Utilização de geopolímeros para controlo de pH em processos anaeróbios de valorização de resíduos orgânicos

In an anaerobic process, pH is one of the parameters which greatly influence the performance of these systems, affecting both chemical reactions and microbial activity, due to the microorganisms sensitivity to pH variations. Hence, it is essential pH control to the entire anaerobic process stability, especially when dealing with easily biodegradable substrates. The present work had as main objective the study of the long-term utilization of geopolymers for pH control in anaerobic processes for methane production, treating easily acidifiable substrates. It was used anaerobic batch reactors with 1 L of working volume and cheese whey as substrate, and performed two studies. In the first study, in order to select the concentration and type of geopolymers that promote a higher methane volume production, it were used three reactors with the addition of geopolymers with different porosity and concentrations and one reactor with the addition of chemical alkalinity (reference). The second study, in order to evaluate the long-term geopolymers performance and reproducibility, it was divided in four phases, with successive additions of substrate. So, it was used one reactor as reference and two reactors with the selected conditions in the first study (type and concentration of the geopolymers). In the first study, it was observed that the reactor with the addition of 16 g/L of geopolymers with higher porosity produced the highest methane volume. In both studies, and in general, the reactors presented a similar pH and COD performance, with an increase in COD values in the start-up period (phase 1) in the reactors with addition of geopolymers, due to the lixiviation of organic compounds from the spheres. After the various successive substrate additions, the fastest decrease in the COD values showed the capacity of organic matter removal and recovery of the system. The rapid VFA consume suggested a good adaptation of the microbial culture methane production. The results herein obtained confirm that the fly-ash containing geopolymers allow the control of pH for methane production in anaerobic processes. In light of this, this work could bring new insights to the current problems either related with pH control in AD process, or landfill disposal of fly ash and the associated environmental problems of this type of residuesNum processo anaeróbio, o pH é um dos parâmetros que mais influencia o funcionamento dos sistemas, afetando tanto as reações bioquímicas como a atividade microbiológica, devido à sensibilidade dos microorganismos a variações de pH. Assim, é essencial o controlo do pH para que haja estabilidade de todo o processo anaeróbio, especificamente quando se tratam substratos facilmente biodegradáveis. Este trabalho teve como principal objetivo estudar a utilização, a longo prazo, de geopolímeros para o controlo de pH em processos anaeróbios para produção de metano, tratando substratos facilmente acidificáveis. Foram usados reatores descontínuos anaeróbios com 1 L de volume de trabalho e soro de leite como substrato, e efetuados dois estudos. No primeiro estudo, e de modo a selecionar a concentração e tipo de geopolímeros que permitiam a maior produção de metano, utilizaram-se três reatores com adição de geopolímeros com diferente porosidade e em diferentes concentrações e um reator com adição de alcalinidade química (referência). O segundo estudo, com o objetivo de avaliar o comportamento e a reprodutibilidade da ação dos geopolímeros a longo prazo, foi dividido em quatro fases, com adições sucessivas de substrato. Para tal utilizou-se um reator como referência e dois reatores com as condições selecionadas no primeiro estudo do trabalho (tipo e concentração de geopolímeros). No primeiro estudo observou-se que o reator em que se adicionou o tipo de geopolímeros mais poroso na concentração de 16 g/L foi o que produziu maior volume de metano. Em ambos os estudos, e de um modo geral, os reatores apresentaram um comportamento semelhante em termos de evolução de pH e CQO, observando-se um aumento nos valores de CQO no período inicial (fase 1) nos reatores com adição de geopolímeros, o qual se deve à lixiviação dos seus componentes orgânicos. Após as várias adições sucessivas de substrato, a diminuição mais rápida dos valores de CQO demonstrou a capacidade de remoção de matéria orgânica e de recuperação do sistema. O rápido consumo dos ácidos orgânicos voláteis sugeriu uma boa adaptação da cultura microbiana para a produção de metano. Os resultados obtidos confirmam que é possível controlar o pH para produção de metano em processos anaeróbios, utilizando geopolímeros à base de cinzas volantes. Assim, este trabalho pode trazer novas perspetivas para os atuais problemas relacionados quer com o controlo de pH em processos de digestão anaeróbia, quer com a deposição de cinzas volantes em aterro e aos respectivos problemas ambientais associados a este tipo de resíduosMestrado em Engenharia do Ambient

Identification of biomarkers in Amyotrophic Lateral Sclerosis

Tese de mestrado em Biologia Molecular e Genética, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa fatal e de rápida progressão, caracterizada pela degeneração dos neurónios motores do córtex motor, tronco cerebral e medula espinhal. A maioria dos doentes desenvolve ELA entre os 40 e 70 anos de idade e o diagnóstico baseia-se na observação clínica e testes neurofisiológicos. Os principais sintomas são fraqueza e paralisia progressiva de todos os músculos. Entre 90-95% dos casos de ELA são esporádicos (não têm base genética) e os restantes 5-10% dos casos são familiares e de transmissão autossómica dominante. De entre as mutações características de ELA familiar, cerca de 20% ocorrem no gene que codifica para a enzima Cu/Zn superóxido dismutase 1 (SOD1). Uma vez alterada a actividade enzimática da SOD1, ocorre um aumento dos níveis de anião superóxido, o que contribui para o stresse oxidativo celular. De facto, os eritrócitos de doentes com ELA apresentam mutações na SOD1, às quais acresce desregulação da actividade enzimática do glutatião peroxidase, glutatião reductase e desidrogenase da glucose-6-fosfato. A etiologia da doença é ainda desconhecida mas o stresse oxidativo, disfunções no transporte axonal e nas mitocôndrias, excitotoxicidade induzida por glutamato e neuroinflamação são alguns dos mecanismos apontados para explicar a degeneração dos neurónios motores. Actualmente, falta ainda esclarecer três questões de máxima importância em respeito a esta incapacitante doença: compreender a sua etiologia, identificar biomarcadores moleculares que possam ajudar no diagnóstico e descobrir uma terapêutica efectiva. Os glóbulos vermelhos transportam oxigénio dos pulmões para os tecidos e dióxido carbono destes para os pulmões, contribuindo também para a regulação da viscosidade sanguínea através da captação e libertação de agentes vasoactivos, como o monóxido de azoto (NO), e da modulação das propriedades mecânicas. O NO é uma molécula sinalizadora produzida no sistema nervoso central que modula a actividade neurológica e o fluxo sanguíneo. Uma vez que participa no stresse oxidativo, o NO medeia mecanismos de neuroprotecção e neurotoxicidade. Como factor neurotóxico, promove o stresse oxidativo através da sua reacção com o anião superóxido para formar peroxinitrito e, consequentemente, outros metabolitos reactivos. Estas espécies reactivas de monóxido de azoto (RNOS) podem induzir a quebra de cadeias de DNA, peroxidação lipídica, nitração e nitrosilação de proteínas, disfunção mitocondrial e apoptose, contribuindo para os processos de neuroinflamação, descritos na ELA. Uma vez sintetizado pela enzima endotelial constitutiva, denominada sintase do monóxido de azoto (eNOS), o NO pode difundir para as células musculares lisas adjacentes ou para o lúmen vascular. Uma vez no músculo liso, leva a relaxamento muscular. Quando difundido para o lúmen vascular, o NO é capturado pelos glóbulos vermelhos, que o armazenam e libertam, regulando assim a agregação e deformabilidade eritrocitárias, afectando a capacidade que estas células têm em circular pelos capilares. O influxo de NO para o eritrócito faz-se inicialmente por ligação à proteína de membrana band-3 e depende do grau de fosforilação da mesma. Uma vez dentro do glóbulo vermelho, o NO conjuga-se com a hemoglobina, dependendo do seu grau de desnaturação, e com oxigénio, induzindo a produção de metahemoglobina. É da combinação do NO com as diferentes moléculas e proteínas existentes no eritrócito que resultam o S-nitrosoglutatião (GSNO), nitritos e nitratos, compostos relativamente inertes. O GSNO é produzido pela conjugação do glutatião com o NO dentro do eritrócito e funciona como reservatório, transportador, dador e mediador endógeno de NO, sendo considerado uma molécula antioxidante. Por sua vez, os nitritos e nitratos resultam essencialmente da decomposição dos peroxinitritos, mas também da ligação do NO a oxigénio e hemoglobina. A acetilcolinesterase (AChE) está localizada na membrana externa dos eritrócitos, onde é conhecida como marcador da integridade de membrana dos mesmos, uma vez que ajuda a manter a normal circulação sanguínea e oxigenação dos tecidos. A acetilcolina (ACh) não-neuronal, substracto natural da AChE, poder ser considerada um modulador das propriedades hemoreológicas dos eritrócitos e uma molécula sinalizadora que contribui para a manutenção da homeostasia celular, tendo um papel central na microvasculatura. A ACh existe na circulação sanguínea e actua como efector da vasodilatação, uma vez que estimula a produção de NO pela eNOS, dependendo do grau de integridade da membrana. Desta forma, a ACh também participa na mobilização de NO e seus derivados no eritrócito. Para tal, a ligação da ACh plasmática à AChE da membrana do glóbulo vermelho inicia um mecanismo de transdução de sinal que envolve as proteínas Gi e band-3 de membrana, estimulando o efluxo de NO do eritrócito e a mobilização de nitritos e nitratos. Como mencionado anteriormente, os eritrócitos de doentes com ELA apresentam um excesso de espécies reactivas de oxigénio, o que sugere a implicação das mesmas em funções bioquímicas e hemoreológicas. O objectivo principal deste estudo foi avaliar e comparar os parâmetros hemoreológicos e bioquímicos dos eritrócitos de doentes de ELA com os de dadores saudáveis. Para além disso, o projecto pretendeu identificar um parâmetro que, uma vez aumentado ou diminuído na doença, por comparação à situação fisiológica normal, se pudesse destacar como biomarcador. Para tal, fez-se colheita de amostras sanguíneas de 40 controlos e de 82 doentes de ELA, depois de todos os participantes terem assinado o consentimento informado. Foram feitos testes que estimassem a agregação e deformabilidade eritrocitárias, o efluxo de NO, a actividade enzimática da AChE e as concentrações intraeritrocitárias de nitritos, nitratos e GSNO. Verificou-se que a deformabilidade e actividade da AChE estavam aumentadas nos doentes de ELA por comparação aos controlos. Por outro lado, o efluxo eritrocitário de NO e concentração intraeritrocitária de nitritos foram menores na doença. Não foram observadas diferenças significativas entre o grupo controlo e de doentes quanto à agregação e concentrações intraeritrocitárias de nitratos e GSNO. Porém, considerando exclusivamente os doentes de ELA, foi verificada uma relação entre a concentração de nitritos existente dentro dos eritrócitos e a actividade da AChE, na qual os nitritos, apesar de existirem sempre em baixas concentrações dentro dos glóbulos vermelhos dos doentes, estão aumentados em duas gamas de valores específicos de actividade da AChE. Uma vez que este aumento de nitritos é concordante com o efluxo de NO do eritrócito para os mesmos valores de actividade de AChE, pode ser sugerido um mecanismo compensatório no qual há menos libertação de NO quando os nitritos estão reduzidos no interior do glóbulo vermelho e mais efluxo de NO em valores de AChE para os quais os nitritos existem mais no interior do eritrócito. Foi igualmente demonstrada uma relação entre o efluxo de NO e a Função Respiratória dos participantes, na qual concentrações superiores de NO fora do eritrócito correspondem a uma pior função respiratória. Assim, é legítimo concluir que se o NO fosse mantido no interior do glóbulo vermelho, a Função Respiratória seria mais facilmente assegurada, ou seja, seria benéfico que o eritrócito actuasse como captador e reservatório de NO. Contudo, o estudo mostrou que o NO não é mantido no eritrócito, o que, mais uma vez e considerando o sistema pulmonar, pode ser justificado por um mecanismo compensatório no qual, quando a Função Respiratória está comprometida, o eritrócito liberta mais NO para que este possa ser utilizado pelos tecidos pulmonares. Os resultados do presente estudo indicam que o eritrócito pode contribuir para a biodisponibilidade do NO, apresentando uma deformabilidade favorável num endotélio disfuncional, como o descrito na ELA. Adicionalmente, os resultados sugerem que a AChE do eritrócito possa vir a ser um marcador na ELA. Para tal propõe-se a continuação deste estudo com a introdução de mediadores pró e anti-inflamatórios e a análise da associação com os valores da AChE.Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive fatal neurodegenerative disease of the motor system. It is characterized by the death of the cortical, brainstem and spinal motor neurons. Most people develop ALS between the ages of 40 and 70 and the diagnosis relies on clinical observation and neurophysiological studies. Major symptoms are weakness, fatigue and progressive paralysis of all muscles. Between 90-95% of ALS cases are sporadic (sALS), without a genetic basis, and the remaining 5-10% cases are familial (fALS) and autosomal dominant inherited. Among these familial ALS mutations, about 20% occur in the gene for copper, zinc-superoxide dismutase (SOD1). When enzymatic activity of SOD1 is affected, the anion superoxide levels increase, generating cellular oxidative stress. In fact, the erythrocytes of patients with ALS present mutant SOD1 and dysregulation of the enzyme activity of glutathione peroxidase, glutathione reductase and glucose-6-phosphate dehydrogenase. At the moment three critical questions are still open: understanding the etiology of the disease, identification of molecular biomarkers and finding effective therapeutic agents. Red Blood Cells (RBCs) transport oxygen to the tissues and carbon dioxide from the tissues. Erythrocytes also contribute to the regulation of vascular tone both by affecting blood viscosity and by capturing and releasing of vasoactive agents, such as nitric oxide (NO). Nitric oxide (NO) is a signalling molecule produced in the central nervous system (CNS) that modulates neurological activity and blood flow. As a participant in oxidative stress, NO can mediate neuroprotection or neurotoxicity. As a neurotoxic factor, NO promotes oxidative stress through its reaction with superoxide anion to form peroxynitrite, and subsequently, other reactive derivatives. As a whole, these Reactive Nitric Oxide Species (RNOS), can induce DNA strand breaks, lipid peroxidation, protein nitration and nitrosylation, mitochondrial damage and cell apoptosis, contributing to neuroinflammation processes, thought to be involved in ALS. Once synthesized in endothelial cells by Endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS), NO can also diffuse to the adjacent smooth muscle cells or to the vascular lumen. When in the muscle, NO leads to muscle relaxation. When diffused to vascular lumen, NO is captured by RBCs that store and release this molecule, regulating erythrocyte aggregation and deformability and affecting their ability to transit across the capillaries. When scavenged by the erythrocyte, NO undergoes various reactions from which GSNO, nitrite and nitrate, relatively inert compounds, are produced. Acetylcholinesterase (AChE) is located on the outer surface of the erythrocyte membrane, where it is known as a marker of membrane integrity, maintaining normal blood rheology and tissue oxygenation. Non-neuronal acetylcholine (ACh) may be regarded as a modulator of erythrocyte hemorheological properties and as an essential cellular signalling molecule that contributes to the maintenance of cellular homeostasis, having a central role in the microvasculature. It exists in blood circulation and acts as an effector of vasodilation, since it stimulates the production of NO from eNOS, depending on the degree of endothelium integrity. ACh may also have an important role in the mobilization of NO and its derivatives in erythrocytes. In this mechanism, binding of circulating ACh with AChE in the erythrocyte membrane initiates a signal transduction mechanism that involves Gi and band 3 proteins, stimulating NO efflux and mobilization of nitrite and nitrate. As mentioned above, the RBCs of ALS patients present an excess of oxygen reactive species, which raises the hypothesis of their implication in erythrocyte biochemical and hemorheological functions. The main objective of this research was to evaluate and compare the biochemical and hemorheological parameters in RBCs of patients with ALS and of healthy donors. Therefore, this project was expected to identify a parameter that once increased or diminished in the disease may serve as a biomarker. To achieve these goals, venous blood samples from 40 healthy donors and 82 ALS patients were collected after formal consent. Tests considering erythrocyte aggregation and deformability, NO efflux, AChE enzymatic activity and intraerythrocytic concentration of nitrite, nitrate and GSNO were performed. Erythrocyte deformability and AChE activity were increased in patients with ALS in comparison to healthy donors. On the other hand, NO efflux and concentration of intraerythrocytic nitrite were lower in the disease. No significant differences were observed on the other parameters studied. However, considering ALS patients, there was a relation between the level of intraerythrocytic nitrite and AChE activity and between the efflux of NO and the Respiratory Function of patients. The results of the present study indicate that erythrocyte may contribute to control the NO bioavailability at microcirculatory level, presenting favourable deformability in the dysfunctional endothelium associated to the disease. Moreover, erythrocyte AChE should be further explored as a potential biomarker for ALS

The Benguela Coastal Low-Level Jet in a Changing Climate

The main focus of this thesis was the study of the Benguela Coastal Low-Level Jet (CLLJ) variability, dynamics and structure, in the present and future climates. A fundamental first step was the development of an improved CLLJ detection algorithm to provide more accurate positive results. The analysis of the Benguela CLLJ was performed initially at a global scale, including the other CLLJ regions, using an ensemble of reanalyses at 0.7o. It was shown that the Benguela CLLJ occurs along the entire year and is characterized by a spatial displacement with two local maxima where the Benguela CLLJ is more frequent (-26oS and -17.5oS). Nonetheless, a more detailed analysis was needed to understand the physical mechanisms behind the occurrence of this coastal jet. The analysis of the present climate and future projections was done through dynamical downscaling at high resolution (25 km) with uncoupled and coupled atmosphere-ocean simulations. At a regional scale the importance of the local forcing in enhancing the frequency of occurrence of the Benguela CLLJ, particularly when the coastal jet is located more north, was shown. Under a warming climate, the frequency of occurrence and intensity of the Benguela CLLJ is projected to increase due to the changes in the St. Helen High, which intensifies the flow offshore the west coast of South Africa, and due to the intensification of the land-sea thermal contrasts. However, during spring, associated to the decrease in near-surface wind speed due to higher SSTs, the frequency and intensity of the Benguela CLLJ is expected to decrease near -17.5oS. The wind resource in the Southwestern African offshore region was analysed and revealed great potential in present and future climates, particularly in the areas where the Benguela CLLJ occurs

Práticas maternas de controlo sobre a alimentação de crianças em idade escolar

Dissertação de mestrado integrado em Psicologia (área de especialização em Psicologia Clínica)As práticas parentais de controlo alimentar das crianças têm sido associadas ao índice de massa corporal (IMC) e aos comportamentos alimentares destas. Por outro lado, estudos mostram a existência da relação entre estas práticas e a psicopatologia da mãe e as interações entre mães e filhos à hora das refeições. Este estudo pretende avaliar a associação entre as práticas maternas de controlo alimentar (PMCA) com outras variáveis da criança (sexo, idade, percentil de IMC, e os problemas de internalização e externalização), e da mãe (idade, nível instrutivo, IMC, e comportamentos alimentares disfuncionais). Neste sentido foram avaliadas 412 mães com o Questionário sobre a Percepção das Mães sobre a Alimentação dos Filhos, o Questionário de Comportamentos da Criança, e o Questionário de Alimentação. Relativamente à criança, foram encontradas associações entre as PMCA e a idade, percentil de IMC e problemas de internalização e externalização da criança. Relativamente à associação com as variáveis da mãe, os resultados revelam ainda que existem associações entre as PMCA dos filhos e a idade, nível instrutivo, IMC e comportamentos alimentares relacionados com distúrbios alimentares da mãe.Maternal controlling feeding practices have been related to child Body Mass Index (BMI) and child eating behaviour. Furthermore studies show that these practices are related to maternal psychopathology and meal time interactions between mother and child. The present study examines the relationship between maternal controlling feeding practices and other child variables (sex, age, BMI percentile, and internalizing and externalizing problems) and mother variables (age, instructional level, BMI, and dysfunctional eating behaviors). In this regard 412 mothers completed some self-report measures (Mother Perception of Child Feeding Practices Questionnaire, Child Behavior Checklist, Eating Disorder Examination Questionnaire). This study found associations between maternal controlling feeding practices and child age, BMI and internalizing and externalizing problems. This study also found associations between mother age, instructional level and dysfunctional eating behaviors

Linking brand and competitive advantage: The mediating effect of positioning and market orientation

The purpose of this paper is to analyze the relationship between brand and competitive advantage (through differentiation) and the mediating effect of positioning and market orientation in this relationship. An empirical study was developed using a quantitative methodological approach. The object of the study was Portuguese exporting companies in the footwear industry, to which a questionnaire survey was applied. The results show that (1) brand has a significant direct impact on positioning and market orientation and competitive advantage through differentiation, (2) competitive advantage through differentiation is directly impacted by positioning, (3) market orientation does not have a significant direct impact on competitive advantage through differentiation, and (4) positioning has a mediating effect on the relationship between brand and competitive advantage through differentiation, and market orientation does not have on it.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Contagem de tempo fictício : alterações constitucionais e suas implicações

Trata das inovações introduzidas pela Emenda Constitucional nº 20 no que se refere à contagem de tempo fictício para efeitos de aposentadoria. Destaca os questionamentos advindos dessas mudanças nos âmbitos administrativos e judicial

Post-surgical outcome of the ventral slot procedure for cervical intervertebral disc disease in dogs

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaThe medical records of 18 dogs, including 12 Chondrodystrophic breed dogs and 8 Non-Chondrodystrophic dogs with Cervical Intervertebral Disc Disease (CIVDD) that were submitted to Ventral Slot decompression surgery and posterior rehabilitation physiotherapy were analyzed. Patients were diagnosed using CT Myelography and subsequently classified as having either Hansen Type I or Hansen type II disc herniation. The most frequent clinical presentation was non-ambulatory tetraparesis (33%). The most frequently affected site for CIVDD were the vertebral segments C3-C4 for Hansen Type I (28%) and C4-C5 for Hansen type II (11%). The patient’s neurological status was graded using the Modified Frankel Scale and the difference between their pre-surgical and post-surgical neurological grading was calculated to determine the treatment outcome. The short term post-surgical outcome was positive in 100% of dogs, including 72% with an excellent outcome. A significant correlation was found between the site of lesion and the outcome. Hansen Type I CIVDD patients also showed a more favorable improvement compared to Hansen Type II patients.RESUMO - As histórias clínicas de 18 cães, incluindo 12 de raças condrodistróficas e 8 de raças não condrodistróficas com hérnia cervical da coluna vertebral que foram submetidos à técnica cirúrgica Ventral Slot e posterior fisioterapia de reabilitação foram analisados. Os pacientes foram diagnosticados através de TAC com mielografia e subsequentemente classificados como afetados por hérnia do disco hansen tipo I ou tipo II. A apresentação clinica mais frequente foi tetraparésia não-ambulatória (33%). O local mais afetado da coluna cervical foi o segmento C3-C4 nos casos de hérnia hansen tipo I (28%) e C4-C5 nos casos de hérnia hansen tipo II (11%). O estado neurológico dos pacientes foi classificado utilizando a escala de Frankel modificada, sendo que a diferença entre as classificações pré e pós-cirúrgicas foi comparada para determinar o outcome do tratamento. O outcome pós-cirúrgico a curto prazo foi positivo em todos os cães, incluindo 72% com um outcome excelente. Foi encontrada uma correlação significativa entre o segmento afetado e o outcome. Os pacientes com hérnia hansen tipo I mostraram uma melhoria mais favorável comparando com os que sofreram de hérnia hansen tipo II.N/