amino acid metabolism (ILV5, PDC11) and protein synthesis (ASC1) pathways were detected. In conclusion, our findings reveal antifungal-induced changes in protein abundance of C. albicans. By using the previously identified components of the BUTE of S. saponaria(e.g., saponins and sesquiterpene oligoglycosides), it will be possible to compare the behavior of compounds with unknown mechanisms of action, and this knowledge will help to focus the subsequent biochemical work aimed at defining the effects of these compounds.

Molybdenum Induces the expression of a protein containing a new heterometallic Mo-Fe cluster in desulfoVibrio alaskensis

Biochemistry. 2009 Feb 10;48(5):873-82. doi: 10.1021/bi801773t.

NMR assignment of the apo-form of a Desulfovibrio gigas protein containing a novel Mo–Cu cluster

Biomol NMR Assign (2007) 1:81–83 DOI 10.1007/s12104-007-9022-3

A copper protein and a cytochrome bind at the same site on bacterial cytochrome c peroxidase

Biochemistry, 2004, 43 (46), pp 14566–14576 DOI: 10.1021/bi0485833

Structural and functional studies of PpcA: a key protein in the electron transfer pathways of Geobacter sulfurreducens

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Bioquímica, ramo de Biotecnologia

Adult B-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia Cells Display Decreased PTEN Activity and Constitutive Hyperactivation of PI3K/Akt Pathway Despite High PTEN Protein Levels

Adult B-cell acute lymphoblastic leukemia remains a major therapeutic challenge, requiring a better characterization of the molecular determinants underlying disease progression and resistance to treatment. Here, using a phospho-flow cytometry approach we show that adult diagnostic B-cell acute lymphoblastic leukemia specimens display PI3K/Akt pathway hyperactivation, irrespective of their BCR-ABL status and despite paradoxically high basal expression of PTEN, the major negative regulator of the pathway. Protein kinase CK2 is known to phosphorylate PTEN thereby driving PTEN protein stabilization and concomitant PTEN functional inactivation. In agreement, we found that adult B-cell acute lymphoblastic leukemia samples show significantly higher CK2 kinase activity and lower PTEN lipid phosphatase activity than healthy controls. Moreover, the clinical-grade CK2 inhibitor CX-4945 (Silmitasertib) reversed PTEN levels in leukemia cells to those observed in healthy controls, and promoted leukemia cell death without significantly affecting normal bone marrow cells. Our studies indicate that CK2-mediated PTEN posttranslational inactivation, associated with PI3K/Akt pathway hyperactivation, are a common event in adult B-cell acute lymphoblastic leukemia and suggest that CK2 inhibition may constitute a valid, novel therapeutic tool in this malignancy.