Biosensing 2,4-dichlorophenol toxicity during biodegradation by Burkholderia sp. RASC c2 in soil

Biodegradation of the model pollutant, 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) by Burkholderia sp. RASC c2, in contaminated soil was assessed by combining chemical analysis with a toxicity test using Escherichia coli HB101 pUCD607. E. coli HB101 pUCD607 was previously marked with luxCDABE genes, encoding bacterial bioluminescence and was used as an alternative to Microtox. Mineralization of ¹⁴C-2,4-DCP (196.2 μg g^-1 dry wt) in soil occurred rapidly after a 24 h lag. Correspondingly, 2,4-DCP concentrations in soil and soil water extracts decreased with time and concentrations in the latter were at background levels (<0.12 μg mL^-1) after day 2. Toxicity of soil water extracts to the lux-based biosensor also decreased with time. Mean light output of E. coli was stimulated by ~1.5 X control values in soil water extracts when concentrations of 2,4-DCP were approaching the limit of detection by HPLC but returned to values equivalent to those of controls when soil water 2,4-DCP concentrations were below the detection limit. No mineralization or microbial growth was detected in noninoculated microcosms. 2,4-DCP concentration in sterile controls decreased significantly with time as did toxicity to E. coli Lux-based E. coli was a sensitive biosensor of 2,4-DCP toxicity during biodegradation and results complemented chemical analysis.

Total Synthesis of the Potent HIF-1 Inhibitory Antitumor Natural Product, (8R)-Mycothiazole, via Baldwin–Lee CsF/CuI sp3–sp2-Stille Cross-Coupling. Confirmation of the Crews Reassignment

A convenient asymmetric total synthesis of the potent HIF-1 inhibitory antitumor natural product, (−)- or (+)-(8R)-mycothiazole (1), is described. Not only does our synthesis confirm the 2006 structural reassignment made by Crews (Crews, P., et al. J. Nat. Prod. 2006, 69, 145), it revises the [α]_D data previously reported for this molecule in MeOH from −13.7° to +42.3°. The newly developed route to (8R)-1 sets the C(8)–OH stereocenter via Sharpless AE/2,3-epoxy alcohol reductive ring opening and utilizes two Baldwin–Lee CsF/cat. CuI Stille cross-coupling reactions with vinylstannanes 8 and 3 to efficiently elaborate the C(1)–C(4) and C(14)–C(18) sectors.

Innate immunity in the deep sea hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus

The interaction between microorganisms and host defense mechanisms is a decisive factor for the survival of marine bivalves. They rely on cell-mediated and humoral reactions to overcome the pathogens that naturally occur in the marine environment. In order to understand host defense reactions in animals inhabiting extreme environments we investigated some of the components from the immune system of the deep sea hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus. Cellular constituents in the hemolymph and extrapallial fluid were examined and led to the identification of three types of hemocytes revealing the granulocytes as the most abundant type of cell. To further characterize hemocyte types, the presence of cell surface carbohydrate epitopes was demonstrated with fluorescent WGA lectin, which was mostly ascribed to the granulocytes. Cellular reactions were then investigated by means of phagocytosis and by the activation of putative MAPKs using the microbial compounds zymosan, glucan, peptidoglycan and lipopolysaccharide. Two bacterial agents, Bacillus subtilis and Vibrio parahaemolyticus, were also used to stimulate hemocytes. The results showed that granulocytes were the main phagocytic cells in both hemolymph and extrapallial fluid of B. azoricus. Western blotting analyses using commercially available antibodies against ERK, p38 and JNK, suggested that these putative kinases are involved in signal transduction pathways during experimental stimulation of B. azoricus hemocytes. The fluorescent Ca²⁺ indicator Fura-2 AM was also insightful in demonstrating hemocyte stimulation in the presence of laminarin or live V. parahaemolyticus. Finally, the expression of the antibacterial gene mytilin was analyzed in gill tissues by means of RT-PCR and whole-mount in situ hybridization. Mytilin transcripts were localized in hemocytes underlying gill epithelium. Moreover, mytilin was induced by exposure of live animals to V. parahaemolyticus. These findings support the premise of a conserved innate immune system in B. azoricus. Such system is comparable to other Bivalves and involves the participation of cellular and humoral components. © 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Bursaphelenchus antoniae sp. n. (Nematoda: Parasitaphelenchidae) associated with Hylobius sp. from Pinus pinaster in Portugal

Bursaphelenchus antoniae sp. n. is described and illustrated. Dauer juveniles were isolated from the body of the large pine weevil, Hylobius sp., collected from maritime pine (Pinus pinaster) stumps, in Portugal. Bursaphelenchus antoniae sp. n. was reared and maintained in P. pinaster wood segments and on Petri dish cultures of the fungi Botrytis cinerea and Monilinia fructicola. The new species is characterised by a relatively small body length of ca 583 μm (females) and 578 μm (males), a lateral field with two incisures, presence of a small vulval flap and a conoid female tail with a rounded or pointed terminus. Males have stout spicules with a disc-like cucullus and seven caudal papillae arranged as a single midventral precloacal papilla, one precloacal pair and two postcloacal pairs. In the character of the lateral field, B. antoniae sp. n. comes close to B. abietinus, B. rainulfi and B. hylobianum, whilst spicule characters place it within the piniperdae-group sensu Ryss et al. Morphologically, B. antoniae sp. n. is closest to B. hylobianum; the spicules of these two species having flattened, wing-like, alae on the distal third of the lamina. Bursaphelenchus antoniae sp. n. is distinguished from B. hylobianum on the arrangement of the caudal papillae (two vs three pairs). ITS-RFLP profiles and the failure to hybridise support the separation of the two species. Phylogenetic analysis of the new species, based on the 18S rDNA sequence, supports the inclusion of this new species in the B. hylobianum-group sensu Braasch. Sequence analysis of the 28S rDNA D2/D3 domain did not place the new species in a definite group.

Pesca comercial de tubarões e raias em Portugal

O objectivo do trabalho foi analisar os desembarques de tubarões e raias em Portugal no período 1986 – 2006. Esta análise revelou que os desembarques totalizaram 108.671 ton no referido período de 21 anos. Anualmente foram desembarcados, em média, cerca de 5.175 ton, com exemplares representantes de 8 ordens, 14 famílias e 44 espécies. Genericamente, os desembarques anuais destes grupos animais têm diminuído ao longo do tempo, apesar de se verificar um aumento no preço por quilo. O grupo mais desembarcado foi o das Raias (Raja sp.), responsável por 35.614 ton das capturas, ou seja, 33% do total. A este grupo seguiram-se as Patas-roxas (Scyliorhinus sp.), os tubarões Carocho (Centroscymnus coelolepis), Lixa (Centrophorus squamosus) e Barroso (Centrophorus granulosus), correspondendo a 12%, 12%, 10% e 9% dos desembarques, respectivamente. Na ausência de dados consistentes de CPUE, a comparação dos padrões de desembarques e preço foi utilizada como indicador da evolução do recurso, tendo em conta as várias espécies de elasmobrânquios. Centrophorus granulosus, Cações (Mustelus sp.), Tremelgas (Torpedo sp.), Marrachos (Carcharhinus sp.) e Tubarões-anjo (Squatina sp.) indiciaram sinais de possível sobrexploração, situação esta a merecer a atenção de programas futuros de I & DT. A evolução do esforço de pesca ao longo do tempo, ponderada sob a forma de “número de embarcações de pesca”, registou uma diminuição acentuada, embora substancialmente menor que a diminuição registada nos desembarques das espécies referidas. É pouco provável, por isso, que a diminuição dos desembarques seja fruto, unicamente, da diminuição na frota de pesca, mas sim de uma menor rendibilidade da actividade. Paralelamente, os aumentos de preço observados suplantaram largamente a taxa de inflação média, pelo que o aumento dos primeiros não é justificado inteiramente pelo aumento do segundo. Estes resultados tiveram eco nas análises de componentes principais (MAFA e DFA) conduzidas para as espécies, que validaram padrões de diminuição particularmente elevados nas espécies em que métodos anteriores já haviam apontado sinais de sobrepesca. Os resultados obtidos apontam para o facto de que algumas espécies parecem estar fora dos limites biológicos de segurança e, como tal, há necessidade de serem tomadas medidas de gestão eficazes.

Realidade histórica na narrativa de ficção angolana: Mayombe, de Pepetela o ministro, de Wanhenga Xitu o vento que desorienta o caçador, de A. Santos

Usando documentos oficiais, registos legislativos, memórias e outras fontes documentais escritas produzidos no período entre os anos 60 e início da década de 90 do século XX, o presente estudo procura estabelecer a relação entre a narrativa de ficção e a realidade histórica documentada. O procedimento metodológico consistiu no confronto de registos de factos da realidade nos referidos documentos com o mundo possível criado pelos escritores. A investigação centrou-se nos romances de três escritores angolanos (Pepetela, Wanhenga Xitu e Arnaldo Santos). Os resultados demonstram que os textos ficcionais escolhidos se estruturam a partir da matéria de extracção histórica. O produto da pesquisa contribui para legitimar o valor documental das obras escolhidas entre outras que fazem parte da narrativa de ficção angolana. O trabalho visa, também, uma finalidade didáctica: a explicação de textos de ficção narrativa que analisam momentos marcantes da história recente de Angola; HISTORICAL REALITY IN THE NARRATIVE OF ANGOLAN FICTION ABSTRACT: Using official documents, legislative records, memories, and other written documental sources produced in the period between the sixties and the early nineties of the XX century, this study seeks to establish a relationship between fiction narrative and historical reality. The methodological procedure consisted in the comparison of records of the facts in the aforesaid documents with a possible world created by the author. The research focuses on novels by three Angolan writers (Pepetela, Wanhenga Xitu, and Arnaldo Santos). The results indicate that the selected fictional texts are structured from topics relating to history. The research outcome contributes to legitimate the documental value of the Works selected amongst those forming part of the Angolan fiction. Furthermore, the research serves another didactic purpose: explaining narrative fiction texts that review defining moments of the recent history of Angola.

Ecogeography of roe deer: relation with other ungulates in sympatry

Understanding the spatial distribution of organisms is a central topic in ecology. The European roe deer (Capreolus capreolus) population is in Portugal and Norway at the southwestern and northern edge of its distribution, respectively. Understanding the factors that act on these populations enlightens both local aspects concerning their conservation and wider scale aspects of the species bioclimatic envelope, which is crucial for being better able to predict the impacts of environmental change. The main aim of this thesis was to evaluate roe deer distribution in Portugal and Norway, two countries with contrasting landscapes, seasonality and with different anthropogenic pressure. The interspecific relationship with sympatric ungulates was also analysed. By using pellet group counts, we investigated habitat use of roe deer, identifying the major environmental descriptors, to understand the importance of forest structure, vegetation characteristics, landscape structure and human disturbance on their distribution. The analyses were based on presence – absence data and were carried out at two spatial scales. The results showed that habitat use of roe deer was different across countries. In Portugal, at the local scale, roe deer distribution was positively associated with high density of shrubs, especially heather and brambles, while the presence of red deer had a negative effect on their distribution. At a broad scale, roe deer was negatively associated with spatial heterogeneity, namely mean shape index and made less use of areas close to agricultural fields. In Norway, at the local scale, roe deer made more use of areas with high cover of deciduous trees and patches containing juniper and Vaccinium sp.. At a broad scale, roe deer use patches near edges between fields and forest. In both countries, roe deer make use of areas further away from roads. While in Norway roe deer in both summer and winter are always close to houses, in Portugal they are either far (summer) or indifferent (winter). Anthropogenic disturbance is better tolerated in Norway, where the importance of the critical season seems to be higher. Human disturbance may contribute to roe deer habitat loss in Portugal, while roe deer are able to persist close to humans in managed landscapes in Norway. In fact, some of the differences observed could be more due to the indirect impacts of human exploitation (e.g. presence of free-ranging dogs and hunting regulation) rather than the actual human presence or land-use per se. I conclude that the methodology and tools developed here are readily expandable to address similar questions in different contexts. Wildlife management would benefit greatly from a more holistic/integrative approach and that should include human aspects, as human disturbance is expected to continue increasing.

The Portuguese continental shelf soft-bottom benthic habitats

As comunidades de macrofauna bentónica são ecológica e economicamente relevantes, sendo fonte de diversos bens e serviços. A sua identificação, caracterização e mapeamento são importantes para identificar áreas marinhas protegidas e para uma melhor utilização do ambiente marinho. Este trabalho apresenta um estudo holístico da diversidade e distribuição espacial das comunidades de macrofauna bentónica 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 área 0,1 m2, a profundidades que variaram entre os 13 e 195 metros. Os sedimentos foram caracterizados em termos de granulometria, de matéria orgânica e geoquímica. São propostos seis habitats bentónicos principais para a plataforma continental Portuguesa, analisada a relação entre os dados biológicos e ambientais e discutidas questões biogeográficas relacionadas com a distribuição espacial de espécies e das comunidades. A distribuição da granulometria e assinatura geoquímica dos sedimentos da plataforma continental revelou-se bastante complexa, refletindo importantes diferenças nas fontes (naturais e antropogénicas), origem fluvial, geomorfologia da plataforma, hidrodinamismo e atividade biológica. Relativamente à macrofauna, entre os mais de 30 mil indivíduos recolhidos, foram identificados cerca de 737 taxa, dos quais quatro são novas espécies e aproximadamente 40 correspondem a primeiras ocorrências para a costa Portuguesa. As espécies 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 abundância por local de amostragem variou entre 7 e 1.307 espécimens e a diversidade alfa atingiu um máximo de 96 taxa. Os sedimentos mais grosseiros apresentaram maior diversidade e abundância comparativamente com os sedimentos envasados. Foram identificados seis habitats bentónicos na plataforma continental Portuguesa: (a) sedimentos grosseiros com Protodorvillea kefersteini, Pisione remota, Angulus pygmaeus e várias espécies intersticiais; (b) areias finas hidrodinamicamente expostas e próximas 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 tubícolas em areais envasadas muito profundas na plataforma sudoeste; (e) Euchone rubrocincta, Nematonereis unicornis e várias espécies 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), matéria orgânica, profundidade e hidrodinamismo foram as variáveis ambientais com a maior relação com os padrões de distribuição da macrofauna. As espécies cosmopolitas e de latitudes superiores (clima Boreal ou Temperado Frio) dominaram o setor noroeste, sendo substituídas por espécies mais quentes na área de transição entre os canhões da Nazaré e S. Vicente, que dominaram por conseguinte a plataforma sul. O presente estudo evidenciou a abundância e diversidade da macrofauna bentónica ao longo da área costeira de Portugal, na qual coexistem faunas das províncias biogeográficas do norte da Europa, bem como subtropicais. Integrado com outro estudos, este poderá ser a base para uma melhor gestão da plataforma continental Portuguesa.

Degradação do perfil bioquímico de um concentrado de Nannochloropsis sp. durante o seu período de validade

As algas do género Nannochloropsis são microalgas marinhas que apresentam um perfil bioquímico único, principalmente no que é respeitante a lípidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em várias áreas biotecnológicas, destacando-se a alimentação e nutrição humana, indústria cosmética e farmacêutica, produção de biocombustíveis e a sua utilização em aquacultura. Em aquacultura, são usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produção 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 conservação e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influência da refrigeração, congelação e adição de conservantes a PhytoBloom Green Formula®, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variação de parâmetros bioquímicos e organoléticos com a exposição do concentrado aos diferentes métodos de conservação. 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 três pontos temporais e analisados os seguintes parâmetros: perfil de ácidos gordos, quantificação de hidroperóxidos lipídicos, quantificação espectrofotométrica de clorofila a e carotenóides, bem como parâmetros organoléticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliação de diferentes parâmetros organoléticos, não se observando variações relevantes entre amostras das diferentes condições. Assim, foi posteriormente realizada a avaliação bioquímica. Primeiramente, foi efetuada a quantificação de ácidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais não se observou diferenças significativas entre as condições experimentais. Foi também efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidação lipídica de cada amostra por quantificação de hidroperóxidos lipídicos formados. As amostras nas quais houve adição de conservantes apresentaram um teor menor de hidropéroxidos lipídicos, permitindo inferir que a ação dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservação da amostra. Quando se determinou a concentração de clorofila a e de carotenóides verificou-se que, em ambos os casos, a congelação conduziu a uma estabilização da concentração destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinação de congelação com adição de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmação por um novo estudo, completando com análises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o método mais vantajoso para a extensão do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula®.

Degradação do perfil bioquímico de um concentrado de Nannochloropsis sp. durante o seu período de validade

As algas do género Nannochloropsis são microalgas marinhas que apresentam um perfil bioquímico único, principalmente no que é respeitante a lípidos, e uma vasta gama de compostos bioativos que possibilitam a sua aplicabilidade comercial em várias áreas biotecnológicas, destacando-se a alimentação e nutrição humana, indústria cosmética e farmacêutica, produção de biocombustíveis e a sua utilização em aquacultura. Em aquacultura, são usadas maioritariamente microalgas vivas, cuja produção 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 conservação e armazenamento destes concentrados. Assim, neste trabalho foi proposto o estudo da influência da refrigeração, congelação e adição de conservantes a PhytoBloom Green Formula®, concentrado de Nannochloropsis sp. comercializado pela empresa Necton S.A., com o objetivo de averiguar a variação de parâmetros bioquímicos e organoléticos com a exposição do concentrado aos diferentes métodos de conservação. 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 três pontos temporais e analisados os seguintes parâmetros: perfil de ácidos gordos, quantificação de hidroperóxidos lipídicos, quantificação espectrofotométrica de clorofila a e carotenóides, bem como parâmetros organoléticos. Inicialmente, foi efetuada uma avaliação de diferentes parâmetros organoléticos, não se observando variações relevantes entre amostras das diferentes condições. Assim, foi posteriormente realizada a avaliação bioquímica. Primeiramente, foi efetuada a quantificação de ácidos gordos por GC-FID das diferentes amostras, nas quais não se observou diferenças significativas entre as condições experimentais. Foi também efetuado um ensaio de FOX II, que permitiu avaliar o grau de peroxidação lipídica de cada amostra por quantificação de hidroperóxidos lipídicos formados. As amostras nas quais houve adição de conservantes apresentaram um teor menor de hidropéroxidos lipídicos, permitindo inferir que a ação dos conservantes com propriedades antioxidantes permitiu uma melhor conservação da amostra. Quando se determinou a concentração de clorofila a e de carotenóides verificou-se que, em ambos os casos, a congelação conduziu a uma estabilização da concentração destes pigmentos. No entanto, os melhores resultados foram obtidos usando a combinação de congelação com adição de conservantes. Estes resultados, embora promissores, carecem de uma confirmação por um novo estudo, completando com análises com maior rigor e sensibilidade associados, no sentido de se verificar qual o método mais vantajoso para a extensão do tempo de prateleira de PhytoBloom Green Formula®.

Efeito da substituição da farinha de peixe por farinha de algas Gracilaria sp. e Ulva rigida no crescimento e nos parâmetros metabólicos da dourada (Sparus aurata)

Dissertação mestr., Engenharia Biológica, Universidade do Algarve, 2008