Effects of native probiotic-candidates on the immune status, inflammatory response and disease resistance of turbot (Scophthalmus maximus, L.),upon rectal administration

Probiotic bacteria have been widely studied in the past few decades as a viable, sustainable and efficient alternative to the existing method to prevent disease outbreak. Most commercial probiotics in animal husbandry are non-native species, which have been reported to fail settlement in the target organism. The aim of this project was to determine if the use of two probiotic-candidates, isolated from healthy wild turbot, could potentially exert beneficial effects on the immune status, inflammatory response and disease resistance of challenged juveniles in turbot farming, assessed upon rectal administration. The isolated bacteria were identified as closely related to Psychrobacter nivimaris and Psychrobacter faecalis, based on 16S rRNA (100% and 100% identity) and GYRB (96% and 97%) identification, respectively. This was evaluated experimentally by successive administrations of the respective probiotic (Pn, Pf) or, as control, PBS by rectal cannulation. Thereafter, fish were experimentally infected with the pathogen Tenacibaculum maritimum using a standardized immersion bath protocol. Virulence of the pathogen strain had previously been determined as LC50 after 7 d, assessing cumulative mortalities at 106, 107 and 108 CFU ml-1. To identify effects on the immune response, groups were assessed in triplicate before, 2 and 5 days post infection (0, 1 and 5 dpi), by determining gene expression of selected marker genes (mhc II α, il-1β, tcr, tgf β and tnf α) using RT-QPCR. In parallel, cumulative mortality over 14 days was studied at a higher pathogen concentration. Control-treated fish had marginally lower survival rates than fish that received one of the probiotic treatments. At 0 dpi, gene expression between treatments was comparable between treatments and control; only tgf, was decreased in the control group. At 1 dpi, gene expression of all genes was lower in the probiotic groups than in control fish. In contrast, at 5 dpi, no significant differences were observed between groups. As a conclusion, even though gene expression of the selected markers was not upregulated, the native probiotics candidates P. nivimaris and P. faecalis modulated survival upon experimental infection with T. maritimum, thereby illustrating the potential application of native probiotics in disease prophylaxis.Surtos de doenças transmissíveis são um dos problemas mais preocupantes e dispendiosos em aquacultura, considerando que agentes patogénicos, nomeadamente bactérias, propagam-se muito facilmente neste ambiente. A principal maneira de controlar esta questão, até agora, tem sido através da utilização de substâncias antimicrobianas e químicas, em uso terapêutico e profilático. No entanto, o uso a longo prazo e indiscriminado desses compostos tem sérias consequências no meio ambiente e, inevitavelmente, para a saúde humana. Como tal, é urgente investir e investigar opções sustentáveis para o controlo e prevenção de doenças. As bactérias probióticas têm sido amplamente estudadas nas últimas décadas como uma alternativa viável e eficiente aos métodos de profilaxia existentes. Probióticos definem-se como microorganismos suplementados que beneficiam o seu hospedeiro, através do aumento da resposta imune e resistência a doenças, o complemento da microbiota intestinal, a nutrição do hospedeiro e outros modos de acção. Maioria dos probióticos utilizados comercialmente em aquacultura provém de espécies não nativas ao hospedeiro, no entanto tem-se verificado que muitas vezes estes falham a colonização do organismo-alvo. Recentemente, tem-se recorrido a bactérias nativas como candidatas a probióticos, visto que poderão colonizar o intestino do peixe mais facilmente do que bactérias exógenas, e igualmente exercer efeitos benéficos. Neste âmbito, este projecto procurou determinar se o uso de dois candidatos a probióticos nativos de uma espécie de aquacultura de elevado valor comercial, o pregado, poderia modelar o seu estado imunológico e a resistência à doença quando expostos a uma infecção, após administração rectal dos mesmos. As bactérias em estudo foram isoladas de pregados selvagens saudáveis e identificadas como Psychrobacter nivimaris e Psychrobacter faecalis, ambas consideradas espécies recentes para a Ciência, e como tal, pouco estudadas com este intuito. Para esta avaliação, realizouse um estudo experimental, que incluiu um teste com os probióticos putativos durante nove dias, consistindo em dois eventos de inoculação com a bactéria candidata e um controlo de PBS. A administração das bactérias foi efectuada através de uma metodologia inovadora e adaptada a este caso, via canulação rectal, com o intuito de aumentar a probabilidade de colonização do intestino. Seguidamente, efectuou-se um challenge de banho de imersão com um patógenio de alta virulência e importância económica, Tenacibaculum maritimum. Realizaram-se três eventos de amostragem, um antes da infecção com o patógenio ( 0 dpi), e os seguintes dois e cinco dias após o challenge (1 dpi e 5 dpi). A resistência à doença foi avaliada pela monitorização da mortalidade acumulada ao longo dos 14 dias do desafio . A resposta inflamatória e o estado imunológico dos peixes foram avaliados por quantificação da expressão de genes marcadores do estado imunitário dos peixes, nomeadamente os genes mhc II α, il-1b, tcr, tgf β e tnf α, através da técnica RT-QPCR, com SYBR Green. Os peixes do grupo controlo infectado apresentaram as taxas de sobrevivência mais baixas, 80%, enquanto que os peixes inoculados com P. nivimaris não obtiveram mortalidade e com P. faecalis tiveram uma sobrevivência de 92%. Apenas foi encontrada uma diferença marginal entre as curvas de sobrevivência (teste de tendência Logrank, P = 0,0538). A expressão génica em 0 dpi demonstrou semelhantes níveis de mRNA em todos os tratamentos de todos os genes, excepto no gene tgf, onde o controlo demonstrou menor expressão. Às 1 dpi, peixes infectados e inoculados com o controlo demonstraram uma maior expressão génica para todos os genes, enquanto que às 5 dpi a expressão génica foi semelhante para todos os grupos. Considerando que os peixes submetidos à inoculação com as bactérias candidatas obtiveram maior sobrevivência durante a infecção, é provável que estes tenham agido de alguma forma benéfica sob o organismo, mesmo que isto não se reflita na expressão génica dos genes selecionados. Adicionalmente, estes resultados poderão ser reflexo do método de administração dos probióticos putativos, uma vez que esta metodologia é pioneira e ainda não foi testada noutros estudos. Em suma, neste projecto as bactérias nativas P. nivimaris e P. faecalis afectaram marginalmente a resistência à doença de peixes infectados e significativamente a expressão génica de peixes infectados, quando comparados ao controlo infectado, ainda que tenha diminuído a mesma. Isto pode ser uma indicação de que estas bactérias poderão ser boas candidatas a probióticos comerciais para pregado, já que são capazes de aumentar a resistência à doença in vivo, fornecendo uma proteção ampla ao organismo contra o patogénio em questão. Apesar de isto não se reflectir na expressão génica dos marcadores seleccionados, é provável que outros processos fisiológicos sejam modelados por estes candidatos a probióticos. Adicionalmente, a eficácia da inoculação de bactérias por administração rectal foi inconclusiva, pois apesar de ter dido uma técnica rápida e reproduzível, é incerto se este método promoveu a colonização dos probióticos putativos em pregado. Este foi um estudo preliminar para inferir a eficácia de P. nivimaris e P. faecalis como candidatos a probióticos e serve de base para novos testes para comprovar a sua capacidade como probióticos comerciais

O espólio de Leite de Vasconcelos : o pacote D18

Leite de Vasconcelos é o autor sobre quem nos vamos debruçar durante este relatório, sendo o nosso caso de estudo parte do seu espólio. Foi uma figura importante para a área das humanidades, sendo um dos primeiros a enveredar pelo caminho da especialização em mais do que uma área científica. Dedicou o seu tempo à arqueologia, linguística e uma série de outras matérias em que se envolveu e a que dedicou a sua vida. No relatório apresentado vai ser feita uma abordagem à obra de Leite de Vasconcelos e aos marcos importantes na sua vida. Vai ser tratada a crítica textual como influência na investigação do espólio e para finalizar vamos apresentar um exemplo de um trabalho de Leite de Vasconcelos e analisá-lo face às correções e alterações feitas pelo autor pós-publicação. O autor que estudamos teve grande importância na linguística e cultura portuguesa. Foi um homem que dedicou a sua vida a estudar diversas disciplinas e interesses porque o seu interesse primordial era a história do povo português.Leite de Vasconcelos is the author at whom we are going to look during this report, being our case of study, part of his estate. He was an important figure in the humanities field and one of the first to embark on the path of specialization in more than one scientific area. He devoted his time to archeology, linguistics and a number of other subjects in which he became involved and to which he dedicated his life. In the presented report an approach will be made to the work of Leite de Vasconcelos and the important milestones in his life. The textual criticism will be treated as an influence in the investigation of the estate and to conclude, we will present an example of a work by Leite de Vasconcelos and analyze it in the light of the corrections and changes made post-publication by the author. The author we study had great importance in portuguese linguistics and culture. He was a man who dedicated his life to studying various disciplines and interests because his primary interest was the history of the Portuguese culture

Seasonal Forecast Climate Data and Hydropower Production in the Douro Basin, in Portugal

This article belongs to the Proceedings of the 4th EWaS: International Conference: Valuing the Water, Carbon, Ecological Footprints of Human ActivitiesABSTRACT: The project CLIM2POWER aims at developing a climate service including state-of-the art seasonal climate forecasts in the planning of the operation of the power systems. This work presents part of the project, addressing the forecasting of the hydropower generation in a case study area, the Portuguese part of the transboundary Douro River basin. Rainfall-runoff modelling was performed on a daily scale using three ensemble members of seasonal climate data (six months) for Portuguese territory crossed with three daily inflow scenarios from Spanish territory defined according to historical observed data. The obtained results reflect the fact that seasonal climate forecast present a wide variation of scenarios and also the fact that hydropower production in Portuguese territory is highly dependent on transboundary inflows. On the other hand, the implemented approach successfully produced consistent runoff and hydropower production results although improvements on the identification of the most probable scenarios are yet required.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Two Probiotic Candidates of the Genus Psychrobacter Modulate the Immune Response and Disease Resistance after Experimental Infection in Turbot (Scophthalmus maximus, Linnaeus 1758)

Probiotic bacteria are a recognized alternative to classical methods of disease prophylaxis and therapy. We tested the effects of their application on the immune reaction in juvenile turbot. To prevent digestion of the probiotics, rectal administration was applied to maximise colonization, by-passing digestion in the stomach. The application of Psychrobacter nivimaris and Psychrobacter faecalis showed beneficial effects on the inflammatory response and disease resistance after infection with the common pathogen Tenacibaculum maritimum. Treatment with P. nivimaris and P. faecalis resulted in 0% and 8% mortalities post-infection, while in the treatment control, an elevated mortality of 20% was observed. In the challenge controls (no infection), no mortalities were observed during the entire experimental period. After an experimental infection, mRNA expression of selected immune markers (mhc II α, il-1β, tcr, tgf β and tnf α) were determined by RT-QPCR at 0, 1 and 5 days post-infection (dpi). At 0 dpi, gene expression was comparable between the treatments and the treatment control, suggesting that probiotics did not act via immune stimulation of the host. At 1 dpi, all genes were up-regulated in the treatment control but not in the probiotic groups, indicating that the infection in probiotic-treated fish developed at a less severe level. At 5 dpi, mRNA expression returned to baseline levels. As a conclusion, the native probiotic candidates P. nivimaris and P. faecalis improved survival, whereas, in the control, mortality increased and expression of the immune markers was up-regulated post infection. This highlights a potential application of P. nivimaris and P. faecalis in disease prophylaxis, but further research is needed.FCT/DAAD Acções Integradas Luso-AlemãsFCT/DAAD Acções Integradas Luso-AlemãsFCTFCTFCTERASMUS+ Traineeship Programme of the European UnionPeer Reviewe

Simulated hydropower production under climate change scenarios at Torrão reservoir, in northern Portugal

ABSTRACT: Climate conditions have a significant impact on energy demand and production. The project CLIM2POWER, completed in 2021, aimed to develop a climate service at European scale for the planning of the power infrastructures operations using seasonal forecasts and long-term climate projections. This work presents part of the project, and focus on assessing the climate change impacts on hydropower production of Torrão Dam. Torrão reservoir is located on the Tâmega river, a tributary of the Douro river in northern Portugal. The long-term (2016-2100) climate data used is obtained from the EURO-CORDEX simulations, on a daily time scale. Two different combinations of regional and global climate models for scenarios RCP 4.5 and 8.5 (four combinations) were used: ICHEC-EC-EARTH-CLMcom-CCLM4 (CCLM4) and ICHEC-EC-EARTH-DMI-HIRHAM5 (HIRMAM5). Long-term precipitation data was bias-corrected using the multiplicative shift method, and for rainfall-runoff simulation, HEC-HMS model was used. The results showed that 30-years total annual precipitation for future periods (i.e, 2016-2040, 2041-2070 and 2071-2100) was 3.4%-28.1% lower than the historical one. 30-years annual total discharges of all future periods decreased for both models and RCPs (1.2%-30.2% less than the historical ones). Regarding future 30-year annual average capacity factors, there was reduction (1.8%-24.8%) with respect to historical one, except in two future periods for CCLM4 model of RCP 4.5 scenario i.e., 1.2% increased in the period 2016-2040 and 1.5% increased in the period 1971-2100. This suggest that hydropower production is not only dependent on future precipitation trends but also on the hydropower production procedures.N/