Impact of chlorophenols and heavy metals on soil microbiota: their effects on activity and community composition, and resistant strains with potential for bioremetiation

Pollution by toxic compounds is one of the most relevant environmental damages to ecosystems produced by human activity and, therefore, it must be considered in environmental protection and restoration of contaminated sites. According to this purposes, the main goal of this doctoral thesis has been to analyse the impact of several chlorophenols and heavy metals on the microbial communities of two typical Mediterranean soils. The ecological risk concentrations of each pollutant, which have been determined according to respirometric activity and changes in the microbial community composition, and the factors that influence on their effective toxic concentrations (bioavailable pollutants) have been analysed in order to predict their potential impact on different soil ecosystems and provide scientific data for the regulation of the soil protection policies. Moreover, resistant microorganisms with pollutant removal capacities have been isolated from artificially contaminated soil microcosms and tested in axenic cultures, to infer their potential usefulness for bioremediation.

Dihydrogen bonds: a study

Un pont de dihidrogen (dihydrogen bond,DHB) és un tipus de pont d'hidrogen atípic que s'estableix entre un hidrur metàl·lic i un donador de protons com un grup OH o NH. Els ponts de dihidrogen són claus en les característiques geomètriques i altres propietats de compostos que en presenten tan de molècules petites com el dímer de NH3BH3, com d'estructures superiors més complicades com complexes metàl·lics o sòlids. Poden ser útils aplicats a certes molècules o síntesis moleculars per a obtenir nous materials amb propietats o característiques fetes a mida. El treball d'aquesta tesi està orientat a millorar la comprensió dels ponts de dihidrogen, aprofundint en certs aspectes de la seva naturalesa atòmica/molecular utilitzant mètodes teòrics basats en la química física quàntica.

Molecular quantum similarity in QSAR: applications in computer-aided molecular design

La present tesi està centrada en l'ús de la Teoria de Semblança Quàntica per a calcular descriptors moleculars. Aquests descriptors s'utilitzen com a paràmetres estructurals per a derivar correlacions entre l'estructura i la funció o activitat experimental per a un conjunt de compostos. Els estudis de Relacions Quantitatives Estructura-Activitat són d'especial interès per al disseny racional de molècules assistit per ordinador i, en particular, per al disseny de fàrmacs. Aquesta memòria consta de quatre parts diferenciades. En els dos primers blocs es revisen els fonaments de la teoria de semblança quàntica, així com l'aproximació topològica basada en la teoria de grafs. Ambdues teories es fan servir per a calcular els descriptors moleculars. En el segon bloc, s'ha de remarcar la programació i implementació de programari per a calcular els anomenats índexs topològics de semblança quàntica. La tercera secció detalla les bases de les Relacions Quantitatives Estructura-Activitat i, finalment, el darrer apartat recull els resultats d'aplicació obtinguts per a diferents sistemes biològics.

Theoretical studies of systems of biochemical interest containing Fe and Cu transition metals

La presència de la química teòrica i computacional està augmentant en quasi tots els camps de la recerca en química. Els càlculs teòrics poden ajudar a entendre millor l'estructura, les propietats i la reactivitat de compostos metàl·lics d'àrees tan diferents com la química inorgànica, organometàl·lica i bioinorgànica. No obstant això, és imprescindible utilitzar la metodologia adequada per obtenir resultats teòrics fiables. Els estudis d'aquesta tesi es poden dividir en dos grups diferents. El primer grup inclou l'estudi teòric del mecanisme de reacció de diversos sistemes que contenen coure i tenen diferents estructures Cun-O2. Aquests estudies s'han dut a terme amb l'objectiu de profunditzar en la natura dels processos oxidants químics i biològics promoguts per sistemes que contenen coure. En la segona part de la tesi, s'estudia la fiabilitat de diferents tècniques utilitzades per estudiar l'estructura electrònica i la reactivitat de sistemes que contenen coure, ferro i altres metalls de transició.

Theoretical studies of the exohedral reactivity of fullerene compounds

Des del descobriment del buckminster ful.lerè el 1985, s'ha despertat un interés enorme per entendre la reactivitat química així com les propietats d'aquests compostos. La funcionalització exoèdrica del ful.lerè més abundant, el C60, està força ben establerta. Tanmateix, la investigació en aquest camp encara continua oberta ja que s'han sintetitzat una gran varietat de derivats molt prometedors donades les seves futures aplicacions. La tesi comprèn quinze capítols que contenen set publicacions relacionades. Els primers dos estudis es basen en la reacció Diels-Alder sobre els anomenats metal.loful.lerens endoèdrics TNT X3N@C78, X= Sc, Y. Aquest projecte de investigació està motivat pel desconeixament existent sobre les possibles conseqüències de l'encapsulació del grup X3N. El tercer estudi descriu minuciosament els canvis detectats en la funcionalització exoèdrica un cop s'ha produït l'encapsulació dels diferents gasos nobles. En aquesta tesi s'estudia en detall l'ús de l'aproximació ONIOM per a estudiar reaccions de cicloaddició en compostos ful.lerènics. Els resultats d'aquest projecte són d'alt interès per a la realització dels estudis posteriors sobre la reacció de Diels-Alder i la 1,3-dipolar en ful.lerens i derivats. Finalment, l'última part d'aquesta tesi es basa en les propietats antioxidants de determinats ful.lerens. A l'últim treball inclòs en aquesta tesi s'estudia en detall el mecanismo de reacció per a la eliminació del ió superòxid en presència de ful.lerens.

Influência do consumo do álcool na velocidade de processamento de informação criativa: estudo efectuado em estudantes universitários

Sabe-se que a velocidade de processamento de informação visual é afetada pela ingestão de álcool, já que os consumidores excessivos têm uma menor velocidade de processamento de informação visual do que os não consumidores. O objetivo deste estudo foi o de verificar se o consumo de álcool afete a velocidade de processamento de informação visual de imagens criativas e neutras. Para estudar esta questão os participantes (consumidores de álcool e não consumidores) observaram cenários compostos por dois tipos de imagens (criativas e neutras). A amostra foi composta por 113 estudantes universitários, dos quais 97 eram consumidores de álcool e 16 eram abstinentes. Imagens criativas e não criativas foram então apresentadas num paradigma de competição. Os movimentos dos olhos foram registados continuamente com o Eye-tracker Tobii T60. Os tempos de reação, tal como o tempo total de fixação durante a apresentação de imagens foram analisados. Os resultados mostraram efeitos significativos (p> 0,05) do consumo de álcool na velocidade de processamento de informação visual. No entanto as imagens criativas foram processadas mais rapidamente do que as imagens neutras (p <0,05), com efeito de interação no sexo. Encontraram-se também diferenças significativas (p <0,05) entre as imagens criativas e as imagens neutras no tempo total de fixação.

Sobre o impacto de infrasons e ruído de baixa frequência na saúde pública : dois casos de exposição residencial

Sabe-se que a exposição ao ruído pode causar surdez bem como uma pleiade de perturbações tais como incomodidade, hipertensão, e alterações do sono. Geralmente, considera-se que estas situações são causadas pelos fenómenos acústicos processados pelo ouvido. Existem no entanto processos acústicos não processados pelo ouvido mas, não obstante, nocivos. Os infrasons e o ruído de baixa frequência (IRBF,<500Hz) são fenómenos acústicos que podem afectar o organismo humano causando danos irreversíveis, mas que não provocam as perdas auditivas clássicas. Os ambientes acústicos são normalmente compostos por todos os tipos de fenómenos acústicos: tanto os processados pelo sistema auditivo, como aqueles que o não são. Considera-se que os fenómenos acústicos não percepcionados pelo ouvido humano não causam qualquer lesão. Isto reflecte-se nos procedimentos de avaliação de ruído utilizados, que apenas requerem a quantificação de fenómenos acústicos perceptíveis ao ouvido humano (saí a unidade dBA). Assim, os estudos que investigam os efeitos da exposição ao ruído em saúde pública, e que não consideram todo o espectro de energia acústica, são enganadores e podem, de facto, estar cientificamente incorrectos. Neste artigo serão descritos dois casos de exposição residencial a IRBF.

A microextracção em fase sólida como técnica de preparação de amostras em química analítica e toxicologia : teoria e aplicações

Amicroextracção em fase sólida, SPME, é uma técnica de adsorção/dessorção desenvolvida na Universidade de Waterloo (Ontario, Canadá) que elimina a necessidade de utilização de solventes orgânicos ou instrumentos complicados para a extracção e concentração de compostos voláteis e não voláteis a partir de amostras líquidas ou gasosas.ASPME origina resultados lineares dentro de um amplo intervalo de concentrações, é compatível com qualquer tipo de equipamento de cromatografia gasosa, com colunas de enchimento ou capilares, ou ainda cromatografia gasosa-espectrometria de massa. Pode, inclusivamente ser utilizado com injectores split/splitless ou directos. Na análise de urina, sangue ou outras matrizes biológicas, a preparação das amostras é normalmente necessário extraír e concentrar os analitos de interesse, o que é efectuado com recurso à extracção líquido-líquid, extracção em fase sólida, ou outras técnicas. Estes procedimentos apresentam várias desvantagens, onde se incluem o tempo excessivo de preparação e gasto desnecessário de solventes orgânicos. A SPME elimina a maior parte destes inconvenientes, já que é uma técnica rápida e que não necessita de solventes orgânicos ou de equipamentos complicados para ser levada a cabo. Esta técnica pode ser utilizada para monitorizar analitos em amostras líquidas ou gasosas, podendo ser acoplada à cromatografia gasosa, cromatografia gasosa-espectrometria de massa ou cromatografia líquida de alta eficiência. Embora inicialmente direccionada para a determinação de compostos orgânicos no meio ambiente, as suas vantagens nas análises clínicas, forenses e de alimentos têm vindo a ser postas em evidência. Desta forma, com este trabalho pretende-se conhecer mais aprofundadamente esta técnica bem como rever as suas principais aplicações no campo da toxicologia e da química analítica.

Metais pesados na água

O presente artigo pretende descrever os métodos de determinação dos metais pesados em amostras de água, assim como a ocorrência e toxicidade de compostos metálicos como o chumbo (Pb), arsénio (As) e mercúrio (Hg).

Modelo TEACCH : intervenção pedagógica em crianças com perturbações do espetro do autismo

É cada vez mais da responsabilidade da escola, garantir políticas de educação de sucesso, dando resposta a todas as crianças, fomentando desta forma a inclusão. Todo o corpo docente deve estar mais apto e sensibilizado para garantir a integração de crianças com necessidades educativas especiais. Este estudo não poderia ser realizado sem a colaboração de educadores e professores das escolas de Primeiro Ciclo com Jardim de Infância do Agrupamento de Escolas de Águas Santas Concelho da Maia e das professoras da Unidade de Ensino Estruturado da Escola Básica do Primeiro Ciclo com Jardim de Infância do Carvalhal – Agrupamento Vertical de São Lourenço Concelho de Valongo, a quem foram, maioritariamente, aplicados os questionários. Sendo este estudo de natureza teórica – prática, numa primeira fase deliberou-se o enquadramento teórico, em que se abordaram vários pontos pertinentes numa tentativa de melhor enquadrar a temática das Perturbações do Espetro do Autismo, e de encontrar possíveis estratégias a desenvolver neste âmbito. Neste caso mais específico, é apresentado o ensino estruturado – Modelo TEACCH, para dar resposta a crianças portadoras desta síndrome, ou seja como forma de intervenção pedagógica de forma a garantir um maior sucesso ao nível do desenvolvimento das crianças portadoras de Perturbações do Espetro do Autismo. Numa segunda fase, apresentámos a análise dos resultados obtidos através do método quantitativo, pois recorremos à aplicação de questionários compostos por perguntas fechadas, que foram aplicados a 81 educadores/professores, incluindo os do ensino regular e os da educação especial. Assim, foi-nos possível delinear algumas conclusões face aos objetivos a que nos propusemos.

Actividades inibitória de colinesterases e antioxidante de extractos de plantas utilizadas como chás

Nos últimos séculos perdeu-se o interesse por uso de plantas medicinais nos países desenvolvidos, devido à evolução da síntese química de fármacos. Ressurgiu recentemente este uso para desenvolvimento de novos fármacos de patologias com múltiplos mecanismos fisiopatológicos associados devido às actividades simultâneas dos extractos. Dos potenciais usos medicinais explorou-se a inibição da acetilcolinesterase (AChE) para problemas gastrointestinais e para terapêutica da doença de Alzheimer com menos efeitos secundários, e menor toxicidade associada. Realizou-se um estudo de actividades antioxidante e inibitória de AChE onde as duas espécies estudadas de plantas tiveram actividade. A decocção de A. cherimola apresentou capacidade de actividade mais elevada de inibir Ache com um IC50 de 0,627±0,028 mg/mL e antioxidante com um EC50 de 15,435±0,184 mg/mL. Nenhum dos extractos perdeu actividade com o metabolismo in vitro gástrico e pancreático. Na biodisponibilidade verificou-se que a maior parte dos compostos permeia até determinada extensão a monocamada de células Caco-2 com excepção do glucósido da quercetina. A via de transporte predominante dos compostos estudados parece ser difusão paracelular passiva.

Antioxidantes como substâncias cosmetologicamente activas

A importância que os cosméticos têm hoje em dia é inegável. Este é um mercado crescente, sobretudo na área de produtos que visem cuidar da pele, não só apostando na manutenção e recuperação de uma pele saudável e com boa aparência, como na prevenção de possíveis alterações a que a pele está sujeita. O uso de antioxidantes em cosmetologia é assim uma prática cada vez mais frequente, tanto na sua vertente oral como tópica, contudo ainda se têm que efectuar muitos mais estudos, não só de modo a averiguar a segurança do uso destes compostos a longo prazo, como também para descobrir novos sinergismos entre moléculas e sobretudo novas formas de veiculação. Nesta dissertação são abordados diferentes aspectos introdutórios, tais como o envelhecimento cutâneo – tanto na sua vertente intrínseca, como extrínseca – radicais livres e stress oxidativo, e respectivos mecanismos de defesa, de forma a facilitar a compreensão sobre alguns aspectos sobre antioxidantes específicos, nomeadamente: vitamina A, E, C, coenzima Q10, carotenóides e polifenóis.

Futebol : análise do resultado final : estudo de quatro ligas profissionais europeias

O resultado final de um jogo de futebol é o culminar de uma sucessão de ações ou comportamentos compostos por decisões e execuções, individuais e interações coletivas, suportadas por um substrato denominado de modelo de jogo de equipa. Deste modo, o resultado de um jogo suporta-se numa lógica complexa de acontecimentos de certa forma previsíveis e imprevisíveis que, na maioria dos casos, a sua justificação se torna difícil de realizar (Castelo, 2011). Nesta lógica, sendo o futebol de alto nível um desporto que apresenta um baixo resultado, expressando na maioria das vezes, no seu final, valores equilibrados, certas situações e/ou fatores podem adquirir um papel fundamental, influenciando não só a performance dos jogadores, mas também o próprio desfecho final do jogo. Assim, partindo deste pressuposto, foram definidos para o presente estudo os seguintes objetivos: 1) analisar o resultado final do jogo de acordo com um conjunto de fatores (número de golos por jogo, temporal, missão tática, contextual, casa, liderança e alternância do marcador, temporal crítico e momento crítico); 2) analisar os dados totais da amostra e por ligas europeias (portuguesa, espanhola, inglesa e italiana); 3) verificar se existem diferenças significativas nos fatores analisados, entre as diferentes ligas; 4) identificar os fatores que apresentam maior influência no resultado final do jogo. A amostra foi constituída pelo registo de dados recolhidos na internet de mil trezentos e oitenta jogos, disputados em quatro das principais ligas europeias (portuguesa, espanhola, inglesa e italiana), referentes à época desportiva 2010/ 2011, tendo em conta dez variáveis. De forma a enquadrar todos os dados necessários, foi elaborado um instrumento ad hoc, constituído por um sistema de categorias, para cada uma das variáveis analisadas. Para o tratamento e análise de dados utilizou-se o programa SPSS v.20.0, com recurso à análise descritiva (média, desvio padrão e moda), análise de variância (teste Anova oneway e Post hoc tests) e análise discriminante stepwise com o método do Λ de Wilks. Os resultados obtidos sugerem que existem diferenças significativas entre pelo menos três ligas, em todas as variáveis apresentadas, excetuando a variável fator temporal (i.e., minutos dos golos). Foi verificado igualmente que, existem fatores que assumem um papel fundamental/ decisivo no desfecho final dos jogos e que, se forem relacionadas entre si,apresentam um maior poder discriminante. Assim, os fatores casa, momento crítico e missão tática foram os que apresentaram uma maior preponderância, em termos globais da amostra, sobre os resultados finais dos jogos. Nas ligas analisadas, os fatores que apresentaram maior poder discriminante nos resultados foram: casa, momento crítico, alternância e missão tática, na liga portuguesa; casa, momento crítico e missão tática, na liga espanhola; e casa, momento crítico e alternância, nas ligas, inglesa e italiana.

Influência de substâncias bioativas na estabilidade fisico-química e funcional de emulsões fotoprotetoras

Autilização de filtros ultravioletas isolados em formulações fotoprotetoras, origina produtos com proteção limitada contra as radiações solares, o que evidencia a necessidade de associar compostos bioativos. Estudos anteriores demonstraram que a rutina, um composto bioativo, interage sinergicamente com filtros solares incorporados em preparações fotoprotetoras. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da rutina sobre a estabilidade físico-química e funcional de emulsões fotoprotetoras. 16 formulações foram desenvolvidas, submetidas ao teste de estabilidade preliminar e caracterizadas de acordo com o pH, perfil reológico e eficácia fotoprotetora in vitro . A formulação com o melhor desempenho e a formulação correspondente, sem rutina, foram submetidos ao teste de estabilidade normal. Todas as formulações apresentaram valores de pH compatível com a pele e comportamento reológico semelhante. A formulação F16 e a mesma formulação, sem rutina, foram submetidas ao teste de estabilidade normal e apresentaram valores de pH semelhantes e perfis reológicos que foram mantidos ao longo dos dias de análise. Aatividade antirradicalar foi estável apenas para formulações armazenadas a 5,0 ± 0,5°C. A eficácia fotoprotetora demonstrou resultados semelhantes entre ambas as formulações, que também foi observado em todos os dias de análise. Em conclusão, rutina não influenciou a fotoestabilidade da formulação sob as condições adotadas.

Avaliação de diterpenos isolados de P. ornatus como potenciais inibidores da COX-1

Os produtos naturais são uma importante fonte de possíveis novos fármacos para uso clínico. O Plectranthus ornatus Codd. pertence a um género associado ao isolamento de diterpenos que são compostos responsáveis ??por diversas actividades biológicas. Os três diterpenos em estudo foram isolados no passado de P. ornatus e são agora avaliados como potenciais inibidores da COX-1. Os resultados obtidos sugerem que o ácido rinocerotinoico (2), mas não a plectrornatina C (1) e o halimano (3), apresenta uma ligeira actividade inibidora da COX-1. Estudos em desenvolvimento visam entender se estes compostos têm efeito como inibidores da COX-2. Deste modo, pretendese verificar o seu possível interesse como agentes anti-inflamatórios.