Diversidade e potencial antimicrobiano de bactérias isoladas de grutas do Algarve

Recently, the need for new molecules with antimicrobial activity increased due to a continuous the increasing number of multi drug resistant pathogenic bacteria. To fill this urging need, the scientific community has made a great investment in searching for new microorganisms and their bioactive compounds. A great part of the effort has been focused in environments with extreme conditions, since in these environments the inhabiting microorganisms must have very particular features. Karstic caves are considered extreme environments due to the nutrient scarcity caused by absence of natural light that precludes the growth of vascular green plants. In addition, the relatively low and stable temperature and the high humidity levels, force cave dwelling microorganisms to become highly specialized. The fact that these unique habitats are poorly studied, in particular when considering the bacterial community, makes them a potential reservoir for both new species and new antimicrobial compounds, as demonstrated in the few existing studies. Considering these facts our study aimed at: i) obtain and identify bacterial isolates sampled in three caves of Algarve, namely Vale do Telheiro, Senhora and Ibne Ammar and, ii) assess their antimicrobial activity. From the collected samples of the three caves we are able to isolate 110 bacterial isolates. After sequencing and searching for homologies in the databases it was possible to include the isolates in phyla, namely Firmicutes, Proteobacteria and Actinobacteria, in a total of 19 genera. Regarding the antimicrobial activity, the tests were performed against six test agents: Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Aeromonas salmonicida ATCC 33658 and Bacillus cereus ATCC 14579. The results revealed that approximately 52% of the bacterial isolates presented antimicrobial activity against at least one test agent, and that ten bacterial isolates were able to inhibit the growth of more than four test agents. This study was the first to focus cultivable bacterial diversity in the Algarve caves and confirmed that prospection for new antimicrobial compounds in subterranean environments might be one of the strategies for fighting the problem of multi drug resistant bacteria.Recentemente, a necessidade de novas moléculas com atividade antimicrobiana aumentou devido ao contínuo aumento do número de bactérias patogénicas com resistência aos vários antibióticos disponíveis no mercado. Para colmatar esta necessidade, a comunidade científica tem realizado esforços na procura de novos microrganismos e dos seus compostos bioativos. Grande parte do esforço tem sido concentrado em ambientes com condições extremas, uma vez que nestes ambientes os microrganismos que os habitam têm de ter características muito específicas. As grutas cársicas são consideradas ambientes extremos uma vez que a ausência de luz natural impede o crescimento de plantas, fazendo com que o ambiente seja caracterizado por elevada escassez nutritiva. Juntamente com a elevada humidade e a temperatura relativamente baixa e constante, faz com os microrganismos que habitam estes ambientes se tornem altamente especializados. O facto destes habitats únicos serem pouco estudados, nomeadamente no que diz respeito à comunidade bacteriana, torna-os num potencial reservatório, tanto de novas espécies como de novos compostos antimicrobianos, tal como demonstrado nos poucos estudos existentes. Considerando estes factos, os objetivos deste estudo foram: i) obter e identificar isolados bacterianos recolhidos em três grutas do Algarve nomeadamente, as grutas do Vale do Telheiro, da Senhora e do Ibne Ammar e ii) avaliar se os mesmo têm atividade antimicrobiana. A partir das amostras recolhidas nas três grutas, foram isoladas 110 estirpes bacterianas. Após sequenciação e pesquisa de similaridades em bases de dados foi possível verificar que os isolados bacterianos pertencem a três filos, nomeadamente Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria, num total de 19 géneros diferentes. Em relação à actividade antimicrobiana, os testes foram realizados contra seis agentes teste Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Aeromonas salmonicida ATCC 33658 e Bacillus cereus ATCC 14579. Os resultados revelaram que aproximadamente 52% dos isolados apresentam atividade antimicrobiana contra, pelo menos, um agente teste e que, 10 isolados foram capazes de inibir o crescimento de mais de 4 agentes teste. Este estudo foi o primeiro a focar a diversidade bacteriana cultivável de grutas do Algarve e confirmou que a prospeção de compostos antimicrobianos em ambientes subterrâneos poderá ser uma das estratégias para combater o problema da resistência aos antibióticos.Mestrado em Microbiologi

Avaliação externa e sucesso escolar

Investigação que integrou o ISCTE, a Universidade do Algarve e a Associação de Desenvolvimento Local "Barafunda"O presente texto resulta de uma investigação que teve como objeto de estudo principal os contextos institucionais das escolas do ensino básico e secundário em Portugal, abordando a relação entre as políticas educativas, os modelos de organização, os processos de avaliação e o sucesso escolar. O estudo incide sobre a análise da informação contemplada na totalidade dos relatórios da avaliação externa das escolas realizada pela Inspeção Geral da Educação e Ciência nos anos letivos de 2006/2007, 2007/2008 e 2008/2009 das regiões de Lisboa e Vale do Tejo, Alentejo e Algarve (298 relatórios de escolas e agrupamentos de escolas). A seleção destas três regiões prende-se com a preocupação em contemplar regiões com características distintas e que são constituídas, na sua maioria, por territórios urbanos, rurais e semiurbanos , respetivamente. O estudo analisou o programa de avaliação externa das escolas, criado em 2006, enquanto promotor de concepções de sucesso educativo (e de organização), com impacto no trabalho das escolas. Desta forma, não se abdicou de compreender esta iniciativa, no seio das tendências e políticas educativas, em curso, em Portugal (ver ponto 2). E como este sistema produziu uma enorme manancial de informação sobre as organizações escolares e o sucesso educativo, o presente projeto propôs-se a explorar, de forma sistemática e cientificamente válida, estes dados, em busca de padrões, tendências e correlações. Em ambos os casos, interessou-nos particularmente o facto de se tratar de um processo que não apenas abordou a questão do sucesso na escola, mas que procurou simultaneamente promover e aferir o sucesso da escola, colocando ênfase numa vertente organizacional ainda com escassa tradição, em Portugal (ver ponto 3). A opção por centrar a análise nos relatórios de avaliação externa constituiu uma via desafiante para a investigação, na medida em que se assumiu a informação disponível nos relatórios de avaliação externa (que resulta de uma operação prévia de recolha de informação junto das escolas e de painéis de atores sociais) como a documentação central para a análise. A análise de fontes secundárias de informação faculta o acesso à informação a partir da interpretação que outros atores sociais – a equipa de avaliação, neste caso – fazem dela. A estratégia metodológica adotada assentou num conjunto diversificado de técnicas de análise e recolha de informação. O primeiro procedimento acionado consistiu na análise dos relatórios de avaliação externa das regiões e horizontes temporais acima explicitados, incidindo nos domínios “Resultados”, “Organização e gestão escolar” e “Liderança”. Os relatórios foram objeto de uma análise de conteúdo de cariz quantitativo e numa análise categorial com uma ênfase qualitativa. O segundo procedimento consistiu na análise de conteúdo da legislação educativa produzida em Portugal durante o período de 2005 a 2009. Para o período temporal entre 2007 e 2009 também foram analisados: comunicados de imprensa e materiais divulgados no sítio do Ministério da Educação, discursos da então Ministra da Educação em cerca de quinze intervenções públicas e dez entrevistas aos principais órgãos de comunicação social e notícias sobre políticas educativas publicadas no jornal Público. Um terceiro procedimento técnico-metodológico concretizou-se numa análise multivariada realizada com o objetivo de estruturar tipos de organizações escolares. O conjunto das variáveis identificadas permitiu a caracterização das escolas avaliadas ao nível das suas opções de gestão, da caracterização do contexto territorial onde estão inseridas, da sua dimensão, do nível de instrução que oferecem, das características da sua população e dos seus resultados escolares. Finalmente, e de forma a alcançar um conhecimento mais próximo das realidades escolares, foi selecionado um conjunto de escolas para a realização de duas entrevistas, a saber: o diretor da escola ou do agrupamento de escolas e o presidente do Conselho Geral. Esta seleção teve na sua base a tipologia de escolas construída (ver mais adiante neste texto), as regiões em que se enquadram e as taxas de sucesso/ insucesso escolares. Com esta estratégia metodológica perspetivou-se concretizar um olhar sobre a avaliação externa das escolas cruzando uma análise centrada nos respetivos relatórios e nas perspetivas e enfoques dos atores sociais que ocupam cargos de direção das escolas e agrupamento de escolas. Neste texto não se irá desenvolver uma síntese dos resultados do estudo, mas antes procurar salientar um conjunto de reflexões que resultaram desta investigação, enfatizando a relação entre avaliação, organização e sucesso escolar. Para concretizar este objetivo, ir-se-á recorrer aos resultados da investigação, adotando um critério de seletividade e, necessariamente, de exclusão, que não substitui (pelo contrário exige) o aprofundamento no relatório do estudo que sustenta este texto (Veloso, 2010).Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT

The role of biomass elemental composition and ion-exchange in metal sorption by algae

The use of macroalgae, microalgae and cyanobacteria for metal sorption has been widely reported. Still, there are no studies allowing a direct comparison of the performance of these biomasses, especially while evaluating metal competition. The simultaneous sorption of Co2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+ present in a multi-elemental solution by six macroalgae, two microalgae and three cyanobacteria was evaluated. Brown macroalgae were shown to be the most promising biosorbent, with Undaria pinnatifida having a total metal sorption capacity of 0.6 mmol g-1. Overall, macroalgae performed better than microalgae, followed by cyanobacteria. Carboxyl groups were identified as being the main functional groups involved in metal sorption, and all biomass samples were found to be selective to Cu2+. This was linked not only to its higher complexation constant value with relevant functional groups when compared to the remaining metals, but also the Irving-Williams series. The release of K+ and Ca2+ to the aqueous solution during the metal sorption was followed. The obtained results suggest they are readily exchanged with metals in the solution, indicating the occurrence of an ion-exchange mechanism in metal sorption by most biomass. Red macroalgae are an exception to the reported trends, suggesting that their metal sorption mechanism may differ from the other biomass types.publishe

Synthesis of purine-based ionic liquids and their applications

Bio-based ionic liquids (ILs) are being increasingly sought after, as they are more sustainable and eco-friendly. Purines are the most widely distributed, naturally occurring N-heterocycles, but their low water-solubility limits their application. In this work, four purines (theobromine, theophylline, xanthine, and uric acid) were combined with the cation tetrabutylammonium to synthesize bio-based ILs. The physico-chemical properties of the purine-based ILs were characterized, including their melting and decomposition temperatures and water-solubility. The ecotoxicity against the microalgae Raphidocelis subcapitata was also determined. The ILs show good thermal stability (>457 K) and an aqueous solubility enhancement ranging from 53- to 870-fold, in comparison to their respective purine percursors, unlocking new prospects for their application where aqueous solutions are demanded. The ecotoxicity of these ILs seems to be dominated by the cation, and it is similar to chloride-based IL, emphasizing that the use of natural anions does not necessarily translate to more benign ILs. The application of the novel ILs in the formation of aqueous biphasic systems (ABS), and as solubility enhancers, was also evaluated. The ILs were able to form ABS with sodium sulfate and tripotassium citrate salts. The development of thermoresponsive ABS, using sodium sulfate as a salting-out agent, was accomplished, with the ILs having different thermosensitivities. In addition, the purine-based ILs acted as solubility enhancers of ferulic acid in aqueous solution.publishe

Are cyanobacteria a nearly immortal source of high market value compounds?

BACKGROUND: When the human population increases, so does the need to explore a wider range of feedstocks and biomasses, such as cyanobacteria. However, a deeper understanding of the growth patterns and pigment production is required to support the selection of the most beneficial species and conditions for industrial production. The growth and pigment production (i.e., chlorophyll a and C-phycocyanin) of three cyanobacterium species were evaluated following a three-fold aim. The first goal was to compare among a species commonly selected for exploitation (Arthrospira platensis) and two alternative species (Anabaena cylindrica and Nostoc muscorum). The second goal was analyzing pigment production in the long-term. The last goal involved comparing different methods (spectrophotometry and fluorimetry) to understand whether there is an appropriate proxy of biomass increase and pigment production that can be used for monitoring purposes. RESULTS: All species showed high longevity and proved capable of growing for more than 100 days without any additional supplementation. However, the maximum quantum yield of PS II (Fv /Fm) revealed that their photosynthetic efficiency varied over time with a clear decrease after 2 months. Pigment analysis showed a heterogeneous pattern during the growth periods of all three species that could only be captured by the parameter Fv /Fm, but the pattern was only present for A. cylindrica and N. muscorum in some stages of the culture period. CONCLUSION: N. muscorum was found to be the best chlorophyll a and C-phycocyanin producer, with the production peaking for all species at defined time periods within the growth profile. © 2022 The Authors. Journal of Chemical Technology and Biotechnology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry (SCI).publishe

Factors associated with unprotected sex in people who consume sexually explicit media

OBJECTIVE: To analyze the factors associated with sex without the use of condoms in consumers of sexually explicit media (SEM). METHODS: Cross-sectional study, with a sample of 172 participants selected and collected through social media. To assess the predictors of unprotected sexual practices, the Poisson regression model was used. Values were expressed as a robust prevalence ratio (PR) with their respective confidence intervals. RESULTS: There was a statistically significant association between, the use of condoms and the type of scenes that the participants prefer (p = 0.03), the preference for films with scenes involving unprotected sex or even those that do not care about protection (p = 0.02), the type of pornography watched influencing sexual relations (p = 0.017), and the number of scenes seen per week (p = 0.05). CONCLUSIONS: The lack of condom use was associated with the access to erotic scenes.publishersversionpublishe

Violência autoinfligida por intoxicação exógena em um serviço de urgência e emergência

Objetivo: Analisar as violências autoinfligidas por intoxicação exógena notificadas em um serviço de saúde.Métodos: Estudo epidemiológico, retrospectivo e analítico realizado em um serviço de urgência e emergência do município de Teresina, Piauí. Procedeu-se nos meses de janeiro e fevereiro de 2015, mediante análise de todos os casos de violência autoinfligida por intoxicação exógena notificados no Sistema de Informação de Agravos de Notificação, no período de 2009 a 2014. O teste qui-quadrado de Pearson foi utilizado na análise.Resultados: Foram notificadas 277 vítimas de violência autoinfligida por intoxicação exógena, sendo que 10,5% morreram por suicídio. Houve associação entre o óbito e as variáveis idade, escolaridade, zona de ocorrência e tipo de exposição, assim como entre o tipo de exposição e a quantidade de agentes utilizados.Conclusão: Os resultados fornecem subsídios para a definição de estratégias de prevenção considerando os grupos vulneráveis e a complexidade dos fatores associados à violência autoinfligida.Palavras-chave: Violência. Suicídio. Tentativa de suicídio. Envenenamento. Vigilância epidemiológica

Bio-based solar energy harvesting for onsite mobile optical temperature sensing in Smart Cities

The Internet of Things (IoT) fosters the development of smart city systems for sustainable living and increases comfort for people. One of the current challenges for sustainable buildings is the optimization of energy management. Temperature monitoring in buildings is of prime importance, as heating account for a great part of the total energy consumption. Here, a solar optical temperature sensor is presented with a thermal sensitivity of up to 1.23% °C-1 based on sustainable aqueous solutions of enhanced green fluorescent protein and C-phycocyanin from biological feedstocks. These photonic sensors are presented under the configuration of luminescent solar concentrators widely proposed as a solution to integrate energy-generating devices in buildings, as windows or façades. The developed mobile sensor is inserted in IoT context through the development of a self-powered system able to measure, record, and send data to a user-friendly website.publishe

Exploração e aplicação de algoritmos de aprendizagem computacional em dados de conectividade funcional

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Informática Médica)Methods for the study of the functional connectivity in the brain have seen several developments over the last years, however not yet in a fully realized manner. Machine learning and complex network analysis are two promising techniques that together can help the process of better exploring functional connectivity for future clinical applications. Machine learning and pattern recognition algorithms are helpful for mining vast amounts of neural data with increasing precision of measures and also for detecting signals from an overwhelming noise component (Lemm, Blankertz, Dickhaus, & Müller, 2011). Complex network analysis, a subset of graph theory, is an approach that allows the quantitative assessment of network properties such as functional segregation, integration, resilience, and centrality (Rubinov & Sporns, 2010). These properties can be fed into classification algorithms as features. This is a new and complex approach that has no standard procedures defined, so the aim of this work is to explore the use of fMRI-derived complex network measures combined with machine learning algorithms in a clinical dataset. In order to do so, a set of classifiers is implemented on a feature dataset built with brain regional volumes and topological network measures that, in turn, were constructed based on functional connectivity data extracted from a resting-state functional MRI study. The set of classifiers includes the nearest neighbor, support vector machine, linear discriminant analysis and decision tree methods. A set of feature selection methods was also implemented before the classification tasks. Every possible combination of feature selection methods and classifiers was implemented and the performance was evaluated by a cross-validation procedure. Although the results achieved weren’t exceptionally good, the present work generated knowledge on how to implement this recent approach and allowed the conclusion that, for most cases, feature selection improves the performance of the classifier. The results also showed that the decision tree algorithm produces relatively good results without being associated with a feature selection method and that the SVM classifier, together with RFE feature selection method, produced results on the same level as other work done with a similar approach.Métodos para o estudo de conectividade funcional têm sofrido vários progressos ao longo dos últimos anos, no entanto, as suas potencialidades não estão a ser completamente exploradas. Aprendizagem computacional e análise de redes complexas são duas técnicas promissoras que, em conjunto, são capazes de auxiliar no processo de melhor explorar conectividade funcional para futuras aplicações clínicas. Aprendizagem computacional e reconhecimento de padrões permitem a extração de conhecimento a partir de imensas quantidades de informação neuronal, cada vez com melhor precisão de medidas e são capazes de encontrar sinal de interesse, mesmo na presença de uma grande componente de ruído (Lemm et al., 2011). A análise de redes complexas é uma abordagem que permite a avaliação quantitativa das propriedades de rede (Rubinov & Sporns, 2010). Estas propriedades podem ser usadas em classificação como atributos, o que é considerado uma a abordagem recente e complexa, pelo que não existem ainda procedimentospadrão definidos. Deste modo, o objetivo deste trabalho é explorar o uso de medidas de redes complexas derivadas de conectividade funcional e combinadas com algoritmos de aprendizagem computacional em dados clínicos. Para tal, um conjunto de classificadores foi implementado, tendo como atributos volumes de regiões cerebrais e medidas de rede que, por sua vez, foram construídas a partir de dados de conectividade funcional extraídos de um estudo de Ressonância Magnética funcional de repouso. Um conjunto de métodos para a seleção de atributos também foi implementado antes de realizar as tarefas de classificação. Todas as possíveis combinações destes métodos com os classificadores foram testadas e o desempenho foi avaliado através de cross-validation. Apesar dos resultados obtidos não serem excecionalmente bons, o presente trabalho gerou conhecimento sobre a implementação desta nova abordagem e permitiu concluir que, na maioria dos casos, a seleção de características melhora o desempenho do classificador. Os resultados também demonstram que o algoritmo de árvore de decisão produz relativamente bons resultados quando não está associado a um método de seleção de características e que o algoritmo de máquina de suporte vetorial, juntamente com o método de seleção de atributos RFE, deu origem a resultados ao mesmo nível de outro trabalho, realizado com uma abordagem similar

Accessing bioactive potential of cave bacterial extracts

Recently, there has been an increasing demand for new molecules with bioactivity as a result of the increasing number of multi drug resistant bacteria and also of the need to find treatment for various diseases. Thus, to fill this urging need there has been a great investment in developing new techniques to speed up and increase the possibility of finding new molecules with therapeutic potential. Typically, the first stage of drug discovery process relies on in vitro assays and conventional high-throughput LC-MS-MS approaches. This combined with unique extreme environments, as a source of new molecules, has proved to be a good approach to enlarge natural product drug discovery. Considering the present demand for new bioactive molecules, together with the fact that cave microorganisms are already considered an important, yet largely unexplored source, our study aimed at assessing the bioactive potential of cave bacterial extracts, namely its antimicrobial and antitumoral potential. From six soil samples collected in the Cerâmica cave, at the Sicó karst massif, centre of Portugal, a total of 409 isolates were obtained. After a primary screening with the cross-streak method, 91 isolates showed antagonistic activity against four pathogenic agents (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas salmonicida and Bacillus aquimaris). Afterwards the secondary screening was carried out with the three isolates that presented higher antimicrobial activity. For the secondary screening, cell-free supernatants (CFS) were tested against eight pathogenic agents (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas salmonicida, Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Klebesiella pneumoniae, Salmonella typhimurium and Staphylococcus aureus). The chemical analysis of the CFS is discussed, as well as the results from the in vitro tests with human cell lines to evaluate its effects on cell morphology, viability and proliferation (Suppl. material 1)