Dissertations / Theses on the topic 'Halófilos'

Mestrado em Microbiologia
O presente estudo foi levado a cabo com o objectivo de determinar a ocorrência e os níveis de Vibrio vulnificus, Vibrio parahaemolyticus (total e potencialmente patogénico) em ostras naturalmente contaminadas, usando dois métodos diferentes de Número Mais Provável (NMP) em conjugação com a técnica de reacção em cadeia da polimerase (PCR) de modo a seleccionar o mais apropriado para análise de rotina. As ostras foram adquiridas em lojas e supermercados locais. Os valores de V. vulnificus (portador do gene que codifica a hemolisina/citolisina da bactéria - vvhA), V. parahaemolyticus total (portador do gene específico da espécie – toxR) e V. parahaemolyticus potencialmente patogénico (portador dos genes que codificam as hemolisinas directa termoestável – tdh e directa termoestável relacionada – trh) foram determinados usando dois métodos de NMP-PCR: (1) enriquecimento em água peptonada alcalina (APW) seguido de PCR (APW-PCR); e (2) enriquecimento em APW e isolamento em agar de tiossulfato citrato bílis sacarose (TCBS) seguido de confirmação das estirpes por PCR (TCBS-PCR). Foi detectado V. vulnificus em quatro amostras de ostras pelo método APWPCR e em três amostras pelo método TCBS-PCR, mas nunca nas mesmas amostras. Foi possível encontrar V. parahaemolyticus em 14 amostras pelo método APW-PCR e em 13 amostras pelo método TCBS-PCR. Quanto aos factores de virulência, foi possível detectar o gene tdh em uma amostra somente pelo método APW-PCR; o gene trh foi detectado em cinco amostras por ambos os métodos, mas nem sempre na mesma amostra. O método APW-PCR demonstrou ser o mais adequado para detectar a presença de V. parahaemolyticus total em ostras, uma vez que gerou maior número de amostras positivas e detectou teores mais elevados, no entanto, recomenda-se o recurso a ambos os métodos para a detecção dos factores de virulência do V. parahaemolyticus e para a detecção de V. vulnificus. ABSTRACT: The present study was carried out to determine the occurrence and levels of Vibrio vulnificus and total and potentially pathogenic Vibrio parahaemolyticus bacteria in naturally contaminated oysters, using two Most Probable Number – Polymerase Chain Reaction (MPN-PCR) different methods in order to select the most appropriate for routine analysis. Oysters were collected from local stores and supermarkets. V. vulnificus (carrying the hemolysin/ cytolysin vvhA gene), total V. parahaemolyticus (carrying the species-specific toxR gene) and potentially pathogenic (carrying the thermostable direct hemolysin - tdh and TDH-related hemolysin - trh genes) V. parahaemolyticus were enumerated by two MPN-PCR methods: (1) Alkaline Peptone Water (APW) enrichment followed by PCR (APW-PCR); and (2) APW enrichment plus isolation on Thiosulfate Citrate Bile Sucrose (TCBS) agar followed by PCR strain confirmation (TCBS-PCR). V. vulnificus was found in four oyster samples by the APW-PCR method and in three by the TCBS-PCR method, but never in the same samples. V. parahaemolyticus was found in 14 oyster samples by the APW-PCR method and in 13 by the TCBS-PCR method. Concerning virulence factors, tdh positive organisms were only detected by the APW-PCR method in one sample; trh positive organisms were found in five oyster samples by both methods though not always in the same sample. The APW-PCR method has shown to be more adequate for the detection of total V. parahaemolyticus in oysters, since it yielded a larger number of positive samples, however, for detection of V. parahaemolyticus virulence factors and V. vulnificus, both methods should be used.

El objeto del presente trabajo fue la producción de carotenoides en Haloferax sp. (W2), que es una arquea halófila extrema aislada de las salineras de Huacho. Asimismo, se buscó optimizar la producción de estos carotenoides mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM, Response Surface Method) para determinar los factores óptimos de producción de carotenoides como son: temperatura, concentración salina, concentración de extracto de levadura (YE), pH y concentración de inóculo, los cuales se verificaron experimentalmente con el fin de mejorar la producción de carotenoides en términos de rendimiento y costo. La producción se llevó a cabo a escala de matraces en medio agua de sales (SW) suplementado con YE durante 7 días en un agitador de tipo vaivén a 100 rpm. Para la optimización y análisis estadístico se empleó el programa informático Minitab 16. El sistema experimental consistió de dos etapas, primera, un diseño factorial donde se determinó: la temperatura, la concentración de SW, la concentración de YE y pH. Luego se realizó un diseño central compuesto para determinar las condiciones óptimas de rendimiento de carotenoides. Haloferax sp. (W2) produjo 44,98 mg/L de carotenoides totales a las siguientes condiciones de cultivo: YE 10,08 g/L, SW 18,50%, pH 6,12 y 34,5 °C.
Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Manifiesta que las haloarqueas son microorganismos extremadamente halófilos pertenecientes a la famila Halobacteriaceae del dominio Archaea. Se han descrito 33 géneros diferentes cuyos miembros son halófilos especializados teniendo toda su maquinaria celular adaptada a salinidades elevadas y con diferentes capacidades metabólicas, siendo productores de carotenoides, biopolímeros, enzimas y bacteriorodopsina. Con el objetivo de aislar y caracterizar haloarqueas productoras de carotenoides de ambientes salinos peruanos, se tomaron muestras de agua y sales de salineras localizadas en Huacho, Lima y Maras, Cusco. Además, se recogieron muestras de los Pantanos de Villa, Lima. Primero, se enriquecieron las muestras con el caldo de cultivo SW al 20 % de NaCl adicionado de extracto de levadura 0,2 % y se incubaron a 37 °C por 5 días. Luego, 50 uL de cada enriquecimiento fueron sembrados por separado en placas con el medio SW con la misma composición del caldo de enriquecimiento pero con agar 2 % e incubados a 37°C por 7 días. Cuarenta y dos aislados purificados fueron distribuidos en 8 grupos (I al VIII) en base a los patrones de restricción obtenidos por la digestión doble de sus genes ribosómicos 16S con las enzimas Rsa I y Hinf I. El análisis de las secuencias parciales de los genes ribosómicos 16S usando cebadores específicos para el dominio Archaea mostraron que las 8 cepas estaban asociadas filogenéticamente con géneros de la familia Halobacteriaceae; Haloferax (grupo I, 99% de similitud), Haloarcula (grupos II al V, 91 a 97 % de similitud), Halogeometricum (grupos V y VI, 90 a 93 % de similitud) y Halorubrum (grupo VIII, 99 % de similitud). Además, permitió identificar categóricamente a 6 cepas (99 % de similitud); 03 como Haloarcula (MO1S4A, M02S4A y HE02), la cepa M02S9A como Haloferax y HE03 como Halorubrum. Por otro lado, las pruebas fenotípicas realizadas revelaron que las 8 cepas presentaban rasgos característicos de las haloarqueas como el elevado requerimiento salino para el crecimiento (NaCl 5 – 15 %) y la suceptibilidad a la novobiocina y a la bacitracina. Además, las cepas de Haloarcula fueron capaces de hidrolizar almidón o gelatina; mientras que las cepas de Haloferax y Halorubrum hidrolizaron almidón. Estas actividades hidrolíticas fueron realizadas en altas concentraciones salinas (NaCl 10-20%); por lo tanto, las haloarqueas nativas caracterizadas o sus enzimas podrían ser usadas en procesos industriales realizados bajo tales condiciones extremas.
Tesis

Selecciona, aisla e identifica bacterias halófilas moderadas productoras de Exopolisacáridos (EPS), de interés biotecnológico procedentes de las minas salinas de Atacocha - Ayacucho, se sembraron salmueras al 5% en el medio agua de sales suplementado con extracto de levadura al 0.5%, se seleccionaron 20 aislados productores de exopolisacáridos en función a sus características fenotípicas en el medio sólido maltosa levadura suplementado con 7.5 % de NaCl. Pruebas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y nutricionales fueron utilizadas en la determinación de las características fenotípicas. El Análisis de Restricción del los genes ribosómicos 16S amplificados por la Reacción en Cadena de la Polimerasa (ARDRA) se empleo para analizar la diversidad genética de los aislados productores de EPS. La secuenciación de los genes ribosómicos 16S de seis aislados productores de EPS permitió la identificación del género y especie. Todos los aislados fueron bacilos Gran negativos y crecieron en un rango óptimo de sal de 3 al 15%, a temperaturas entre 15 a 37 ºC y pH de 5 a 9, con características fenotípicas diferentes. El análisis UPGMA de los perfiles generados por ARDRA demostró que existen 18 especies diferentes. Las secuencias de los genes ribosómicos 16S analizados para los aislados ATA3, ATA4, ATA-11, ATA9, ATA17 y ATA20 mostraron que ATA4, ATA-11, ATA9 y ATA17 pertenecen al género Halomonas y ATA3 y ATA20 pertenecen al género Chromohalobacter.
Tesis

Los metales pesados son materiales empleados en procesos tecnológicos y actividades antropogénicas, algunas veces son liberados al medio ambiente provocando deterioro de flora, fauna y salud humana por lo que se han implementado diferentes estrategias para eliminarlos o reducirlos del medio ambiente como los tratamientos químicos, los cuales utilizan las propiedades físicas y químicas de los contaminantes o del medio contaminado para transformar, separar o inmovilizarlos pero muchas veces estos tratamientos presentan como desventaja el requerir un tratamiento secundario o disposición final del contaminante, lo que genera un costo económico y ambiental. También existen los métodos biológicos (biorremediación) que utilizan principalmente plantas, hongos y bacterias principalmente. Existen ambientes que presentan parámetros fisicoquímicos extremos ya sea de temperatura, pH, presión, salinidad etc., en estos ambientes se desarrollan microorganismos extremófilos los cuales requieren de condiciones extremas para desarrollarse, tal es el caso de las bacterias halófilas, las cuales requieren cierta concentración de salinidad para desarrollarse.

Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-15T23:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_VivianeSantos_M.pdf: 970063 bytes, checksum: c94605e64c4c1e02a3d26383b3426a04 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: O interesse pelos carotenóides tem aumentado consideravelmente nos últimos anos pela evidência dos seus já conhecidos benefícios à saúde humana, devido às suas propriedades antioxidantes, anticarcinogênicas e imunomodulatórias. As principais fontes industriais de carotenóides são a síntese química e a extração a partir de plantas e microalgas, porém são poucos os carotenóides cuja produção seja economicamente viável. Considerando que os microrganismos extremófilos são importantes fontes de compostos bioativos e que algumas bactérias extremófilas produzem carotenóides com características estruturais muito diferentes das encontradas nos alimentos, os objetivos deste trabalho foram: identificar os carotenóides produzidos pelas bactérias Halococcus morrhuae (ATCC 17082) e Halobacterium salinarium (ATCC 33171), através de cromatografia líquida de alta eficiência conectada aos detectores de arranjo de diodos e de massas (HPLC-DAD-MS/MS) e estudar, através de planejamento fatorial, o efeito de diferentes condições de cultivo no crescimento de biomassa celular, produção de carotenóides e proteção proporcionada pelos carotenóides contra o oxigênio singlete (O2(1Dg)). Foram identificados 8 carotenóides nas linhagens de Hcc. morrhuae e Hbt salinarium. O carotenóide majoritário foi alltrans-bacterioruberina, seguido dos seus isômeros geométricos 13-cisbacterioruberina, 5-cis,9¿-cis-bacterioruberina, e 5-cis-bacterioruberina e de seus derivados all-trans-bisanidrobacterioruberina, cis-bisanidrobacterioruberina e cistrisanidrobacterioruberina. O carotenóide all-trans-trisanidrobacterioruberina foi encontrado apenas em Hcc. morrhuae. A bactéria Hcc. morrhuae apresentou maior concentração de carotenóides totais, cerca de 87,9 µg/g de massa seca, do que a Hbt. salinarium (44,5 µg/g de massa seca). Ambas as bactérias apresentaram alta desativação do radical ABTS·+ e valores próximos da capacidade antioxidante equivalente de Trolox (TEAC). A bactéria Hcc. Morrhuae apresentou melhor desativação do O2(1Dg), 27% de proteção e a Hbt. salinarium, cerca de 10% de proteção. Portanto a linhagem Hcc. morrhuae foi escolhida para para estudar a quantidade de biomassa, teores de carotenóides totais e atividade antioxidante, através de um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23. A variável temperatura foi a que mais influenciou a produção de biomassa, de carotenóides totais e a porcentagem de proteção proporcionada pelos carotenóides contra o O2(1Dg). A máxima produção de biomassa foi observada com 279,76 g/L de NaCl, pH 6,4 e temperatura de 34 ºC. A maior concentração de carotenóides totais e de porcentagem de proteção foi observada a 250 g/L de NaCl, pH 6,0 e 40 ºC
Abstract: The interest on carotenoids has considerably increased in the last years due to the known evidence of their benefits to the human health, related to their antioxidant, anticarcinogenic and immune modulation properties. The major industrial sources of carotenoids are chemical synthesis and extraction from plants and microalgae; however, there are few carotenoids whose production is economically feasible. Considering that extremophile microorganisms are important sources of bioactive compounds and that some extremophile bacteria produce carotenoids with different structural characteristics as compared with those found in foods, the aims of this work were: identify, through HPLC-DADMS/MS, the carotenoids produced by the bacteria Halococcus morrhuae (ATCC 17082) and Halobacterium salinarium (ATCC 33171), and to evaluate, applying factorial design, the effect of different growth conditions on the results of cell biomass, carotenoid production and protection against singlet oxygen (O2(1Dg)). Eight carotenoids from Hcc. morrhuae and Hbt salinarium strains were identified. The major carotenoid was all-trans-bacterioruberin, followed by its geometrical isomers 13-cis-bacterioruberin, 5-cis,9¿-cis-bacterioruberin and 5-cisbacterioruberin and its derivatives all-trans-bisanhydrobacterioruberin, cisbisanhydrobacterioruberin and cis-trisanhydrobacterioruberin. The carotenoid alltrans-trisanhydrobacterioruberin was only found in the Hcc. morrhuae strain. Hcc. morrhuae showed higher concentration of total carotenoids, about 87.9 µg/g of dry mass, than Hbt. salinarium (44.5 µg/g of dry mass). Both bacteria showed high scavenger activity of ABTS·+ and similar trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) values. The bacterium Hcc. morrhuae showed 27% protection against O2(1Dg) and Hbt. salinarium about 10% protection, therefore Hcc. morrhuae strain was chosen to perform the complete factorial design. A response surface methodology (23) was applied to evaluate the production of biomass, content of total carotenoids and antioxidant activity. The variable temperature had more influence on biomass production, total carotenoids and percentage of protection provided by carotenoids against the O2(1Dg). The maximum production of biomasswas observed at 279.76 g/L of NaCl, pH 6.4 and 34 ºC. The highest concentration of total carotenoids and percentage of protection was observed at 40 ºC, 250 g/L of NaCl and pH 6.0
Mestrado
Mestre em Ciência de Alimentos

[EN] The main objective of this study was the analysis, description, characterization and impact of red-orange colorations observed in salted bovine casings (intestines), ready for marketing. To achieve this, over the course of three years, an investigation was conducted in two slaughterhouses to assess the industrial process of obtaining cattle intestines (primary process); and three tripe shops to study the secondary process of obtaining salted bovine casings. A salt processing establishment was also visited. A sensory evaluation of the contaminated products was performed, and samples of salt, bovine casings, and water were collected and subjected to physico-chemical, microbiological, molecular, and histological analyses. Our study concludes that the microorganisms responsible for the color alterations are extremely halophilic archae, Haloarcula, Halogranum or Haloterrígena and Haloferax being the identified Genus. Archaea enter the system by cross-contamination through food grade salt. Our studies show that an extremely low load of archaea is sufficient for its development. According to our observations, red-orange coloration can be found in the salt and brine from the surface of open-head drums with only 20 days of storage, and up to a year and a half. Furthermore, electron microscope scans reveal that these halophilic microorganisms can form biofilms, adhering to the casings' surface, altering its histological structure, and therefore their properties when making sausages. In the establishments surveyed it was found that, despite all the measures taken to ensure product quality and safety (GMP, SSOP and HACCP), quality changes in the product were present. We conclude that this is a problem underestimated at an industrial level, and where preventive measures play a major role.
[ES] El objetivo principal de este trabajo fue el análisis, descripción, caracterización e incidencia de las coloraciones rojo anaranjadas observadas en tripas bovinas saladas (intestinos), prontas para su comercialización. Para ello, en el curso de tres años, se realizó una investigación en dos establecimientos de faena para evaluar el proceso industrial de obtención de intestinos bovinos (proceso primario); y en tres triperías, para estudiar el proceso secundario de industrialización de las tripas bovinas saladas. También se asistió a un establecimiento procesador de sal. Se realizó evaluación sensorial de los productos contaminados y se recolectaron muestras de sal, tripas vacunas y agua para estudios microbiológicos, físico-químicos, moleculares e histológicos. Este trabajo concluye que los microorganismos responsables de las alteraciones son arqueas halófilas extremas identificándose los géneros Haloarcula, Halogranum o Haloterrígena y Haloferax. Las arqueas ingresan al sistema por contaminación cruzada a través de la sal de grado alimentario. Los estudios muestran que una carga extremadamente baja de arqueas es suficiente para su desarrollo. De acuerdo a las observaciones realizadas, se constatan coloraciones rojo anaranjadas en la sal y salmuera de la superficie de las tarrinas con tan sólo 20 días de almacenamiento y hasta un año y medio. Por otra parte, la microscopía electrónica muestra que estos microorganismos halófilos pueden formar biopelículas, adhiriéndose a la superficie de la tripa, alterando su estructura histológica y, por tanto, sus propiedades al momento de la elaboración de embutidos. En los establecimientos estudiados se constató que, a pesar de adoptar todas las medidas para garantizar la inocuidad del producto (GMP, SSOP y HACCP), se presentaban alteraciones de calidad en el producto. En conclusión, se trata de un problema subestimado a nivel industrial, y donde las medidas preventivas desempeñan un papel fundamental.
[CAT] L'objectiu principal d'este treball va ser l'anàlisi, descripció, caracterització i incidència de les coloracions roig ataronjades observades en budells bovins salats (intestins), promptes per a la seua comercialització. Per a això, en el curs de tres anys, es va realitzar una investigació en dos establiments de faena per a avaluar el procés industrial d'obtenció d'intestins bovins (procés primari); i en tres triperies, per a estudiar el procés secundari d'obtenció de budells bovins salats. També es va assistir a un establiment processador de sal. Es va realitzar avaluació sensorial dels productes contaminats i es van recol¿lectar mostres de sal, budells vacunes i aigua per a estudis microbiològics, fisicoquímics, moleculars i histològics. Este treball conclou que els microorganismes responsables de les alteracions són arqueges halòfiles extremes identificant-se els gèneres Haloarcula, Halogranum o Haloterrigena i Haloferax. Les arqueges ingressen al sistema per contaminació encreuada a través de la sal de grau alimentari. Els estudis mostren que una càrrega extremadament baixa d'arqueges és suficient per al seu desenrotllament. D'acord amb les observacions realitzades, es constaten coloracions roig ataronjades en la sal i salmorra de la superfície de les terrines amb tan sols 20 dies d'emmagatzemament i fins a un any i mig. D'altra banda, la microscòpia electrònica mostra que estos microorganismes halòfils poden formar biofilms, adherint-se a la superfície del budell, alterant la seua estructura histològica i, per tant, les seues propietats al moment de l'elaboració d'embotits. En els establiments estudiats es va constatar que, a pesar d'adoptar totes les mesures per a garantir la innocuïtat del producte (GMP, SSOP i HACCP), es presentaven alteracions de qualitat en el producte. En conclusió es tracta d'un problema subestimat a nivell industrial, i on les mesures preventives exercixen un paper fonamental.
Bertacchi Pepe, MM. (2016). Archeas halófilas como causa de alteraciones en tripas bovinas saladas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62205
TESIS

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos son un grupo de contaminantes orgánicos que impiden el intercambio gaseoso de las áreas en las que se encuentran, provocando así un daño al ecosistema. Los procesos de biorremediación son la primera opción para el tratamiento de áreas contaminadas con hidrocarburos policíclicos aromáticos; así mismo, las actinobacterias halófilas son una alternativa eficaz para los ambientes salinos. El objetivo de la presente investigación fue el aislamiento y la identificación de actinobacterias halófilas y halotolerantes provenientes del territorio sódico salino perteneciente al ex lago de Texcoco; con el fin de determinar su posible capacidad de degradación de hidrocarburos policíclicos aromáticos (antraceno, fenantreno, fluoranteno y pireno). Las cepas aisladas fueron caracterizadas morfológica y fisiológicamente para su posterior selección. También se les realizó una prueba colorimétrica de biodegradación para identificar a las cepas con potencial degradador.

A grande importância ecológica e económica dos sapais da Ria de Aveiro e a necessidade de conhecer mais sobre a ecofisiologia das halófitas dominantes nestes habitats, motivaram o presente trabalho de investigação. Tendo como base o estudo das espécies das Chenopodiaceae mais abundantes no sapal desta laguna (Halimione portulacoides, Sarcocornia perennis subsp. perennis e Salicornia ramosissima) tentou-se encontrar resposta para algumas questões relacionadas com a morfologia e ecofisiologia destas espécies: importância dos atributos morfológicos; diferenças na morfologia, no padrão de distribuição e na tolerância ao NaCl entre populações e gerações de S. ramosissima; padrão de acumulação de nitrato nos diferentes órgãos e sua relação com a tolerância ao sal; grau de acumulação de nutrientes nas plantas e sedimento envolvente; importância das plantas nos processos de retenção e imobilização de metais pesados. Para a concretização deste estudo foram seleccionados 7 locais de amostragem, na zona de sapal, distribuídos pelos principais braços da Ria de Aveiro. Durante um ciclo anual foi efectuada uma amostragem mensal das várias espécies (raízes, caules, folhas e/ou artículos) assim como de sedimento envolvente. No sedimento, foi efectuada a determinação de alguns parâmetros fisico-químicos, nomeadamente, o conteúdo em água, pH, Eh, salinidade e matéria orgânica, bem como a determinação do grau de acumulação dos iões sódio, potássio, cálcio, magnésio e de alguns metais pesados (zinco, chumbo, cádmio, ferro e cobre). O material vegetal permitiu o registo de alguns parâmetros morfológicos, nomeadamente a cor e diâmetro dos artículos, suculência de folhas e artículos, bem como o grau de acumulação, nos diferentes órgãos, dos iões nitrato, cloreto, sódio, potássio, cálcio, magnésio e dos metais pesados analisados para o sedimento. Como complemento da amostragem de campo foi efectuada a monitorização de S. ramosissima: no campo, registou-se mensalmente, durante dois ciclos anuais consecutivos, alguns parâmetros morfológicos, tais como a cor e altura das plantas, número de nós do caule principal e número de ramos, diâmetro da área ramificada, além de dados relativos à densidade populacional; em estufa, plântulas provenientes do campo foram sujeitas, durante dez semanas a várias salinidades, registando-se semanalmente a sua altura e número de ramos. Os resultados obtidos permitem tecer algumas conclusões: • verifica-se uma maior variabilidade morfológica em S. perennis subsp. perennis e H. portulacoides do que em S. ramosissima; 8 • S. ramosissima desenvolve-se melhor em salinidades mais baixas mas é mais sodiofílica, apresentando uma maior acumulação dos iões Cl- e Na+; • as condições de arejamento do sedimento, a densidade populacional e a competição intra-específica e inter-específica, parecem ser igualmente importantes para a variabilidade morfológica; • não existe uma forte correlação entre a disponibilidade iónica do sedimento e a acumulação de iões nas várias espécies estudadas, o que sugere que a própria fisiologia das espécies se sobrepõe às condições do meio; • há retenção de metais pesados nos sedimentos dos locais estudados da Ria de Aveiro, em quantidades moderadas, sobretudo próximo das principais fontes poluidoras da laguna; • as espécies estudadas parecem ter a capacidade de regular a absorção de metais pesados, podendo ser usadas como biomonitores da quantidade de metal disponível para as plantas mas não das concentrações sedimentares; • este trabalho aponta para a importância dos sapais como descontaminantes de ecossistemas lagunares e estuarinos, não só pela retenção de alguns metais no sedimento como também nas plantas vasculares.
The ecological and economical importance of the Ria de Aveiro salt marsh and the need to have information on the ecophysiology of its dominant halophytes motivated the present research. Morphological and ecophysiological aspects of the most abundant species of Chenopodiaceae inhabiting the salt marshes of this coastal lagoon (Halimione portulacoides, Sarcocornia perennis subsp. perennis and Salicornia ramosissima) were studied: the importance of morphological characteristics; differences between different populations, and between different generations, of S. ramosissima for the distribution pattern, morphology and NaCl tolerance; nitrate accumulation patterns in different organs and their relation to salt tolerance; degree of accumulation of nutrients in the plants and in the surrounding sediment; the role played by the plants in the retention and immobilisation of heavy metals. Seven sampling sites were selected in the salt marsh areas of the main branches of Ria de Aveiro. Sampling of the species studied was undertaken every month for one annual cycle. Several plant parts were collected (roots, stems, leaves and/or articles), as well as the sediment surrounding them. Several parameters were determined in the sediment, namely water content, pH, Eh, salinity, organic matter content, the concentrations of the ions sodium, potassium, calcium, magnesium and of the heavy metals zinc, lead, cadmium, iron and copper. In the plant material, the following parameters were determined: morphological characters, such as the colour and diameter of the articles, succulence of leafs and segments, and the accumulation, in different organs, of the ions nitrate, chloride, sodium, potassium, calcium, magnesium and the same heavy metals analysed in the sediment. As a complement to sampling, some morphological parameters of S. ramosissima were measured in the field for two consecutive annual cycles, namely colour and height of the plants, number of nodes in the main stem, number of branches, diameter of the branching area, and population density. In addition, seedlings were brought into the laboratory, submitted to different salinities for ten weeks in greenhouse conditions, and their height and number of branches registered weekly. The following conclusions were drawn: • the species S. perennis subsp. perennis and H. portulacoides showed greater morphological variability than S. ramosissima; • Salicornia ramosissima developed better in low salinity, but accumulated a greater amount of chloride and sodium ions; • morphological variability is also under the control of sediment 10 airing, population density and competition, both intra- and interspecific; • the weak correlation between the availability of ions in the sediment and ion accumulation in the plants suggests that the physiology of these species is more important than the environmental conditions; • moderate amounts of heavy metals are retained in the sediments of the sampling sites selected for this study, especially in those near the sources of pollution; • the studied species seem able to regulate the absorption of heavy metals, and they may be used as biomonitors for the amount of metal ions available for the plants, although not for their concentration in the sediment; • this study points out the importance of salt marshes for the decontamination of estuarine and lagunar ecosystems, due to the retention of some metals in the sediments and in vascular plants.

Mestrado em Microbiologia
Os sapais são zonas hidrodinâmicas de grande interesse não só por constituirem habitats permanentes ou temporários de espécies economicamente rentáveis como também pelo seu papel no controlo da inundação, erosão e retenção de metais pesados, para o qual as plantas do sapal (halófitas) contribuem de forma relevante. O azoto tem um papel crucial no metabolismo e crescimento das plantas, sendo geralmente utilizado sob a forma de iões amónio e nitrato. Esta última forma, é a mais disponível em solos, exceptuando os solos salinos. O azoto disponível em sedimentos de sapal pode resultar da acção de fixação das comunidades bacterianas (bactérias diazotróficas) que se encontram principalmente em sedimentos da rizosfera, usufruindo da maior disponibilidade de fontes de carbono orgânico, útil ao crescimento bacteriano, provenientes da exsudação das raízes. Os objectivos gerais deste trabalho foram a caracterização e comparação de comunidades microbianas da rizosfera de duas plantas relevantes no sapal da Ria de Aveiro, com o intuito de avaliar o efeito da cobertura vegetal na abundância, estrutura e actividade das comunidades bacterianas. Por outro lado, pretendeu-se avaliar a frequência de bactérias fixadoras de azoto nas comunidades bacterianas das rizosferas e inferir sobre sua influência na produção de biomassa da planta. Este estudo foi realizado em 2008 e 2009 em sapais das margens do Canal de Mira, localizados na Barra, Costa Nova e Vagueira. Em cada local, foram recolhidos sedimentos não colonizados (controlo), plantas das espécies Halimione portucaloides, e Sarcocornia perennis perennis bem como sedimentos associados às raízes destas. A análise granulométrica revelou sedimentos vasosos no sapal da Barra e areia nos sapais da Costa Nova e Vagueira, sendo o conteúdo em água menor neste último. A quantificação de nitratos nas plantas, como factor condicionante da produção de biomassa em ambientes salinos, evidenciou valores mais elevados na Vagueira o que pode ser explicado pela menor salinidade deste local. A maior abundância de procariotas foi encontrada em sedimentos da rizosfera de H. portulacoides e a maior abundância de bactérias diazotróficas cultiváveis foi registada no sapal da Barra onde a salinidade é mais elevada. Os padrões de DGGE (denaturating gradient gel electrophoresis) de fragmentos dos genes de rRNA 16S, evidenciaram diferenças na estrutura das comunidades bacterianas das diferentes rizosferas. Diferenças nos padrões de DGGE de fragmentos do gene que codifica a nitrogenase (nifH) demonstraram diversidade funcional associada à fixação de azoto nas comunidades de diferentes plantas. Os resultados demonstram que as interacções entre raízes e comunidades microbianas da rizosfera têm padrões específicos para cada planta e que se manifestam tanto ao nível da diversidade filogenética da comunidade como na diversidade de genes funcionais, implicando que factores que alterem a cobertura vegetal de bancos intertidais tenham influência nos processos microbianos envolvidos no ciclo do azoto em sedimentos estuarinos.
Salt marshes are hydrodynamic areas of great interest, not only because they constitute permanent or temporary habitats of species economically important, but also for its role in flood control, erosion and retention of heavy metals, in which the marsh plants (halophytes) have a relevant contribute. Nitrogen has a crucial role in metabolism and growth of plants, being generally used in the form of ammonium and nitrate ions. The latter form is the most available in most soilstypes, with exception saline soils. To availability of nitrogen in salt marsh sediments, contributes the action of nitrogen-fixing bacterial communities (diazotrophs) which are abundant in the rhizosphere sediment benefiting from the increased availability of organic carbon sources, useful for bacterial growth, derived from roots exudation. The general objective of this study was to characterize and compare microbial communities from the rhizosphere of two marsh plants relevant to the Ria de Aveiro, in order to evaluate the effect of vegetation on the abundance, structure and activity of bacterial communities. Furthermore, we sought to assess the frequency of nitrogen-fixing bacteria in rhizosphere bacterial communities and infer on its influence on the production of plant biomass. This study was conducted in 2008 and 2009 on salt marshes along Canal Mira, located in Barra, Costa Nova and Vagueira. At each site, specimens of Halimione portucaloides and Sarcocornia perennis perennis as well as sediments associated with the roots of the plants and sediments from uncolonized banks (control) were collected. The granulometric analysis revealed muddy sediments in the salt marsh of Barra and sandy in the salt marshes of Costa Nova and Vagueira. The lower water content was found in Vagueira. The quantification of nitrate in plants, as a major determinant of biomass production in saline environments, showed higher values in plants collected at Vagueira, which can be explained by the lower salinity of this site. The higher abundance of prokaryotes was found in sediments from the rhizosphere of H. portulacoides and the greater abundance of cultivable diazotrophs was observed in the salt marsh of Barra, where salinity is higher. The DGGE (denaturating gradient gel electrophoresis) profiles of 16S rRNA gene fragments, showed differences in the structure of bacterial communities from different rhizospheres. Differences in DGGE profiles of gene fragments encoding the nitrogenase (nifH) demonstrated functional diversity associated with nitrogen fixation in communities of the different plants. The results showed that the interactions between roots and rhizosphere microbial communities have specific pattterns for each plant and affect both in the phylogenetic diversity of the community and the diversity of functional genes. This implies that factors affecting the vegetation of tidal banks may have considerable influence on microbial processes involved in the nitrogen cycle in estuarine sediments.

Objetivos: (i) Esbozar una imagen general del metabolismo central de C. salexigens a partir de la información del genoma, (ii) determinar los principales flujos extracelulares (asimilación de carbono, excreción de subproductos) y de síntesis de sus solutos compatibles, las ectoínas, y analizar el efecto de la salinidad sobre dichos flujos empleando fuentes de carbono marcadas isotópicamente, (iii) estudiar el efecto de la composición del medio (en términos de ratio C/N y tipo de fuente de nitrógeno) sobre los flujos metabólicos, síntesis de ectoínas/biomasa y excreción de subproductos y aplicar esta información en el diseño de una estrategia de cultivo que maximice la producción de biomasa/ectoínas, (v) analizar el efecto del uso de fructosa como fuente de carbono sobre la fisiología de C. salexigens y (vi) identificar las rutas de consumo de fructosa y demostrarlas experimentalmente. Metodología: Se aplicó HPLC para identificación y cuantificación de metabolitos y ectoínas, 13C-RMN para cuantificación de ectoínas y rastreo de marcaje isotópico y 31P-RMN para medida de actividad enzimática en extractos crudos. Se usaron métodos espectrofotométricos para medida de actividades enzimáticas (en extractos crudos y en proteínas purificadas). Se aplicó RT-PCR en determinaciones de expresión génica y técnicas de biología molecular en la clonación y expresión heteróloga de genes de C. salexigens en E. coli. Resultados: Se llevan a cabo cultivos crecidos en glucosa a diferentes salinidades que muestran una menor eficacia metabólica a baja salinidad, en forma de metabolismo overflow (excreción de piruvato y acetato), menor síntesis de biomasa y mayor velocidad de consumo de glucosa. Los estudios con glucosa marcada con 13C indican que i) C. salexigens carece de ruta glucolítica funcional, metabolizando la glucosa casi exclusivamente mediante la ruta de ED, debido a la probable falta de una enzima Pfk funcional, ii) el nivel de anaplerosis es alto en comparación con microorganismos relacionados, iii) algunos flujos relativos clave del metabolismo central no se alteran con la salinidad, lo que implica una rigidez metabólica que podría justificar la presencia de overflow a baja salinidad. En cultivos con distintas ratios C/N, se observa un mayor nivel de overflow en ratios C/N altas (fuente de nitrógeno limitante). La eficacia en síntesis de ectoínas es mayor en medio con menor cantidad de fuente de carbono (glucosa) y de nitrógeno (amonio). Estos resultados se aplican al diseño de una estrategia de cultivo fed-batch en dos fases, con la que se consigue alcanzar alta densidad celular y eliminar el overflow. La ratio C/N no afecta a las ratios de flujos centrales confirmando la rigidez metabólica. En cultivos con fructosa como fuente de carbono se observa la ausencia de overflow y mayor síntesis de biomasa. El empleo de fructosa marcada con 13C confirma la presencia de dos rutas para el catabolismo de la fructosa en C. salexigens: la ruta de ED, mayoritaria, y la ruta de EMP que contribuye en un 15-20% del flujo. Conclusiones: La glucólisis no es funcional debido a la carencia de Pfk, y la glucosa se asimila mediante la ruta de ED, más eficaz en producción de NADPH; existe un alto nivel de anaplerosis. Estos datos apuntan a una adaptación al gran esfuerzo anabólico para síntesis de ectoínas. El metabolismo central del carbono es rígido, sus flujos relativos no varían con la salinidad, ni con la proporción C/N en el medio. Esta rigidez hace el metabolismo menos eficiente en medios pobres en fuente de nitrógeno y con baja salinidad. Esto indica una adaptación a ambientes pobres en nutrientes. Las condiciones en las que el metabolismo es menos eficiente dan lugar a un menor crecimiento, y la aparición de metabolismo overflow. C. salexigens metaboliza la fructosa mediante dos rutas: las rutas de ED y EMP. ED es mayoritaria, debido a las altas necesidades de cofactores reducidos. La disponibilidad adicional de la ruta de EMP hace al metalismo en fructosa más eficiente que en glucosa, lo que se traduce en ausencia de overflow en fructosa, y mayor síntesis de biomasa.
Objectives: (i) Drawing a draft of central metabolism from C. salexigens based on the annotated genome, (ii) assessing the main extracellular fluxes (carbon source uptake, by-products excretion) and the synthesis of the main compatible solutes, ectoines, and analyzing the effect of salinity on such fluxes using isotopically labeled carbon sources, (iii) studying the effects of medium composition (as C/N ratio and nitrogen source) on metabolic fluxes, biomass/ectoines synthesis and by-products excretion and applying this information to devise a culture strategy able to maximize biomass/ectoines production, (v) analyzing the effect of fructose as carbon source on the C. salexigens physiology and (vi) identifying the pathways for fructose uptake and give experimental evidence of them. Methodology: HPLC was applied to identify and quantify metabolites and ectoines, 13C-NMR for ectoines quantification and isotopic label tracing and 31P-NMR for assessing enzyme activities on crude extracts. Spectrophotometric methods were applied for measuring enzyme activities (both in crude extracts and purified proteins). RT-PCR was used in gene expression experiments and molecular biology techniques for cloning and heterologous expression of genes from C. salexigens in E. coli. Results: Glucose grown cultures were performed at different salinities, showing a less efficient metabolism at low salinity as overflow metabolism (pyruvate and acetate excretion), lower biomass synthesis and higher glucose uptake rate. Studies using 13C-labeled glucose show that i) C. salexigens lacks a functional glycolytic pathway, and metabolizes glucose almost exclusively through ED pathway, which is likely due to the lack of Pfk enzyme, ii) high anaplerosis levels, compared to related microorganisms, iii) certain key flux ratios from central metabolism were not affected by salinity, involving a metabolic rigidity which could explain the presence of overflow at low salinity. Higher overflow levels are shown by cultures grown on a higher C/N ratio (limiting nitrogen source). Ectoines synthesis yield is higher when growing in media with low carbon (glucose) and nitrogen (ammonium) sources content. These results are applied to devising a two-step fed-batch culture strategy, which allowed reaching high cell density and overflow removal. C/N ratio did not affect central metabolism flux ratios, further confirming the metabolic rigidness. Lack of overflow and higher biomass yields are shown by fructose grown cultures. Using 13C-labeled fructose confirmed the existence of two alternative pathways for fructose uptake in C. salexigens: ED pathway which contributes to 80-85% of fructose uptake flux, and EMP pathway for the remaining part of carbon flux. Conclusions: Glycolysis is not present due to lack of Pfk enzyme, thus, glucose must be assimilated through ED pathway, which is more efficient in NADPH production; anaplerosis is relatively high. These results suggest C. salexigens has adapted to meet the high biosynthesis needs posed by salinity. Central metabolism is rigid, as central flux ratios were not affected by salinity or C/N ratio in growth medium. Such rigidity makes metabolism less efficient in low nitrogen and low salinity growth media. This could be understood as an adaptation to grow in nutrient-poor environments. Environmental conditions where central metabolism is less efficient lead lower growth yield due to overflow metabolism. C. salexigens can metabolize fructose by means of two different routes: ED and EMP pathways. Most of fructose is assimilated by ED pathway, due to high cofactor synthesis needs. The availability of an additional EMP route makes fructose metabolism more efficient than glucose metabolism, resulting in lack of overflow and higher biomass yields in fructose.

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar
O cultivo da halófita Salicornia ramosissima representa uma atividade económica emergente em zonas costeiras e estuarinas. No entanto, o crescimento da planta é negativamente afetado pela salinidade elevada e por agentes fitopatogénicos. As bactérias promotoras do crescimento de plantas (plant-growth promoting bacteria, PGPB) com efeito de biocontrolo são consideradas uma alternativa promissora aos fungicidas comerciais, bem como um fator de melhoramento da produtividade de culturas melhorando a sua resistência a diversos fatores de stresse. O objetivo deste trabalho foi o isolamento e caracterização de rizobactérias associadas à halófita Salicornia ramosissima que demonstrassem efeito de biocontrolo e potencial de melhoria do cultivo desta planta. De uma fase inicial de isolamento a partir de plantas colhidas em sapais da Ria de Aveiro, obteve-se um total de 54 isolados. Destes, 23 foram estudados quanto a diversas características de biocontrolo como a inibição do crescimento do fungo fitopatogénico Alternaria sp., a produção de cianeto de hidrogénio (HCN), a produção de hidrolases extracelulares (proteases e lipases) e outras características (mobilidade e tolerância ao sal) potencialmente vantajosas na interação com a planta. Todos os isolados apresentaram pelo menos uma característica de biocontrolo, embora apenas 2 isolados tenham produzido resultado positivo para todas as características testadas. O isolado SP1016-20, identificado como Bacillus aryabhattai, foi selecionado para ser testado como inóculo por apresentar também mobilidade. Os testes de germinação de sementes de S. ramosissima mostraram que as sementes inoculadas com B. aryabhattai SP1016-20 apresentaram melhor eficiência de germinação sob stresse salino (30 ‰ de NaCl). B. aryabhattai SP1016- 20 pode assim ser perspetivada como uma estirpe promissora para aplicação como PGPB no cultivo de S. ramosissima em sedimentos salinos como os da Ria de Aveiro.
The crop cultivation of the halophyte Salicornia ramosissima is an emergent activity in coastal and marine regions. However, plant growth is negatively affected by high salinity and by phytopathogenic agents . Plantgrowth promoting bacteria (PGPB) with biocontrol effect are regarded as a promising alternative to commercial fungicides, as well as a factor of improvement of crop productivity, enhancing plant resistance to stress factors. The objective of this work was the isolation and characterization of rhizobacteria associated to the halophyte Salicornia ramosissima that demonstrated biocontrol effect and potential to improve the crop productivity. From an initial phase of isolation from plants harvested in salt marshes of Ria de Aveiro, a total of 54 isolates were obtained. Of these, 23 were studied for various biocontrol characteristics such as inhibition of the phytopathogenic fungus Alternaria sp., production of hydrogen cyanide (HCN), production of extracellular hydrolases (proteases and lipases) and other characteristics (motility and salt tolerance) potentially associated with mutually beneficial interactions with the plant. All isolates showed at least one biocontrol characteristic, although only 2 isolates produced a positive result for all the characteristics tested. Isolate SP1016-20, identified as Bacillus aryabhattai, was selected to be tested as inoculum because it also showed motility. Seed germination tests showed that the seeds of S. ramosissima inoculated with B. aryabhattai SP1016-20 presented better germination efficiency under salt stress (30 ‰ NaCl). B. aryabhattai SP1016-20 can thus be considered as a promising strain for application as PGPB in the cultivation of S. ramosissima in saline sediments such as those in the Ria de Aveiro

As restingas do Estado do Rio de Janeiro são áreas de sedimentação predominantemente quaternária, descontínuas geograficamente, formadas em função das mudanças paleoclimáticas, flutuações do nível do mar e transporte longitudinal de sedimentos. A diversidade e a estrutura da vegetação halófila-psamófila presente nestas restingas são os principais focos deste estudo, onde foram analisadas a similaridade florística, as formas de vida e síndrome de dispersão, o padrão de riqueza e diversidade, a distribuição das espécies e os parâmetros de cobertura vegetal, serrapilheira, solo desnudo e salinidade da água do mar. Foram amostradas nove áreas de restinga, a saber, Praia do Sul, Marambaia, Grumari, Marapendi, Maricá, Massambaba, Barra de São João, Jurubatiba e São João da Barra. Foram encontradas 90 espécies, distribuídas em 33 famílias, 69 gêneros, sendo as famílias de maior riqueza específica: Asteraceae (10), Poaceae (9 espécies), Fabaceae (9) e Rubiaceae (6). Foi registrada uma baixa riqueza de espécies nas áreas avaliadas, variando de 25 a 48. Somente 11 espécies ocorreram em todas as áreas (Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Cereus fernambucensis, Euphorbia hyssopifolia, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-caprae, Panicum racemosum, Remirea maritima, Sporobolus virginicus, Stenotaphrum secundatum), e 12 são dominantes, em uma ou mais áreas (Allagoptera arenaria, Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-caprae, Mollugo verticillata, Panicum racemosum, Remirea maritima, Spermacoce capitata, Sporobolus virginicus, Stenotaphrum secundatum), existindo um grande número de espécies raras. O índice de diversidade de Shannon variou de 1,49 a 2,40, e a equabilidade de Pielou de 0,82 a 0,60. O agrupamento formou dois grandes grupos, sendo o primeiro constituído por Barra de São João, Praia do Sul, Marambaia, Grumari e Marapendi, e o segundo por Jurubatiba, São João da Barra, Maricá e Massambaba. As áreas mais similares floristicamente foram Maricá e Massambaba (58%), Grumari e Marapendi (56%), e Barra de São João e Praia do Sul (50%). A vegetação apresenta uma flora característica, com diferença na composição entre as áreas, e similaridade entre áreas geograficamente mais próximas. Um terço das espécies identificadas são caméfitos (34,56%), seguida por fanerófitos (20,98%), geófitos (16,04%), hemicriptófitos (12,34%), terófitos (13,58%) e duas lianas. Na dispersão predomina a autocoria (41,97%), anemocoria (33,33%) e zoocoria (24,69%). O tamanho das áreas perpendicularmente ao mar não está relacionado com aumento da riqueza, nem apresenta o padrão de aumento com o distanciamento do mar. Existem diferenças da riqueza e da diversidade entre as áreas, não havendo uma homogeneidade ao longo do litoral. Há uma zonação, com espécies distribuídas próximas ao mar (Allagoptera arenaria, Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Cassytha filiformis, Cereus fernambucensis, Hydrocotyle bonariensis, Ipomoea pes-caprae, Schinus terebinthifolia, Sophora tomentosa, Stenotaphrum secundatum, Cyrtocymura scorpioides), e ao longo do gradiente perpendicular ao mar (Chamaecrista flexuosa, Euphorbia hyssopifolia, Ipomoea imperati, Mollugo verticillata, Panicum racemosum, Paspalum maritimum, Remirea maritima, Sporobolus virginicus). O modelo de série logarítmica é o que melhor representa a vegetação, independente da diversidade ou riqueza. A cobertura vegetal variou entre as áreas. A serrapilheira e o solo desnudo estão estreitamente relacionados com a cobertura vegetal, havendo variação entre as áreas.
The restingas of the State of Rio de Janeiro are predominantly quaternary sedimentation areas, geographically discontinued, formed on the basis of palaeoclimatic changes, sea level fluctuations and longitudinal sediment transport. The diversity and structure of halophyte-psammophyte present in these restingas are the main focus of this study, which analyzes the floristic, life form and dispersal syndrome, as well as the pattern richness and diversity, the distribution of species, and vegetation cover, leaf litter, bare soil, and salinity of sea water. Nine areas of restinga were sampled, Praia do Sul, Marambaia, Grumari, Marapendi, Maricá, Massambaba, Barra de São João, Jurubatiba and São João da Barra. 90 species were found which were distributed in 33 families, 68 genera, being the largest specific richness families: Asteraceae (10), Poaceae (9 species), Fabaceae (9) and Rubiaceae (6). Was recorded a low species richness in areas evaluated, ranging from 25 to 48. Only 11 species occurred in all areas (Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Cereus fernambucensis, Euphorbia hyssopifolia, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-caprae, Panicum racemosum, Remirea maritima, Sporobolus virginicus, Stenotaphrum secundatum), and 12 are dominant, in one or more areas (Allagoptera arenaria, Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-caprae, Mollugo verticillata, Panicum racemosum, Remirea maritima, Spermacoce capitata, Sporobolus virginicus, Stenotaphrum secundatum) and there are a large number of rare species. The Shannon diversity index ranged from 1,49 to 2,40, and the Pielou equability went from 0,82 to 0,60. The cluster formed two major groups, the first consisting of Barra de São João, Praia do Sul, Marambaia, Grumari and Marapendi, and the second by Jurubatiba, São João da Barra, Maricá and Massambaba. The most similar floristically areas were Maricá and Massambaba (58%), Grumari and Marapendi (56%), and Barra de São João and Praia do Sul (50%). The vegetation presents a characteristic flora, with difference in composition between the areas, and similarity between geographically closer areas. One third species identified are camefitos (34,56%), followed by phanerophytes (20,98%), geophytes (16,04%), hemicryptophytes (12,34%), therophytes (13,58%) and two lianas. In the dispersion predominates autocory (41,97%), followed by anemochory (33,33%) and zoochory (24,69%). The size of the areas perpendicularly to the sea is not related to increased richness, nor has the standard increased with the distance from the sea. There are differences of richness and diversity among the areas, there isnt homogeneity along the coast. There is a zonation, with species distributed near the sea (Allagoptera arenaria, Alternanthera maritima, Blutaparon portulacoides, Canavalia rosea, Cassytha filiformis, Cereus fernambucensis, Hydrocotyle bonariensis, Ipomoea pes-caprae, Schinus terebinthifolia, Sophora tomentosa, Stenotaphrum secundatum, Cyrtocymura scorpioides), and along the gradient perpendicular to the sea (Chamaecrista flexuosa, Euphorbia hyssopifolia, Ipomoea imperati, Mollugo verticillata, Panicum racemosum, Paspalum maritimum, Remirea maritima, Sporobolus virginicus). The logarithmic series model is what best represents the vegetation, regardless of the diversity or richness. The vegetal coverage ranged between areas. The bare soil and leaf litter are closely related to vegetation covering, with variation among areas.

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RESUMO A Praia de Caraís, presente no Parque Estadual Paulo César Vinha, no Município de Guarapari/ES, contempla a formação halófila-psamófila estudada neste trabalho no aspecto florístico e fitossociológico. Os dados obtidos foram comparados com outros na literatura, referentes a levantamentos feitos ao longo do litoral capixaba. A área amostrada foi de 200 m2, divididas em 20 linhas de dez metros perpendiculares à praia. Sobre cada linha foram plotadas parcelas de 1m2. No levantamento florístico foram identificadas 17 espécies pertencentes a 11 famílias botânicas, em Carais. No litoral do Espírito Santo, foram levantadas 32 espécies em 19 famílias. As mais representativas em espécies em Caraís e ao longo do litoral capixaba foram: Poaceae, Fabaceae, Amaranthaceae e Convolvulaceae. Das espécies encontradas Remiria maritima, ocorreu nas 14 regiões avaliadas no litoral capixaba. Outras espécies como Panicum racemosum, Sporobolus virginicus, Canavalia rosea, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-capre, tiveram ampla distribuição nas restingas litorâneas capixabas, enquanto Cassita filifrmis, Hidrocotyle bonariensis, Chrysobalanus icaco, tiveram distribuição restrita. Já Hidrocotile umbelata, Alagoptera arenaria, Scaevola plumieri, Cereus fernambucensis, seriam espécies de baixa distribuição. Das espécies amostradas na costa capixaba, Allagoptera arenaria, Scaevola plumieri, Cassita filiformis e Chrysobalanus icaco, tiveram distribuição amostral restrita para o Parque Estadual Paulo César Vinha, enquanto Canavalia rosea, Ipomoea imperati, Ipomoea pes-capre, Blutaparom portulacoides, Stenotaphrum secundatum, Panicum racemosum tiveram ampla distribuição nas restingas amostradas no Espírito Santo. Canavalia rosea, foi à espécie com o maior valor de importância (VI 36,39), no atual trecho da Praia de Caraís. Na costa capixaba esta espécie ocupou posições entre o quarto e oitavo lugar. Outras espécies amostradas com maiores VI, FR e DoR na Praia de Carais, foram Ipomoea imperati, Panicum racemosum, Stenotaphrum secundatum e Remiria maritima, estando entre as seis mais importantes nas restingas halófilas-psamófilas do Estado do Espírito Santo. Quanto à salinidade, testada no crescimento inicial de Canavalia rosea, nos tratamentos 0 mM, 200 mM, 400 mM e 600 mM de NaCl, nos períodos: sete, 14, 28 e 56 dias. Constatou-se que o aumento da salinidade inibiu o crescimento dos indivíduos, reduzindo as massas secas do caule, raízes, folhas, massa seca total, da parte aérea, a altura, a razão raiz:parte aérea, área foliar. O melhor desempenho foi obtido no tratamento controle e 200 mM. As soluções de 400 mM e 600 mM foram as que mais afetaram as plantas, ocasionado à morte dos indivíduos nos períodos de 28 e 56 dias. A 200 mM, os indivíduos sobreviveram à salinidade porém com restrições nas massas secas e demais parâmetros avaliados. As taxas de crescimento (TCR e TAL), foram afetadas com o aumento da salinidade do solo, apresentando reduções com aumento do período. Restrições também foram encontradas para a área foliar especifica (AFE), massa foliar especifica (MFE) e razões área foliares (RAF), sendo mais afetados nas altas salinidades. Assim, a RAF e AFE, aumentaram com a salinidade em função das perdas de matérias secas, ocorrendo o inverso com a MFE, que diminuiu. Quanto aos teores de clorofila e carotenóide, não foi observada variação nas concentrações aos 20 dias no tratamento controle e 200 mM. Palavras chaves: restinga, halófila-psamófila, florística, fitossociologia, Salinidade, crescimento inicial, Canavalia rosea, Praia de Caraís, Espírito Santo.

Caracteriza las bacterias halófilas con actividad amilolítica provenientes de las Salinas de San Blas ubicadas en el departamento de Junín. Este estudio se realizó con 34 bacterias aisladas de muestras de suelos de las Salinas de San Blas el 2008. Primero, las bacterias se reactivaron en medio agua de sales al 5 %, de las cuales 14 hidrolizaron almidón. Los aislados amilolíticos fueron caracterizados mediante pruebas fisiológicas y bioquímicas convencionales. Tres aislados fueron Gram-negativos y once Gram-positivos. El 21, 4 % (3/14) creció en un amplio rango de concentración de sales, entre 5 y 20 %. Se encontró que 8 de 14 aislados fueron halotolerantes. De las pruebas bioquímicas se tiene que el 14, 3 % (2/14) de los aislados presentó actividad lipolítica, proteolítica y DNasa, y el 42, 9 % (6/14), presentó actividad proteolítica y DNasa. Para la caracterización molecular, se extrajo el ADN genómico de los aislados, se amplificaron y cortaron los genes ribosómicos 16S con las enzimas de restricción Hae III, BstU I, Hinf I y Cfo I. Luego, se secuenciaron parcialmente los genes ribosómicos 16S de siete aislados que presentaron perfiles de ADN diferentes y se analizaron mediante programas bioinformáticos BLASTn, CLUSTALX y MEGA. Del análisis fenotípico y molecular se obtuvieron dos grupos, uno perteneciente al género Halomonas y el otro, a Bacillus.
Tesis

Mestrado em Química - Química Orgânica e Produtos Naturais
Salicornia ramosissima J. Woods (purple glasswort na Inglaterra ou erva salada em Portugal e Espanha) é uma planta do género Salicornia L. (Chenopodiaceae). Esta planta é uma halófita que se desenvolve em zonas marinhas, sendo encontrada abundantemente no sapal da Ria de Aveiro. As plantas do género Salicornia são utilizadas pelos humanos desde a antiguidade, quer como alimento, quer na medicina tradicional. As plantas deste género são responsáveis por atividades biológicas, tais como antioxidante, anti-hiperlipidémica, anti-hiperglicémica, antiproliferativa, antifúngica, antibacteriana e moduladora do sistema imunitário. Contudo, relativamente à espécie S. ramosissima pouco se conhece. No âmbito deste trabalho estudou-se o extrato de hexano das partes aéreas de S. ramosissima, por GC-MS. Foram detetados e quantificados 57 compostos, maioritariamente, ácidos gordos saturados, insaturados, álcoois de cadeia longa e esteróis. Neste estudo avaliou-se, também, a influência que a quantidade de água utilizada na irrigação tem na produção de compostos lipofílicos. Detetou-se que, quando a planta é irrigada em excesso, há um aumento na produção de ésteres principalmente os que envolvem ácidos gordos saturados e diácidos, estando estes últimos quase exclusivamente na forma esterificada. Estudou-se também o extrato de diclorometano das partes aéreas de S. ramosissima. Foram isolados e caracterizados dois novos compostos naturais, aos quais foram atribuídos os nomes triviais saliramofenol e saliramoester. Simultaneamente foi possível isolar e caracterizar a escopoletina pela primeira vez na espécie S. ramosissima e quatro compostos pela primeira vez no género Salicornia, o 2-hidroxicinamato de etilo, o (E)- ferulato de octadecanilo, o (E)-ferulato de eicosanilo e o triglicérido do ácido tetracosanóico.
Salicornia ramosissima J. Woods (purple glasswort in England or herb salad in Portugal and Spain) is a Salicornia L. genus (Chenopodiaceae) plant. It’s an halophyte that develops in marine zones, wildly spread in Ria de Aveiro. Plants of the Salicornia genus are used by humans as food or traditional medicine since ancient times. Plants of this genus are responsible for biological activities such as antioxidant, anti-hyperlipidemic, antihyperglycemic, antiproliferative, antifungal, antibacterial and immune system modulator. However, for the S. ramosissima little is known. Within this work we studied the hexane extract of the aerial parts of S. ramosissima, by GC-MS. We detected and quantified 57 compounds mainly saturated and unsaturated fatty acids, long chain alcohols and sterols. In this study was also evaluated the influence that the amount of water used in the irrigation has in the production of aliphatic compounds in the plant and, when excessively irrigated, it was detected an increase in the production of esters especially those involving saturated fatty acids and diacids, the latter being almost exclusively in esterified form. On the other hand, were also isolated from the S. ramosissima aerial parts dichloromethane extract and characterized two new natural compounds, named saliramophenol and saliramoester. Furthermore, were also isolated and characterized scopoletine for the first time in S. ramosissima and four compounds new in the Salicornia genus, ethyl 2-hydroxycinnamate, octadecanyl (E)-ferulate, eicosanyl (E)-ferulate and triacylglycerol tetracosanoic acid.

Mestrado em Biologia Aplicada - Microbiologia Clínica e Ambiental
Halimione portulacoides é uma planta halófita, geralmente encontrada em sapais. Tal como outras macrófitas, tem sido apontada como um bioindicador de contaminação por metais. A par com esta classificação foi considerada como potencial biomonitor para contaminação por mercúrio. A forma como esta planta interage com o sedimento, nomeadamente na mobilização de diferentes poluentes do solo, levou a que fosse considerada como potencialmente útil não só para fitoestabilização como também para fitorremediação de solos contaminados. Neste sentido, dada a potencial importância ambiental que H. portulacoides apresenta, o estudo de comunidades bacterianas associadas a ela é fundamental, pois além dessas comunidades desempenharem um papel funcional relevante na interacção com a planta, os estudos realizados até ao momento são limitados. Este estudo foi realizado em 2010, centrando-se num local de colheita denominado por Largo do Laranjo, localizado na Ria de Aveiro. Neste local foram colhidas, em datas distintas, plantas da espécie Halimione portulacoides para posterior análise. Esta análise teve como base a divisão da planta em duas partes distintas, a raiz e a parte aérea. A quantificação do teor de bactérias endofíticas cultiváveis revelou uma maior abundância na raiz, comparativamente à parte aérea. Os isolados obtidos foram caracterizados fisiologicamente através de diversos testes enzimáticos, apresentando resultados promissores quanto ao potencial biotecnológico, com todos os isolados a responderem positivamente a dois ou mais testes. 131 isolados foram caracterizados, destes 49 são provenientes da parte aérea e 89 da raiz. Os padrões de tipagem obtidos por ERIC-PCR permitiram o estabelecimento de 55 perfis distintos. Representantes destes perfis foram seleccionados e o rDNA 16S dos isolados foi amplificado e analisado por sequenciação. Foram identificadas bactérias pertencentes aos Filos Actinobacteria (predominante na parte aérea), Firmicutes (exclusivo da raiz) e Proteobacteria (predominante na raiz). Verificou-se uma maior diversidade na porção radicular, representada por 15 Géneros distintos, sendo 11 deles exclusivos deste sector. A parte aérea apresentou uma menor diversidade, com apenas 6 Géneros distintos, 2 dos quais exclusivos desta porção. No cômputo geral os Géneros mais representados foram Pseudomonas e Microbacterium. Os resultados demonstraram que as comunidades radiculares e da parte aérea são diferentes, o que sugere não só a diferenciação da comunidade segundo o tecido, como também a possibilidade da entrada de microrganismos na planta não ocorrer apenas através da raiz.
Halimione portulacoides is a halophyte plant usually found in salt marshes. Like other macrophytes, has been identified as a bioindicator of metal contamination. Along with this classification this plant was considered as a potential biomonitor of mercury contamination. The way the plant interacts with the sediment, including the mobilization of different pollutants from the ground, lead to be considered as potentially useful not only for phytostabilization as well as for phytoremediation of contamined soils. In this sense, given the potential environmental importance that H. portulacoides presents, the study of bacterial communities associated with it, is fundamental because besides the fact that these communities play an important functional role in the interaction with plants, studies till this moment are limited. This study was conducted in 2010, focusing on a sampling point called Largo do Laranjo, located at Ria de Aveiro. Halimione portulacoides plants were harvested in this site, on different dates, for further analysis. This analysis was based on the division of the plant into two distinct parts, the root and the aerial part. Quantifying the amount of cultivable endophytic bacteria revealed a greater abundance in the root compared with the aerial part. The isolates were characterized physiologically by several enzymatic tests, showing promising results regarding the biotechnological potential, with all isolates responding positively to two or more tests. 131 isolates were characterized, 49 of these are from the aerial part and 89 from the root. The typing patters obtained by ERIC-PCR enabled the identification of 55 distinct profiles. Representatives of these profiles were selected and the 16S rDNA of the isolates was amplified and analyzed by sequencing. Bacteria belonging to phyla Actinobacteriea (predominantly in the aerial part), Firmicutes (exclusive of root) and Proteobacteria (predominantly in the root) were identified. There was a greater diversity in the root portion, represented by 15 distinct genera, 11 of them unique to this sector. The aerial part had a lower diversity, with only 6 different genera, 2 of which are unique in this part. Overall the most represented genera were Pseudomonas and Microbacterium. The results showed that communities of the root and from the aerial part are different, which suggests not only the differentiation of the community according to the tissue, but also the possibility that the root is not the only existent entry of microorganisms in the plant.

La L-asparaginasa (EC 3.5.1.1) hidroliza la L-asparagina generando ácido L-aspártico y amoniaco. La principal utilidad de esta enzima es como agente terapéutico contra la leucemia linfocítica aguda (LLA); sin embargo, las L-asparaginasas comerciales presentan muchos problemas inmunológicos poniendo en riesgo la seguridad y eficacia de su actividad antineoplásica en el paciente. Las investigaciones continuas, están enfocadas en encontrar fuentes alternativas que presenten mejores características terapéuticas antineoplásicas con ninguna o baja inmunogenicidad. En este contexto, el objetivo del presente estudio fue la caracterización fenotípica y genotípica de bacterias con actividad L-asparaginasa aisladas de las Salinas de Pilluana, Maras y Chilca. Para la selección de los aislados productores de esta enzima se empleó el medio M-9 modificado. De los 106 aislados bacterianos, se seleccionaron 24 con actividad L-asparaginasa, de los cuales 12 presentaron mayor actividad. Después, se caracterizó fenotípicamente a los 24 aislados con actividad L– asparaginasa, de los cuales, el 29 % (7/24) creció en un amplio rango de sales entre 0,9 a 20 %. El 42 % fue bacilos Gram negativos, 50 % bacilos Gram positivos y 8 % cocos Gram positivos. Los aislados productores de L-asparaginasa hidrolizaron en mayor proporción Skim milk, almidón y CMC. Los azúcares más empleados fueron glucosa y fructosa. Para la caracterización molecular, se amplificaron los genes ribosómicos 16S de 15 aislados con actividad L-asparaginasa y se secuenciaron parcialmente. El análisis bioinformático se realizó mediante el programa BLASTn, los géneros identificados fueron Bacillus (11), Enterobacter (3) y Halomonas (1).
Tesis

Caracteriza in silico el gen lip de Marinobacter sp. LB aislado de las Salinas de Pilluana, San Martín. Para lo cual, se extrajo y purifico ADN de esta bacteria. Luego, se amplificó el gen lip mediante la reacción en cadena de la polimerasa usando cebadores específicos y el producto amplificado fue secuenciado. Posteriormente, se realizó la caracterización in silico que incluyó el diseño de cebadores para el gen lip; análisis evolutivos utilizando los genes ribosómicos 16S y lip; análisis estructurales del gen lip, modelamiento por homología del producto génico empleando como molde a la lipasa 1EX9 de Pseudomonas aeruginosa PAO1, validación de la estructura terciaria considerando la calidad estereoquímica de los puntos de Ramachandran y el entorno de los aminoácidos; y acoplamiento molecular proteína-sustrato. Los análisis evidenciaron que la cepa en estudio se encuentra muy relacionada a Marinobacter hydrocarbonoclasticus. El gen lip midió 927 pb; y la proteína madura, 284 aminoácidos distribuidos en once α-hélices periféricas y siete láminas-β internas. La lipasa de Marinobacter sp. LB pesó 29.99 kDa y presentó un pI de 8.89, así como, los residuos Ser78, Asp229 e His251, típicos de la triada catalítica de lipasas de la familia I. La región del bolsillo de unión y su afinidad por lípidos fue demostrada realizando un acoplamiento molecular con tributirina con energía de -248.11 kcal/mol. En conclusión, el análisis in silico indicó que Marinobacter sp. LB contiene una lipasa de la familia I, con aminoácidos conservados en la triada catalítica.
Tesis

Mestrado em Microbiologia
Halophilic microorganisms and the metabolites involved in their adaptive strategies offer a wide variety of potential biotechnological applications and like other extreme environments, hypersaline habitats represent reservoirs of new bioactive compounds. The main objective of this work was to assess the biotechnological potential of halophilic bacteria from traditional salt pans of Ria de Aveiro in terms of biosurfactant production, plant growth promoting traits, quorum-quenching effect and extracellular enzymatic activity. Water from an active salt pan of Ria de Aveiro was collected in early autumn when the concentration of salt was at the saturation level. Using a culture-dependent approach, 14 bacterial strains were isolated and identified by sequencing of 16S rRNA gene fragments as species of Bacillus, Halobacillus, Idiomarina and Marinobacter. In order to assess the biotechnological potential of these halophiles, they were tested for biosurfactant production, plant growth promoting traits (motility, biocontrol effect and siderophore production), quorum-quenching effect and, activity of extracellular enzymes (phosphatase and esterase). None of the isolates demonstrated significant tensioactive or emulsification effects that could be interpreted as indicative of biosurfactant production. However, all isolates were motile even in presence of 10% NaCl and produced siderophores. All Idiomarina and Marinobacter strains caused growth inhibition of the phytopathogenic fungus Alternaria. Quorum sensing inhibition was also detected in isolates of the 4 genera although with differences between species and, in some cases, depending on the salinity of the culture medium. Esterase and phosphatase activity was detected in all isolates and maximum hydrolysis rates of the model substrates were the highest in Halobacillus species. Although biosurfactant production could not be demonstrated, the halophilic isolates displayed an interesting set of features in terms of plant-growth promoting traits with potential application on the emerging field of saline agriculture.
Os microrganismos halofílicos e os metabolitos envolvidos nas suas estratégias adaptativas apresentam uma ampla gama de potenciais aplicações biotecnológicas e, tal como outros ambientes extremos, os habitats hipersalinos são vistos como um reservatório de novos compostos bioativos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial biotecnológico de bactérias halofílicas de salinas da Ria de Aveiro em termos de produção de biossurfactantes, características de promoção do crescimento de plantas, efeito de quorum-quenching e atividade enzimática extracelular. No início do outono de 2016, quando a concentração de sal atinge os valores máximos colheu-se água do tanque de cristalização de uma salina ativa da Ria de Aveiro (Marinha de Santiago da Fonte). Utilizando uma abordagem dependente de cultivo, foram isoladas 14 estirpes bacterianas que foram posteriormente identificadas por sequenciação de fragmentos de genes de rRNA 16S como espécies de Bacillus, Halobacillus, Idiomarina e Marinobacter. Para avaliar o potencial biotecnológico destas halófilas, testou-se a produção de biossurfactantes, características de promoção do crescimento de plantas (mobilidade, efeito de biocontrolo e produção de sideróforos), efeito de quorum-quenching e atividade enzimática extracelular (fosfatase e esterase). Nenhum dos isolados demonstrou efeitos tensioativos ou de emulsificação significativos que pudessem ser interpretados como indicativos da produção de biossurfactantes. No entanto, todos os isolados exibiram mobilidade, mesmo na presença de 10% de NaCl e produziram sideróforos. Todas as estirpes de Idiomarina e Marinobacter causaram inibição do crescimento do fungo fitopatogénico Alternaria. A inibição de quorum sensing também foi detetada em isolados dos 4 géneros, embora com diferenças entre espécies e, em alguns casos, dependendo da salinidade do meio de cultura. A atividade de esterases e da fosfatases foi detetada em todos os isolados e as mais altas taxas de hidrólise dos substratos modelo foram observadas nas espécies de Halobacillus. Embora a produção de biossurfactantes não tenha sido demonstrada, os isolados halofílicos exibem um conjunto de características interessantes em termos de promoção do crescimento de plantas, com potencial aplicação no campo emergente da agricultura salina.

Os ecossistemas costeiros albergam uma grande biodiversidade e são um dos ecossistemas mais ameaçados do planeta. A importância das comunidades vegetais para a conservação destes ecossistemas ganha cada vez mais destaque, à medida que a informação a elas associada aumenta. Este trabalho teve como objetivo aprofundar o conhecimento da produtividade primária, ciclo de nutrientes e trocas gasosas em duas das espécies mais representativas do Sapal de Castro Marim, Atriplex portulacoides L. e Limoniastrum monopetalum L., contribuindo para um maior e melhor conhecimento do funcionamento base deste ecossistema. Ambas as espécies apresentaram elevados valores de taxas fotossintéticas, particularmente nos períodos com condições ambientais mais favoráveis, o que reflete marcadas características adaptativas ao meio ambiente. Observaram-se diferenças entre A. portulacoides e L. monopetalum, no respeitante à capacidade de sequestro do carbono atmosférico, quer através das trocas gasosas, quer na consequente produtividade. Os valores obtidos para L. monopetalum foram superiores aos da maioria das espécies halófitas. No geral, a capacidade evidenciada por estas espécies, como sumidouros de carbono, através das elevadas taxas de produtividade primária e turnover, conferem-lhes um importante papel na estrutura e funcionamento deste e dos ecossistemas adjacentes, constituindo fatores chave para a conservação efetiva do sapal. ***/Abstract - Coastal ecosystems or Wetlands sustain a great deal of biodiversity and are among the most threatened ecosystems on the planet. The importance of plant communities to the conservation of such ecosystems is growing, as the knowledge associated to them increases. The main goal of this work was to increase knowledge on two of the most representative plant species of Castro Marim salt marsh, Atriplex portulacoides L. e Limoniastrum monopetalum L. Aerial productivity, nutrient cycles, and gas exchange were assessed over one-year, in order to understand and highlight some of the basic functioning mechanisms of this ecosystem. Both species exhibited high photosynthetic rates, particularly in favorable climate conditions, what reflects marked adaptive characteristics to the environment. Some differences were observed between A. portulacoides and L. monopetalum, in what concerns their aptitude as carbon sinks, either through their gas exchange variation patterns, or consequent their productivity. The productivity of L. monopetalum was higher than for most halophyte species. In general, the aptitude of these species as carbon sinks, due to their high productivity, turnover rates, and gas exchange potential, enhances their importance, in this so productive ecosystem, and increases the needed awareness about salt marshes conservation.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Classificada como halófita facultativa, a quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) é reconhecida por tolerar elevados níveis de salinidade. No Brasil, a cv. BRS Piabiru é a primeira recomendada para o cultivo granífero, constituindo alternativa para diversificação dos sistemas agrícolas. Contudo, estudos relativos à adaptação dessa cultivar no estado do Rio Grande do Sul, bem como às condições de salinidade ainda são necessários. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas (pigmentos e trocas gasosas) e bioquímicas (atividade enzimática antioxidante, teores de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica, prolina e potencial osmótico) de plantas de quinoa cv. BRS Piabiru cultivadas sob condições de salinidade. O experimento foi conduzido em casa de vegetação onde as sementes foram distribuídas em vasos plásticos, preenchidos com areia lavada. Após sete dias da germinação foi fornecida solução nutritiva, ministrada a cada quatro dias e, aos 30 dias, foi realizado o desbaste, mantendo-se quatro plantas por vaso. Neste período também foram aplicadas as soluções salinas, na forma de cloreto de sódio, nas concentrações de 100, 200, 300 e 400 mM, além do tratamento controle cuja as plantas foram cultivadas na ausência da salinidade. As soluções nutritiva e salina foram aplicadas intercaladamente, a cada dois dias, até o fim do experimento. Aos 30, 60 e 90 dias após indução dos tratamentos, as plantas foram avaliadas quanto a parâmetros fisiológicos e bioquímicos (análises não destrutivas e destrutivas, respectivamente). Os dados foram submetidos à análise de variância (p≤0,05), as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro e analisados por regressão polinomial. Houve redução no índice de clorofila e índice de balanço de nitrogênio e, a partir de 60 dias, incremento no índice de flavonoides. Neste período, a taxa de assimilação líquida de CO2 seguiu tendência quadrática de elevação até a concentração de 250 mM e as variáveis eficiência de uso da água e eficiência de carboxilação aumentaram linearmente com o incremento da salinidade. A atividade enzimática antioxidante, através das enzimas superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase, demonstrou que a salinidade promoveu adaptação e tentativa de neutralização das espécies reativas de oxigênio produzidas durante o estresse salino, tanto na parte aérea quanto em raízes. Houve aumento no potencial osmótico em ambos órgãos aos 90 dias após indução dos tratamentos, contudo, nas raízes a síntese de prolina não seguiu a mesma tendência. Apesar da redução nos índices de clorofila e de balanço de nitrogênio, há manutenção da taxa fotossintética, a qual, associada a capacidade antioxidante e ao ajuste osmótico até a concentração de 250 mM de NaCl, caracteriza a cv. BRS Piabiru com potencial de cultivo em solos sujeitos a salinização.
Classified as optional halophyte, quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is recognized for tolerate high levels of salinity. In Brazil, the cv. BRS Piabiru is the first recommended for grain production, providing an alternative for diversification of agricultural systems. However, studies on the adaptation of this variety in the state of Rio Grande do Sul, as well as the salinity conditions are still needed. Therefore, the objective of this study was to evaluate the physiological responses (pigments and gas exchange) and biochemical (antioxidant enzyme activity, hydrogen peroxide levels, lipid peroxidation, proline and osmotic potential) of quinoa plants cv. BRS Piabiru cultivated under saline conditions. The experiment was conducted in a greenhouse where the seeds were distributed in plastic pots filled with washed sand. After seven days of germination was supplied nutrient solution administered every four days and at day 30, the trimming was carried out, keeping four plants per pot. During this period the salt solutions have also been applied in the form of sodium chloride at concentrations of 100, 200, 300 and 400 mM, beyond which the control treatment plants were grown in the absence of salinity. The nutrient and saline solutions were applied interchangeably, every two days until the end of the experiment. At 30, 60 and 90 days after induction of treatments, the plants were evaluated for physiological and biochemical parameters (non-destructive and destructive analysis, respectively). Data were subjected to analysis of variance (p≤ 0.05), the averages compared by Tukey test at 5% error probability and analyzed by polynomial regression. There was reduction in chlorophyll content and nitrogen balance index and from 60 days, an increase in flavonoid content. During this period, net assimilation rate of CO2 followed quadratic upward trend until the concentration of 250 mM and the conditions of water use efficiency and carboxylation efficiency increased linearly with increasing salinity. The antioxidant enzyme activity by the enzyme superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase showed that the salinity promoted adaptation and attempt to neutralize the reactive oxygen species produced during salt stress, both in shoots and in roots. There was an increase of osmotic potential in both organs 90 days after induction of treatment, however, the roots proline synthesis did not follow the same trend. Despite the reduction in levels of chlorophyll and nitrogen balance, there is maintenance of photosynthetic rate, that, associated with antioxidant capacity and osmotic adjustment, until the concentration of 250 mM of NaCl, featuring the cv. BRS Piabiru with growing potential subjects soil salinization.

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar
O estágio realizado teve como premissa principal perceber o comportamento da planta face ao seu crescimento em altura da própria planta e em número em função de diferentes épocas de sementeira, e de condições de cultivo, nomeadamente de tipos de solo. O trabalho realizado inclui todo o processo desde a apanha, preparação das sementes e dos campos, e a sementeira propriamente dita. Foi acompanhado o crescimento das plantas em 3 alturas diferentes, por contagem do número de plantas e do comprimento das plantas aéreas. Igualmente foram realizadas análises da granulometria dos solos. Determinaram-se os metais pesados nos solos e nas plantas, assim como os açúcares após a hidrólise e derivatização das amostras liofilizadas, tanto da raíz como da parte aérea. Foi possível concluir que a planta nasce com maior abundância em solos franco-siltosos do que em solos franco-arenosos, onde o seu crescimento é muito pobre ou mesmo nulo. Os valores de cádmio e chumbo encontram-se a níveis adequados para o consumo humano. Coloca-se a hipótese da existência de arabinoglucoronoxilanas como constituinte da raiz desta planta.
The internship had the goal to study and understand the behavior of the plant concerning the number of growing plants and their growth as factor of different seasons of seeding and crop conditions, namely the soil. The work included the entire process from seed harvesting, preparing seeds and fields and sowing itself. The growth of seedlings was monitored at 3 different dates, by counting the number of plants and the length of aerial parts. Also, soil particle size analyzes were performed. Additionally, determination of heavy metals in soils and plants and sugars after hydrolysis and derivatization of freeze dried plant samples were undertaken. I was concluded that the plant did growth with greater abundance in silt loam soils than in sandy loam soils, where its growth is very poor or even null. Cadmium and lead contents are at adequate levels for human consumption. Furthermore, there is the hypotheses of the existence of glucoarabino-xylans as root constituents in the plant.

Foram realizadas análises isotópicas, físicas e químicas na água, no solo e nas plantas do Sistema de Produção Integrado Utilizando Efluentes de Dessalinização, criado pela Embrapa Semiárido, como uma alternativa para a reutilização desses efluentes na produção de alimentos e diminuição do impacto ambiental causado pelo descarte incorreto deste rejeito. O sistema avaliado se localiza no Campo Experimental da Caatinga, na Embrapa Semiárido (Petrolina-PE). Os resultados encontrados quanto à ciclagem dos nutrientes indicaram a ocorrência de uma contínua adição dos cátions Ca+2, Mg+2 , K+ e Na+ no solo durante o experimento, de 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 e 142 kg ha-1, respectivamente. A eficiência de retirada do Ca+2, Mg+2 e Na+ pela Atriplex nummularia foi de 12,1, 4,3 e 23,9%, respectivamente; Ocorreu uma elevada perda de nitrogênio no sistema causado pelo processo de denitrificação, que diminuiu a concentração de nitrogênio em 72% do inicio ao final do sistema, levando este nutriente em quantidades insuficientes para a área agrícola. Estes resultados serão utilizados para indicar caminhos de melhorias no sistema. Ainda, quanto aos resultados isotópicos, foi possível concluir que: a água sofre um fracionamento durante o processo de osmose reversa na ordem de 1,87 para o 18O e 10,3 para o 2H; A água do poço é formada por uma mistura de águas recentes e paleoáguas; A relação 18O vs 2H; possui um coeficiente angular de 4,1, indicando elevada evaporação neste elemento; O solo avaliado possui uma média isotópica de -24 de 13C no solo de caatinga e -20 de 13C na área experimental, indicando uma troca da matéria orgânica desta área por material proveniente da Atriplex, que teve uma razão isotópica média de -13,7 .de 13C.
Isotopic, physical and chemical analysis were performed in water, soil and plants of the \" Integrated Production System Using Wastewater Desalination \", created Embrapa Semiarid, as an alternative to reuse of wastewater for food production and reducing the environmental impact caused by the incorrect disposal of the reject. The evaluated system is located in the Experimental Área Caatinga at Embrapa Semi-Arid (Petrolina-PE). The findings about the cycling of nutrients indicated the occurrence of a continuous addition of Ca+2, Mg+2, K+ and Na+ in the soil during the experiment of, 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 and 142 kg ha-1, respectively. The efficiency of removal of Ca+2, Mg+2 and Na+ by Atriplex nummularia was 12,1, 4,3 and 23,9% respectively; Was observed high loss of nitrogen in the system caused by denitrification process, which decreased the concentration of nitrogen by 72% from beginning to end system, taking this nutrient in insufficient quantities to agricultural area. These results will be used for indicate ways to improve the system. Also, with the isotopic results was concluded that: water undergoes fractionation during the process of reverse osmosis the order of 1,87 to 18O and 10,3 for 2H; The well water is formed by a mixture of recent water and paleoáguas; The relationship 18O vs 2H; has a slope of 4,1, indicating high evaporation of this element; The soil has an average rated -24 in isotopic 13C in savanna soi and -20 of 13C in the experimental area, indicating an exchange of matter of this area of organic material from Atriplex, which had an average isotopic ratio of -13,7 . of 13C.

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar
Atualmente, existe um elevado interesse na valorização de recursos naturais como fontes de compostos bioativos com potenciais efeitos benéficos para a saúde. A salicórnia é uma planta halófita que tem sido usada na alimentação e na medicina tradicional e mais recentemente no desenvolvimento de novos produtos alimentares, ilustrando o interesse da sua caracterização e avaliação. Esta planta encontra-se dispersa mundialmente, estando presente em algumas regiões em Portugal, nomeadamente na Ria de Aveiro e na Ria da Formosa, no Algarve. Esta planta cresce espontaneamente em ambientes salinos, estando inserida num ambiente de elevado stress. O género Salicornia compreende cerca de 25-30 espécies sendo a Salicornia ramosissima uma das menos estudadas atendendo à sua composição química. Alguns compostos bioativos são reportados nesta espécie, nomeadamente ácidos gordos, esteróis e compostos fenólicos, no entanto a informação encontra-se muito dispersa atendendo aos seus efeitos biológicos e composição. Neste sentido, o conhecimento da composição química e dos potenciais efeitos biológicos da S. ramosissima é extremamente importante para introduzir novas aplicações. Assim, o objetivo principal desta tese foi a caracterização química e avaliação in vitro da atividade antioxidante e anti-inflamatória extratos da S. ramosissima, recolhida na ria de Aveiro. Foram recolhidas quatro amostras, no estado de frutificação, em três locais da ria de Aveiro, estas amostras foram tratadas e armazenadas para posterior caracterização. Inicialmente foi estudado a fração lipofílica (extratos de diclorometano) da planta por GC-qMS, seguida do estudo da fração polar (extratos de metanol seguidos de extração com éter de petróleo/água) por LC-QqQ-MS. Posteriormente foram analisados minerais essenciais por ICP-OES e componentes potencialmente tóxicos por ICP-MS. Na fase final foi avaliada ainda a atividade antioxidante e anti-inflamatória dos extratos da fração polar da planta. De um total de 35 compostos da fração lipofílica, o ácido linolénico, o ácido linoleico, o stigmasterol, o β-sitosterol e o ácido palmítico foram os compostos maioritários. O conteúdo total de lipofílicos variou entre 541 e 5412 mg/100g peso seco. Na fração polar, o conteúdo em fenóis totais variou entre 1391 e 3398 mg de equivalentes de ácido gálico por 100g. A amostra vermelha da Marinha dos peixinhos (MPR) apresentou o maior conteúdo de fenóis. Da análise detalhada dos compostos fenólicos, foram identificados 32, sendo que 22 são reportados pela primeira vez nesta espécie. Isorhamnetina é composto maioritário presente nesta espécie. MPR apresentou um maior número de compostos identificados assim como um maior conteúdo estimado (1676.6 μg/g de extrato peso seco). O estudo dos minerais revelou que o sódio é o mineral mais abundante em todas as amostras, no entanto o consumo de 5g desta planta fresca numa salada corresponde apenas a 6.0-7.1% da dose diária recomendada (DDR) para este mineral. Relativamente ao selénio, magnésio e potássio pode contribuir para a DDR dos mesmos com 1.9-2.6%, 1.3-2.1% e 0.2-0.3%, respetivamente. Os estudos in vitro da atividade antioxidante foram expressos em valores de EC50. Os diferentes estudos permitiram avaliar o potencial da S. ramosissima como fonte de antioxidantes, estando os compostos fenólicos relacionados com esta atividade (r2>0.77). A atividade anti-inflamatória foi avaliada através da inibição da produção de dois metabolitos do metabolismo do ácido araquidónico (TXA2 e PGE2). Apesar de nenhum dos extratos inibir a produção de PGE2, o extrato da Marinha dos Peixinhos (MP) e o extrato do Rio Boco (BC) inibiram a produção de TXA2 em 33.2% e 18.1%. A aspirina, conhecida pelos seus efeitos em processos anti-inflamatórios foi usada na mesma metodologia, inibindo o PGE2 e o TXA2 em 18% e 69.3%, respetivamente. Sendo que algumas reações neste metabolismo envolvem radicais, os compostos previamente identificados nos extratos podem ser fundamentais para a atividade reportada. Além disso sendo que a aspirina inibe preferencialmente TXA2, pode-se inferir que os extratos de S. ramosissima apresentam um comportamento similar. Em conclusão os resultados obtidos permitiram a caracterização química sumária da S. ramosissima da Ria de Aveiro, com especial destaque para os compostos lipofílicos e fenólicos e ainda a presença de minerais essenciais. A presença de compostos com potenciais efeitos benéficos para a saúde humana (flavonoides, fitoesteróis e ácidos gordos ω-3 e ω-6) pode ser um fator determinante para a valorização desta planta assim como a presença de baixo teor de sal, podendo ser usado como coadjuvante na dieta de forma a diminuir o risco de doenças cardiovasculares. O efeito anti-inflamatório dos extratos da S. ramosissima revelou o seu potencial impacto na produção de TXA2.
Relativamente ao selénio, magnésio e potássio pode contribuir para a DDR dos mesmos com 1.9-2.6%, 1.3-2.1% e 0.2-0.3%, respetivamente. Os estudos in vitro da atividade antioxidante foram expressos em valores de EC50. Os diferentes estudos permitiram avaliar o potencial da S. ramosissima como fonte de antioxidantes, estando os compostos fenólicos relacionados com esta atividade (r2>0.77). A atividade anti-inflamatória foi avaliada através da inibição da produção de dois metabolitos do metabolismo do ácido araquidónico (TXA2 e PGE2). Apesar de nenhum dos extratos inibir a produção de PGE2, o extrato da Marinha dos Peixinhos (MP) e o extrato do Rio Boco (BC) inibiram a produção de TXA2 em 33.2% e 18.1%. A aspirina, conhecida pelos seus efeitos em processos anti-inflamatórios foi usada na mesma metodologia, inibindo o PGE2 e o TXA2 em 18% e 69.3%, respetivamente. Sendo que algumas reações neste metabolismo envolvem radicais, os compostos previamente identificados nos extratos podem ser fundamentais para a atividade reportada. Além disso sendo que a aspirina inibe preferencialmente TXA2, pode-se inferir que os extratos de S. ramosissima apresentam um comportamento similar. Em conclusão os resultados obtidos permitiram a caracterização química sumária da S. ramosissima da Ria de Aveiro, com especial destaque para os compostos lipofílicos e fenólicos e ainda a presença de minerais essenciais. A presença de compostos com potenciais efeitos benéficos para a saúde humana (flavonoides, fitoesteróis e ácidos gordos ω-3 e ω-6) pode ser um fator determinante para a valorização desta planta assim como a presença de baixo teor de sal, podendo ser usado como coadjuvante na dieta de forma a diminuir o risco de doenças cardiovasculares. O efeito anti-inflamatório dos extratos da S. ramosissima revelou o seu potencial impacto na produção de TXA2.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
Nos dias de hoje o paradigma transversal a qualquer atividade económica é o de otimização de recursos e maximização da produção. Na produção agrícola isto não é exceção e por esse motivo os mecanismos de monitorização de parâmetros que enunciem a rentabilidade e qualidade da produção começam a ser indispensáveis e preponderantes no sucesso do negócio. No cultivo da Salicórnia, uma planta holófita cujo cultivo intensivo tem vindo a crescer na zona da Ria de Aveiro, um dos parâmetros cuja sua rentabilidade pode estar ligada é ao parâmetro da salinidade, mais concretamente do solo e da água de irrigação. É por isso desejada, a fim de maximizar a sua produtividade, uma solução que permita a monitorização deste indicador a fim de fornecer dados que permitam entender de que forma a salinidade influencia o crescimento da planta. A técnica mais popular para obter este indicador é a da sua determinação indireta a partir da condutividade elétrica. Nesta dissertação desenvolveu-se um protótipo autónomo, altamente personalizável, de baixo consumo, baixo custo, capaz de realizar medições de condutividade, com funcionalidades de alarmística e geolocalização. A comunicação é feita utilizando uma recente tecnologia de comunicação denominada por SIGFOX. Dada a versatilidade que o indicador de condutividade tem na monitorização da qualidade da água, existe um vasto número de aplicações onde esta solução pode também ser aplicada, como por exemplo, na monitorização da qualidade da água doce ou na monitorização de poluentes junto a zonas industriais. O resultado do trabalho efetuado demonstra que todas as funcionalidades propostas foram implementadas com sucesso, que as especificações de medição de condutividade foram cumpridas e que a comunicação SIGFOX é uma solução de fácil e rápida implementação e por isso vantajosa neste tipo de sistemas.
Nowadays, the status quo in any economic activity is the resource opti- mization and production maximization. In agricultural production this is no exception thus, the mechanisms to monitor the parameters, which can in uence the production's pro tability and quality, start to become imperative and crucial in business success. In the farming of Salicornia, an halophyte plant which the intensive farming has been growing in the region of Ria de Aveiro, one of the parameters that can be connected to the plant's productivity is the Sa- linity, more speci cally, soil and water salinity. Therefore it is desired a solution that can monitor this indicator in order to provide enough data to understand how salinity a ects Salicornia's growth. The most popular technique to estimate this value is by measuring the electrical conductivity. In this thesis, it was developed an autonomous prototype, highly custo- mizable, low powered, low cost, which is able to measure the electrical conductivity with geolocation and alarmistic features. The wireless communication is achieved using a recent IoT technology named SIG- FOX. Considering the versatility of electrical conductivity in the assessment of the water quality, this solution can be applied to several other sce- narios, like sweet water and water pollutants monitoring. The outcome of this work shows that all the features have been succes- sfully implemented, the conductivity measurement requirements have been ful lled and it was proved that SIGFOX's implementation is easy, fast and therefore a good solution for wireless communication in similar scenarios.

Salt marshes are considered key ecosystems for climate regulation because they have a high carbon sequestration capacity. However, most studies of carbon sequestration capacity of these ecosystems have been performed in tidal salt marshes, mainly in North America, being studies from non-tidal salt marshes, such as those of the Mediterranean Basin, really scarce. In this thesis it has been analyzed the amount of carbon stored in vegetation and soil, the fluxes of carbon dioxide in vegetation and the fluxes of carbon dioxide and methane in soil, as well as the litter decomposition of the dominant plant species in a non-tidal Mediterranean salt marsh. Results from this thesis contribute to increase the knowledge on carbon dynamics and litter decomposition in Mediterranean Basin salt marshes.
Las marismas halófilas se consideran ecosistemas clave en la regulación climatica ya que presentan una alta capacidad de secuestro de carbono. Sin embargo, la mayoría de estudios sobre la capacidad de secuestro de carbono de estos ecosistemas se han realizado en marismas halófilas mareales, principalmente de Norte América, siendo escasos los estudios realizados en marismas no marelaes, como las de la cuenca de Mediterráneo. En esta tesis se ha analizado la cantidad de carbono almacenado en vegetación y suelo, los flujos de dióxido de carbono en vegetación y de dióxido de carbono y metano en suelo, así como la descomposición de la hojarasca de las especies vegetales dominantes en una marisma Mediterránea no mareal. Los resultados de esta tesis contribuyen a incrementar el conocimiento sobre la dinámica del carbono y la descomposición de la hojarasca en las marismas halófilas de la cuenca del Mediterráneo.

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014
O objetivo do presente trabalho foi evidenciar as potenciais vantagens da utilização de plantas halófitas na indústria farmacêutica, cosmética e outras de âmbito geral. Para o efeito, foi realizada pesquisa bibliográfica na área da fitoquímica de algumas das mais importantes famílias halofíticas, bem como o seu interesse biológico. Um estudo descritivo e botânico do seu habitat, das adaptações morfológicas, fisiológicas e químicas que sofreram e da sua distribuição em Portugal Continental, bem como alguns exemplos de espécies são também apresentados. Uma breve descrição dos usos de algumas espécies na medicina tradicional foi feita, colmatando com exemplos de estudos recentes que evidenciam a grande versatilidade destas plantas na indústria farmacêutica e dermocosmética.
The main objective of the present work was to exhibit the prospective worth of using halophytes in pharmaceutical and cosmetic industries and others of broad scope. Therefore, a bibliographic research of the phytochemical properties of some of the most important halophytic species was performed, as well as its biological effect. A descriptive and botanical study of their habitat, the morphological, physiological and chemical adaptations they have suffered and its distribution in Portugal, as well as some examples of species are also here presented. A brief description of the uses of some species in traditional medicine was carried out, supported by recent studies that show the versatility of these plants in the pharmaceutical and dermocosmetic industries.

Tese mest. , Biologia Marinha, 2009, Universidade do Algarve
Halophiles are microorganisms that live under extreme osmotic conditions, and are adaptated to life at salt concentrations much higher than seawater. In the Algarve region, climate conditions are ideal to form habitats where such microorganisms proliferate yet remain to be studied. Thus, the present study focuses in characterizing the extreme halophilic consortium found in the traditional solar salterns of Olhão, Algarve. Both traditional and biomolecular techniques were used, resulting in a consortium profile far more diverse than what was expected. Microscope examinations using FISH (Fluorescent In Situ Hybrization) showed that the porcentage of Bacteria as well as of Archaea present are important, while the use of DGGE confirmed that this diversity is not only morphological. Two growth experiments were done, relating changes in growth rate to different salinities and light intensities, reveling how the consortium reacted to these conditions, with salinity being from these the most important factor for growth. This study concludes that de solar salterns system of Olhao presents a great potential as source of extreme halophiles, and recommends that more work should be done on halophilic consortia in this area of Portugal.

Este trabalho teve como objetivo testar diferentes níveis de salinidade no desenvolvimento de duas espécies de plantas halófitas (Suaeda maritima e Inula crithmoides), de forma a identificar qual o valor de salinidade da solução nutritiva onde estas espécies apresentam um melhor comportamento agronómico. Visto que a informação sobre as técnicas de produção intensiva, destas espécies, em sistemas comerciais é muito escassa, é importante estudar as potencialidades e otimização de fatores de produção em ambientes controlados. Suaeda maritima e Inula crithmoides são plantas halófitas dicotiledóneas, suculentas, que crescem naturalmente em zonas costeiras sob influência da água do mar, incluindo nos sapais da Ria Formosa. Ao longo do ensaio as plantas foram sujeitas a seis níveis de salinidade, nomeadamente (em dS m-1): 5, 13, 21, 29, 37 e 45. Estes valores foram estabelecidos incorporando cloreto de sódio (NaCl) na solução nutritiva. No sentido de se avaliar a tolerância das plantas ao “stress” de salinidade, foram feitas análises de vários parâmetros, tais como: a produtividade total e comercial, qualidade das plantas, biomassa e percentagem de humidade das amostras comerciais. Adicionalmente foi também analisado a qualidade nutricional, onde se identificou a composição mineral e se quantificaram vitaminas presentes da espécie Inula crithmoides. Os níveis de salinidade que apresentaram melhores resultados, ou seja, maior produtividade, sem alteração das suas qualidades físicas, químicas e nutricionais, para cada espécie estudada, foram 5 dSm-1 para Inula crithmoides, e 13 dSm-1 para Suaeda maritima.
The aim of this work was to test different salinity levels in the development of two halophyte plant species (Suaeda maritima and Inula crithmoides), in order to identify the salinity value of the nutrient solution where these species show the best agronomic behavior. The information about intensive production techniques of these species in commercial systems is very scarce, so it is important to study the potential and optimization of the production factors in controlled environments. Suaeda maritima and Inula crithmoides are succulent dicotyledonous halophyte plants that grow naturally in coastal areas under the influence of seawater, including in the Ria Formosa marshes. During the experiment, the plants were subjected to six levels of salinity at (dS m-1): 5, 13, 21, 29, 37 and 45. These values were established by the incorporation of sodium chloride (NaCl) in the nutrient solution. To evaluate plant tolerance to salinity “stress”, several parameters were analyzed, such as total and marketable productivity, plant quality, biomass and moisture content of the marketable samples. Additionally, the nutritional quality was also analyzed, such as the mineral composition and the quantification of some vitamins present in Inula crithmoides species. The salinity levels that presented the best results, that is, the highest productivities, without alteration of their physical, chemical and nutritional qualities, for each studied species, were 5 dSm-1 for Inula crithmoides, and 13 dSm-1 for Suaeda maritima.

Infectious diseases often hamper the production of aquatic organisms in aquaculture systems, causing economical losses, environmental problems and consumer safety issues. The conventional way aquaculture producers had to control pathogens was by means of synthetic antibiotics and chemicals. This procedure had consequences in the emergence of more resilient pathogens, drug contamination of seafood products and local ecosystems. To avoid the repercussions of antibiotic use, vaccination has greatly replaced human drugs in western fish farms. However there is still massive unregulated antibiotic use in third world fish farms, so less expensive therapeutic alternatives for drugs are desperately needed. An alternative way to achieve disease control in aquaculture is by using natural bioactive organic compounds with antibiotic, antioxidant and/or immunostimulant properties. Such diverse biomolecules occur in bacteria, algae, fungi, higher plants and other organisms. Fatty acids, nucleotides, monosaccharides, polysaccharides, peptides, polyphenols and terpenoids, are examples of these substances. One promising source of bioactive compounds are salt tolerant plants. Halophytes have more molecular resources and defence mechanisms, when compared with other tracheophytes, to deal with the oxidative stresses of their habitat. Many halophytes have been used as a traditional food and medical supply, especially by African and Asian cultures. This scientific work evaluated the antibiotic, antioxidant, immunostimulant and metal chelating properties of Atriplex halimus L., Arthrocnemum macrostachyum Moric., Carpobrotus edulis L., Juncus acutus L. and Plantago coronopus L., from the Algarve coast. The antibiotic properties were tested against Listonella anguillarum, Photobacterium damselae piscicida and Vibrio fischeri. The immunostimulant properties were tested with cytochrome c and Griess assays on Sparus aurata head-kidney phagocytes. J. acutus ether extract inhibited the growth of P. damselae piscicida. A. macrostachyum, A. halimus, C. edulis, Juncus acutus and P. coronopus displayed antioxidant, copper chelating and iron chelating properties. These plants show potential as sources of bioactive compounds with application in aquaculture and in other fields.
A produção de organismos aquáticos em sistemas de aquacultura é frequentemente afectada pelo surgimento de doenças infecciosas, sendo a causa de perdas económicas, problemas ambientais e colocando em risco a segurança do consumidor. A forma convencional de controlo de agentes patogénicos era por meio de antibióticos e compostos sintéticos. Este procedimento teve no entanto consequências sob a forma de agentes patogénicos mais resistentes, assim como a contaminação química dos produtos de aquacultura e dos ecossistemas locais. Para evitar os efeitos nefastos do uso de antibióticos, estes foram grandemente substituídos pela vacinação em aquaculturas de países ocidentais. Existe no entanto ainda um uso massivo de antibióticos em sistemas de produção do terceiro mundo, pelo que são necessárias alternativas terapêuticas de baixo custo. Uma forma alternativa de conseguir o controlo de doenças em aquacultura, é pelo uso de compostos orgânicos bioactivos com propriedades antibióticas, antioxidantes e imuno-estimulantes. Estas biomoléculas existem naturalmente em bactérias, algas, fungos, plantas superiores e outros organismos. Ácidos gordos, nucleótidos, monossacarídeos, polissacarídeos, peptídeos, polifenóis e terpenóides são exemplos destas substâncias. Uma fonte promissora de compostos bioactivos são as halófitas ou plantas tolerantes ao sal. Em comparação com outras traqueófitas, as halófitas têm mais defesas moleculares, de forma a lidarem com o stress oxidativo do seu habitat. Muitas halófitas foram tradicionalmente usadas como um recurso alimentar e medicinal por culturas africanas e asiáticas. Este trabalho cientifico avaliou as propriedades antibióticas, antioxidantes, imuno-estimulantes e quelantes de metais de: Atriplex halimus L., Arthrocnemum macrostachyum Moric., Carpobrotus edulis L., Juncus acutus L. e Plantago coronopus L., provenientes da costa Algarvia. As propriedades antibióticas foram testadas contra: Listonella anguillarum, Photobacterium damselae piscicida e Vibrio fischeri. As propriedades imunoestimulantes foram testadas com ensaios de cytochrome c e Griess em fagócitos provenientes de Sparus aurata. O extrato de éter de J. acutus inibiu o crescimento de P. damselae piscicida. A. halimus, A. macrostachyum, C. edulis, J. acutus e P. coronopus exibiram propriedades antioxidantes e quelantes para cobre e ferro. Estas halófitas mostram potencial como fontes de compostos bioactivos com aplicação em aquacultura e outras áreas.

Dissertação de mest., Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011
Os organismos marinhos são uma fonte fundamental de novos compostos bioativos com potencial interesse para a indústria farmacêutica e com diversas atividades biológicas. Sendo o tratamento de infeções bacterianas cada vez mais dificultado pela capacidade das bactérias de desenvolverem resistência aos agentes antimicrobianos é necessário a contínua descoberta e desenvolvimento de novos compostos antibacterianos para assegurar um futuro sustentável do ponto de vista da saúde pública. Deste modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antibacteriana de extratos de metanol de diferentes espécies de macro- e microalgas, ervas marinhas e plantas halófitas contra estirpes bacterianas potencialmente patogénicas, pelo método de difusão em agar. As diferentes espécies de macroalgas foram colhidas na praia de Olhos d’Água (Albufeira) entre julho e novembro de 2009. As amostras de microalgas foram fornecidas pelo Laboratório Experimental de Organismos Aquáticos (LEOA, UAlg) e pela NECTON S.A. As plantas halófitas foram colhidas em maio de 2010 na Praia de Faro e Ludo. A atividade antibacteriana foi determinada segundo os protocolos padronizados pelo Clinical and Laboratory Standards Institute, através do método de difusão em agar. Foram utilizadas 4 estirpes bacterianas nomeadamente B. cereus NCTC 7464, S. aureus NCTC 6571 (Gram-positivas), E. coli NCTC 9001 e P. aeruginosa NCTC 10662 (Gram-negativas). Não foram observadas zonas de inibição nos controlos negativos (metanol) e todos os antibióticos utilizados (ácido nalidíxico, gentamicina, penicilina G e tetraciclina) resultaram em inibição do crescimento bacteriano respetivo. Observaram-se zonas de inibição em Staphylococcus aureus na presença dos extratos metanólicos de Cystoseira nodicaulis (8,44 ± 0,53 mm) e C. tamariscifolia (11,12 ± 0,78 mm). Os restantes extratos metanólicos de algas e ervas marinhas foram inativos em relação às estirpes estudadas. Os extratos de microalgas e de plantas halófitas testados não demonstraram atividade antibacteriana contra as estirpes estudadas. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que os extratos de C. nodicaulis e C. tamariscifolia apresentam atividade antibacteriana. Os restantes extratos não demonstraram, porém, qualquer atividade.

As plantas halófitas sobrevivem em ambientes de elevada salinidade com recurso a várias estratégias, sendo uma delas, a associação com bactérias que contribuem para o seu crescimento e tolerância ao stresse. As bactérias que colonizam tecidos das plantas sem lhes causarem dano designam-se como endofíticas. O objetivo deste trabalho foi contribuir para uma melhor compreensão da relação entre a halófita Salicornia ramosissima e as comunidades de bactérias endófitas associadas às suas raízes e a identificação de fatores bióticos e abióticos relevantes na estrutura e composição destas comunidades. A riqueza, diversidade e composição das comunidades de bactérias endofíticas cultiváveis e não cultiváveis foi investigada em 3 locais da Ria de Aveiro, representativos de diferentes condições físico-químicas e graus de intervenção humana. A riqueza e diversidade de bactérias endofíticas de S. ramosissima avaliada por métodos dependentes e independentes de cultivo, foi maior em locais mais salinos. A abordagem dependente de cultivo permitiu obter uma coleção de isolados nos quais foram identificados representantes das classes Actinobacteria, a-Proteobacteria, y- Proteobacteria e Bacilli. A abordagem independente de cultivo permitiu detetar a presença de 1 classe de Archaea (Candidatus Woesearchaea) e 13 classes de Bactéria, com predomínio de a-Proteobacteria, y-Proteobacteria, Bacteroidia e Acidimicrobiia. Os resultados demonstram a elevada diversidade e variabilidade das comunidades de bactérias endofíticas da raíz de S. ramosissima, bem como o efeito do hospedeiro e de fatores físico-químicos dos sedimentos na sua estrutura e composição .
Halophytes survive in high salinity environments using several strategies, one of which is the association with bacteria that contribute to their growth and tolerance to stress. Bacteria that colonize plant tissues without causing damage are called endophytes. The aim of this work was to contribute to a better understanding of the relationship between the halophyte Salicornia ramosissima and the communities of endophytic bacteria associated with its roots and the identification of relevant biotic and abiotic factors as drivers of the structure and composition of these communities. The endophytic bacterial richness, diversity and composition of the culturable and non culturable fractions was investigated at three sites, within the estuarine system Ria de Aveiro, representing different physical-chemical conditions and degrees of human impact. The richness and diversity of S. ramosissima endophytic bacteria, as assessed either by culture dependent or culture-independent methods, was higher in the most saline sites. The culture-dependent approach provided a collection of isolates in which representatives of the classes Actinobacteria, a-Proteobacteria, y-Proteobacteria and Bacilli were represented. The culture-independent approach, allowed the detection of 1 class of Archaea (Candidatus Woesearchaea) and 13 classes of Bacteria, with a predominance of a-Proteobacteria, y-Proteobacteria, Bacteroidia and Acidimicrobiia. The results demonstrate the high diversity and variability of the communities of endophytic bacteria, as well as the effect of host-specific and sediment-specific factors on their structure and composition.
Mestrado em Microbiologia

Salicornia ramosissima, também conhecida como sal verde, é uma planta halófita, e caracteriza-se pela sua capacidade de sobreviver em ambientes costeiros com altas concentrações de sal. Atualmente, esta planta está bem estabelecida na Europa, sendo cultivada e utilizada para diversas aplicações. Ela é consumida como um “legume do mar” ou como um substituto do sal. Uma das suas características nutricionais que tem despertado interesse é a sua composição em lípidos, nomeadamente pela presença de ácidos gordos (FA - do inglês fatty acids) n-3, incluindo FA essenciais com benefícios para a saúde. No entanto, o perfil de FA pode variar com as condições ambientais, tais como salinidade e temperatura. Com o aumento do consumo e da produção deste “vegetal marinho”, tem surgido a necessidade de compreender como é que a sua composição bioquímica, e em especial os lípidos, são afetados pelas condições abióticas. A identificação de uma assinatura de FA poderá ser utilizada como informação para identificação do local de origem de S. ramosissima, tal como já foi descrito para outras macrófitas marinhas. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial do perfil de FA de S. ramosissima e avaliar se essa variabilidade pode ser usada para rastrear a sua origem geográfica. Os FA de S. ramosissima recolhidas em diferentes locais ao longo da Costa Continental Portuguesa foram analisados por GC-MS. Os resultados mostraram que os extratos lipídicos apresentam um alto teor de FA essenciais, tais como 18:2n-6 e 18:3n-3. O perfil de FA mostrou variação na abundância relativa de algumas destas moléculas em função da origem das amostras em estudo. Nas amostras da Figueira da Foz foi possível identificar um FA epóxido. A análise estatística realizada evidenciou a existência de diferenças significativas entre os locais, baseada nos perfis de FA, podendo estes ser usados como uma impressão digital lipídica para cada local de origem. Deste modo, a assinatura lipídica tem potencial para ser usada para rastrear a origem geográfica de S. ramosissima, podendo contribuir para salvaguardar a qualidade e certificar a origem destas plantas, tal como para aumentar a segurança dos consumidores que procuram cada vez mais produtos saudáveis com melhores propriedades nutricionais.
Salicornia ramosissima, also known as green salt, is a halophyte plant, that can survive in coastal environments with high salt concentrations. Nowadays, this plant is well-established in Europe, being cultivated and used for several applications. It is currently consumed as a sea vegetable or as a salt substitute. One of its main nutritional features is its lipid composition, namely the presence of n-3 fatty acids (FA), including essential FA, with health promoting benefits. However, the FA profile can vary with environmental conditions, such as salinity and temperature. With the increase in the consumption and production of this marine vegetable, there is a need to understand how its biochemical and nutritional composition, namely lipids, are affected by abiotic conditions. The identification of a FA signature can also be used to identify its place of origin, as has already been described for other marine macrophytes. Thus, the present work aimed to evaluate the spatial variability of the FA profile of S. ramosissima and identify if this variability can be used to trace its geographic origin. The FA of S. ramosissima collected in different locations along the Portuguese coast were profiled by GC-MS. The results showed that lipid extracts have a high content of essential FA, such as 18:2n-6 and 18:3n-3. The FA profiles analyzed evidenced variation in the relative abundance of some FA, depending on the origin of samples. In samples collected from Figueira da Foz it was possible to identify an epoxide FA. The statistical analysis carried out showed the existence of significant differences in the FA profiles of plants from different locations, and these can be used as a site-specific lipid fingerprint. This lipid signature holds the potential to be used to trace the geographic origin of S. ramosissima, thus contributing to safeguard its quality and certify the origin of these plants, as well as to increase the safety of consumers looking for more healthy products with better nutritional properties.
Mestrado em Bioquímica

Salicornia ramosissima is a wild edible halophyte plant that grows specially in salt marshes and salt wetlands. Due to its diverse nutritional and organoleptic profile, it is being increasingly recognized in many countries as a gourmet ingredient. Since S. ramosissima is one of the less studied species and it is the only species of genus Salicornia represented in Portugal, the present work intends to assess microbiological, mineral, bromatological and sensorial properties of fresh and dry shoots (green salt) of plants harvested in different salt marsh sites within Ria de Aveiro. The microbiological load and stability of fresh shoots and green salt were evaluated during storage periods of 10 days at 4ºC or up to 6 months at room temperature, respectively. The nutritional profile was characterized based on elemental and bromatological analysis of fresh and dry plant material. In general, the microbiological analysis showed that the concentration of microorganisms complied with the recommended limits for fresh vegetable and dry herbs and spices, and in general free of yeast and pathogenic bacteria (Escherichia coli and Bacillus cereus). The nutritional profile of fresh shoots was characterized by low concentrations of fatty acids and high content in water, Na and fiber. The content of total ash in green salt and the elemental profile configure a good source of minerals, without exceeding the recommended limits for toxic metals. Considering the Na content of S. ramosissima determined in this study, the maximum daily dose to be consumed without exceeding healthy limit of ingestion of Na was calculated as 7 g of green salt or 70 g of fresh shoots. The sensorial analysis indicated that the fresh shoots included in a mixed salad attracted the greatest acceptance. The use of green salt as a substitute for cooking salt showed higher acceptance in a meat dish than in a soup. In the later, the saltiness was below the satisfactory level. The results justify that S. ramosissima may be more extensively used as healthy palatable food and open perspectives for the crop cultivation of this halophyte in Ria de Aveiro as a complementary economic activity or as an alternative for the reconversion of disused salt pans.
Salicornia ramosissima é uma planta halófita selvagem comestível que cresce preferencialmente em sapais e em zonas húmidas salinas. Em muitos países, o seu promissor perfil nutricional e organolético tem aumentado o seu reconhecimento como sendo um ingrediente gourmet. S. ramosissima é uma das espécies menos estudadas e constitui a única espécie do género Salicornia existente em Portugal. Assim, o presente estudo pretende contribuir para um conhecimento mais aprofundado da qualidade de S. ramosissima colhida na Ria de Aveiro, quanto à qualidade e estabilidade microbiológica bem como às características químicas, bromatológicas e sensoriais, tanto na forma fresca como seca (sal verde). A carga microbiológica e a estabilidade da planta fresca e sob a forma de sal verde foram avaliadas durante 10 dias de armazenamento a 4˚C ou até 6 semanas à temperatura ambiente, respetivamente. O perfil nutricional foi avaliado com base em análise elementar e bromatológica de material fresco e seco. Em geral, as análises microbiológicas revelaram concentrações de microrganismos abaixo dos limites recomendados aplicáveis tanto para vegetais frescos, como para ervas e especiarias, não tendo sido, do ponto de vista geral, detetadas leveduras nem patogénicos bacterianos (Escherichia coli ou Bacillus cereus). O perfil nutricional revelou concentrações baixas de ácidos gordos e quantidades apreciáveis de água, Na e fibra. O sal verde revelou ser ainda uma boa fonte de minerais sem, no entanto, ultrapassar os limites recomendados para metais tóxicos. Com base na concentração de Na, calculou-se que a dose diária máxima compatível com o limite saudável de ingestão de Na seria de aproximadamente 7 g de sal verde ou cerca de 70 g de planta fresca. As análises sensoriais indicam que as porções aéreas frescas incorporadas em salada suscitaram a maior aceitabilidade. A utilização de sal verde como substituto do sal tradicional foi mais satisfatória no prato de carne do que em sopa, uma vez que não foi atingido o nível de tempero (salgado) considerado satisfatório. Os resultados suportam o incentivo ao alargamento do uso desta halófita na dieta como sendo um tempero mais saudável e abrem portas para o cultivo de Salicornia na Ria de Aveiro como atividade económica complementar ou na perspetiva da rentabilização de marinhas de sal atualmente abandonadas.
Mestrado em Biologia Marinha

This work aimed to investigate the potential of medicinal halophytes as sources of bioactive compounds with health-promoting properties, while validating their traditional uses and searching for new bioactivities/applications. Halophytes are salt-tolerant plants that survive in extreme biotopes and, to cope with environmental stress, are equipped with powerful defence mechanisms, including highly bioactive compounds. Several medicinal halophytes are used in folk therapeutics but, despite their ethnopharmacological importance, are still underexplored. This study focused on five medicinal halophytes from southern Portugal, namely Artemisia campestris L. subsp. maritima Arcangeli (dune wormwood), Crithmum maritimum L. (sea fennel), Eryngium maritimum L. (sea holly), Helichrysum italicum (Roth) G.Don subsp. picardii (Boiss&Reuter) Franco (everlasting), and Plantago coronopus L. (buckshorn plantain). Water and organic extracts were prepared from different plant organs, assessed for in vitro antioxidant, anti-diabetic, anti-hyperpigmentation and anti-protozoan activities, and chemically characterized. The large majority of the extracts have high polyphenolic content and are a potentially good source of these bioactive phytochemicals. They presented a wide diversity of phenolics, especially coumaric, ferulic, syringic, chlorogenic, and p-hydroxybenzoic acids. Minerals were also analysed, and some species may have a nutritional role as mineral supplementary source, particularly sea fennel for macronutrients and dune wormwood for microelements. A preliminary toxicological assessment showed that extracts had overall low toxicity. As for bioactivities, results confirm the strong in vitro antioxidant capacity of the extracts. Everlasting, dune wormwood and sea holly also showed anti-diabetic activity, while dune wormwood had additional anti-hyperpigmentation capacity, and sea fennel had activity against Trypanosoma cruzi. In conclusion, all halophytes can be useful sources of antioxidants to potentially help prevent oxidative-stress related diseases, while everlasting, dune wormwood and sea holly may additionally help control glucose levels. Dune wormwood is also a prospective source of compounds to prevent skin darkening and sea fennel may provide effective anti-T. cruzi molecule(s).
Este trabalho teve como objetivo principal explorar o potencial de plantas halófilas medicinais enquanto fontes de compostos bioativos com aplicação terapêutica, e ao mesmo tempo validar os seus usos na “medicina” popular e procurar novas bioatividades e / ou aplicações. As plantas halófilas possuem uma elevada tolerância ao sal e completam o seu ciclo de vida em biótopos extremos, tais como zonas costeiras de influência salina. Para resistirem ao stress ambiental, estão equipadas com poderosos mecanismos de defesa que incluem a produção de compostos altamente bioativos, cujas atividades biológicas poderão ajudar a explicar a utilização de algumas destas plantas como remédios populares e para alimentação humana (e animal). De facto, inúmeras plantas halófilas são utilizadas no tratamento de várias doenças e infeções, principalmente em áreas rurais onde as plantas medicinais ainda são uma importante fonte terapêutica. No entanto, estas plantas são pouco exploradas e são também poucas as descrições das suas bioatividades, apesar da sua importância etnofarmacológica. Na região do Algarve (sul de Portugal), poucas espécies têm sido estudadas apesar do seu potencial conteúdo em moléculas bioativas. Assim, com o intuito de expandir o nosso conhecimento acerca das possíveis propriedades terapêuticas e promotoras de saúde e bem-estar deste tipo de plantas, este trabalho estudou cinco plantas halófilas medicinais comuns no Algarve, escolhidas pelos seus usos medicinais e potenciais atividades biológicas, nomeadamente Artemisia campestris L. subsp. maritima Arcangeli (madorneira), Crithmum maritimum L. (funcho marítimo), Eryngium maritimum L. (cardo marítimo), Helichrysum italicum (Roth) G.Don subsp. picardii (Boiss&Reuter) Franco (perpétua das areias) e Plantago coronopus L. (diabelha). O objetivo foi desvendar o seu potencial enquanto fontes de compostos e / ou extratos bioativos com aplicações terapêuticas, cosméticas e / ou nutricionais. Para tal, à semelhança de preparações tradicionais, foram preparados extratos aquosos e / ou orgânicos de diferentes órgãos (raízes, caules, folhas e / ou flores), e avaliados quanto às suas atividades antioxidante, antidiabética, anti-hiperpigmentação e anti-protozoária in vitro. Adicionalmente, para o funcho marítimo, cardo marítimo e perpétua das areias, os extratos foram estudados na sua dose de ingestão tradicional, i.e., usando a medida “chávena-de-chá” (e também a medida “gotas”, no caso das tinturas do cardo), para analisar as plantas duma perspetiva de utilização medicinal típica. Os extratos foram ainda caracterizados quimicamente. Os extratos foram caracterizados em relação aos compostos fitoquímicos presentes por métodos espectrofotométricos para determinar o seu conteúdo em fenólicos totais (TPC), para além do conteúdo em outros grupos fenólicos (flavonóides totais, taninos condensados, etc.). Em geral, todos os extratos analisados têm um elevado conteúdo polifenólico e são, potencialmente, boas fontes destes compostos fitoquímicos bioativos. De um modo geral, os extratos da perpétua das areias tiveram o maior conteúdo em fenólicos totais, seguidos pelos extratos da madorneira, enquanto que o cardo marítimo teve o mais baixo TPC. De notar que, globalmente, os órgãos aéreos (folhas e flores) de todas as plantas mostraram ter conteúdos fenólicos mais elevados do que os restantes órgãos. Os extratos foram ainda caracterizados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) ou por Ultra-HPLC para determinar o seu perfil polifenólico e outros compostos tentativamente identificáveis. Foi encontrada uma grande diversidade de fenólicos nestas plantas halófilas, sendo os mais abundantes: verbascósido e luteolina-7-O-glucosídeo na diabelha, ácidos clorogénico, neo- e cripto-clorogénico no funcho marítimo, ácidos quínico e clorogénico na perpétua das areias e na madorneira, e carvacrol e naringenina no cardo marítimo. Os compostos fenólicos mais comuns foram os ácidos fenólicos, com uma ligeira prevalência dos ácidos hidroxicinâmicos. Os ácidos cumárico e ferúlico foram identificados nas cinco plantas, e os ácidos p-hidroxibenzoico, siríngico e clorogénico estavam presentes em pelo menos quatro das espécies. O conteúdo em minerais foi também analisado nos extratos das folhas da diabelha e dos órgãos do funcho marítimo, cardo marítimo e madorneira. O sódio foi o elemento mais abundante encontrado, e os outros minerais estavam presentes em valores representativos de uma pequena porção da ingestão diária recomendada para adultos. De um modo geral, os resultados salientaram um possível papel nutricional destas plantas enquanto fonte mineral suplementar, particularmente o funcho marítimo para os macronutrientes e a madorneira para os micronutrientes. Foi efetuada também uma avaliação toxicológica preliminar aos extratos do funcho marítimo, madorneira e perpétua das areias, através da sua capacidade para diminuir a viabilidade de diferentes linhas celulares. Os extratos apresentaram, de um modo geral, baixa toxicidade. Os extratos foram também analisados quanto a propriedades antioxidante, antidiabética e anti-hiperpigmentação, através de uma bateria de ensaios para testar in vitro atividades de captação de radicais e de quelação de metais, capacidade de inibição de enzimas digestivas e de inibição da tirosinase, respetivamente. As decocções, tinturas e óleos essenciais da perpétua das areias e do funcho marítimo, foram também testados in vitro para a atividade antiprotozoária contra Trypanosoma cruzi, o agente causativo da doença de Chagas. Os extratos da perpétua das areias e da madorneira detiveram a maior capacidade antioxidante, seguidas pelos do funcho marítimo; contudo, os extratos do cardo marítimo demonstraram a mais potente atividade quelante do ferro. Os extratos da perpétua, madorneira e cardo revelaram ainda atividade antidiabética, apesar de apenas os do cardo serem capazes de inibir todas as enzimas hidrolisantes de hidratos de carbono; contudo, os extratos da madorneira foram os mais eficientes a inibir a α-glucosidase, mais ainda que o controlo positivo (acarbose). Apenas os extratos da madorneira apresentaram capacidade de inibir a tirosinase. O extrato aquoso do funcho marítimo foi o mais ativo e seletivo contra T. cruzi. De um modo geral, os resultados confirmaram a forte capacidade antioxidante in vitro dos extratos, evidenciando que todas as cinco plantas halófilas podem ser úteis como fontes de moléculas ou produtos antioxidantes e, como tal, poderão ajudar a prevenir doenças relacionadas com stress oxidativo. O potencial antidiabético dos extratos da perpétua das areias, da madorneira e do cardo marítimo podem ainda auxiliar no controlo dos níveis de glucose, ajudando pacientes com diabetes mellitus tipo 2. Por outro lado, os extratos da madorneira são também possíveis fontes de compostos para prevenção / tratamento de hiperpigmentação da pele, enquanto que os do funcho marítimo poderão ser fontes de moléculas anti-T. cruzi. No geral e em conclusão, o resultado deste trabalho demonstra que as cinco espécies de plantas halófilas estudadas são prospectivamente boas candidatas a serem utilizadas como alimento (as folhas da diabelha, por exemplo), em bebidas à base de plantas (como por exemplo tisanas de funcho e cardo marítimos e de perpétua das areias), como fontes de moléculas de relevo (ex.: compostos anti-T. cruzi do funcho marítimo), ou como matéria prima para as indústrias cosmética (como a madorneira para problemas de hiperpigmentação) e farmacêutica (ex.: a perpétua das areias, a madorneira e o cardo marítimo para o controlo da diabetes), e ainda para o segmento comercial de alimentos funcionais e / ou nutracêuticos (todas as cinco plantas halófilas enquanto antioxidantes potentes para prevenção de condições relacionadas com stress oxidativo). Adicionalmente, o perfil químico e atividades biológicas podem ajudar a explicar os usos tradicionais destas plantas.

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016
O aparecimento e agravamento de várias doenças, tais como o cancro, diabetes e doenças cardíacas, tem vindo a aumentar ao longo do tempo, levando a uma crescente necessidade de pesquisa de novos compostos com aplicações biomédicas, principalmente de origem natural. As plantas halófitas possuem um enorme potencial biotecnológico por descobrir, sendo consideradas um grande reservatório, praticamente inexplorado, de novas moléculas bioativas ou novas fontes de compostos conhecidos. Assim, este trabalho teve como principal objetivo a avaliação do potencial antitumoral in vitro de extratos naturais de 25 espécies de halófitas. Adicionalmente, foram avaliadas outras atividades biológicas destes extratos, nomeadamente as suas propriedades antioxidantes e despigmentantes in vitro. O perfil fitoquímico dos extratos também foi estudado pela avaliação do seu conteúdo em diferentes grupos fenólicos. A atividade citotóxica in vitro foi avaliada pelo método de brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT) usando linhas celulares tumorais de mamíferos (HepG2: hepatocarcinoma humano; HeLa: adenocarcinoma humano; THP1: leucemia monocítica aguda humana; SH-SY5Y: neuroblastoma humano) e uma linha celular de origem não tumoral (S17: linha celular de medula óssea de murino). A atividade antioxidante foi investigada pelos métodos de 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) e ácido 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS), e também determinando o potencial quelante dos iões ferro (Fe2+) e cobre (Cu2+). O perfil fitoquímico incluiu a determinação do conteúdo total de fenólicos, flavonóis, taninos, flavonas e flavonol por espetrofotometria. Por fim, foi avaliado o potencial despigmentante dos extratos através da atividade inibitória da enzima tirosinase. Dos resultados obtidos é evidente que a espécie Inula crithmoides é uma potencial candidata para a pesquisa de compostos anticancerígenos e as espécies Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria e Pistacia lentiscus apresentam um melhor potencial para serem usadas como fonte de moléculas e/ou produtos inovadores com aplicações em diferentes áreas, como a nutracêutica e cosmética, uma vez que apresentaram os melhores resultados para todas as atividades testadas.
The onset and exacerbation of several diseases like cancer, cardiac diseases and diabetes has increased over time, leading to an increasing need for the research of new compounds with biomedical applications, namely those of natural origin. Halophytes have a high biotechnological potential and are considered an almost unexplored reservoir of novel bioactive molecules, or new sources of known compounds. Therefore, this work aimed to evaluate the in vitro antitumoral potential of natural extracts from 25 species of halophytes. Aditionally, it was evaluated other biological activities of these extracts, namely the in vitro antioxidant and skin whitening properties. The phytochemical profile of the extracts was also assessed through the evaluation of their content in different phenolic groups. The in vitro cytotoxic activity was evaluated by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method using mammalian cell lines from tumoral origin (HepG2: human hepatocarcinoma; HeLa: human adenocarcinoma; THP1: human acute monocytic leukemia; SH-SY5Y: human neuroblastoma) and one cell line from non-tumoural origin (S17: murine stromal cell line). Antioxidant activity was evaluated by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assays, and also by determining the chelating potential on iron (Fe2+) and copper (Cu2+) ions. Phytochemical profiling included the determination of the total content in phenolics, flavonoids, tannins, flavone and flavonol by spectrophotometric assays. Skin whitening potential was evaluated by the inhibitory activity of the enzyme tyrosinase. From our results it is clear the species Inula crithmoides hold the potential to be a source of antitumoral compounds, while Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria and Pistacia lentiscus have the highest potential to be used as source of molecules and/or innovative products with potential aplications in different areas, such as nutraceutical and cosmetic, since they allowed the best results for all tested activities.