Optimization of Emiliania huxleyi growth for production of n-3 polyunsaturated fatty acids and novel compounds with osteogenic activity

Emiliania huxleyi é uma das mais abundantes espécies de cocolitoforídeos (Haptophyta) e é responsável por vastos blooms em todo o mundo, sendo até visíveis do espaço. A abundância de E. huxleyi nos oceanos sugere fortemente que é uma microalga promissora para a produção industrial de larga escala, com possíveis aplicações biotecnológicas. A sua capacidade de calcificação, devido à produção de placas de calcite, sugere ainda que poderá ser usada para estudos de acidificação dos oceanos, com potencial para mitigação de CO2. E. huxleyi é um organismo unicelular com um reduzido tamanho (4-6 μm) que produz cocólitos em vesículas intracelulares especializadas. Possui também um ciclo de vida haplo-diplonte complexo, com 3 tipos celulares diferentes: células portadoras de cocólitos (células C diploides), células nuas não-móveis (células N) e células móveis portadores de escamas (células S haploides). Os diferentes tipos celulares podem ser induzidos durante o ciclo de vida, levando à diferenciação celular. O ciclo de vida haplo-diplonte tem também um papel muito importante para a sobrevivência da espécie. Esta espécie possui várias caraterísticas com interesse biotecnológico, devido à síntese de ácidos gordos polinsaturados de elevado valor comercial e à produção de pigmentos que poderão servir como substitutos de colorantes artificiais. Além disso, E. huxleyi possui ainda uma caraterística diferente de outras espécies de microalgas mais produzidas industrialmente, que é a produção de cocólitos formados por CaCO3. Estes cocólitos demonstram também grande potencial, com aplicações em nanotecnologia ou ainda como substitutos à calcite industrial. A produção de CaCO3 sugere ainda a presença de compostos com atividade osteogénica. Sete estirpes de E. huxleyi foram adquiridas, procedendo-se ao seu crescimento sob condições controladas. Das sete estirpes, a estirpe RCC1250 foi a selecionada, uma vez que foi a que respondeu melhor às condições de scale-up. Fatores abióticos importantes – meio de cultura, temperatura e intensidade luminosa – foram otimizados para a estirpe E. huxleyi RCC1250 através do uso de fotobiorreatores de escala laboratorial Algem®. Cada ensaio teve a duração de 11 dias, com a monitorização das culturas a cada 2 dias, que incluía: contagens celulares, fluorometria, determinação da concentração de NO3- e observações microscópicas. O desempenho de crescimento foi superior usando Nutribloom® como meio de cultura, quando comparado com o crescimento observado com o meio de cultura K/2, que é considerado o meio de cultura “standard” para esta espécie. A concentração de NO3- também mostrou ser crucial para o crescimento, em que o meio de cultura a uma concentração de NO3- de 0.6 mM demonstrou ser inibitório, numa fase inicial do crescimento. Com este ensaio, ficou definido que o meio de cultura Nutribloom® a uma concentração de 0.3 mM de NO3- seria adicionado no dia 0 e, quando a cultura atingisse uma densidade ótica de 1, esta concentração seria aumentada para 0.6 mM, com adição de meio de cultura a cada 2 dias. A temperatura ótima de crescimento correspondeu a 23 ºC, mas também houve crescimento aos 26 ºC, mostrando um certo nível de adaptação a temperaturas mais altas, o que será vantajoso para uma produção industrial no sul de Portugal. Determinou-se também que 900 μmol fotões/m2/s corresponde à intensidade luminosa ótima em termos de densidade de fluxo de fotões. Foi ainda possível verificar a inibição da fotossíntese em culturas expostas a intensidades luminosas superiores a 1000 μmol fotões/m2/s. As condições “standard” (meio de cultura K/2 a uma concentração de NO3- de 0.3 mM, posteriormente aumentada para 0.6 mM, 17 ºC e 1219 μmol fotões/m2/s) foram também comparadas com as condições otimizadas (meio de cultura Nutribloom® a uma concentração de NO3- de 0.3 mM, posteriormente aumentada para 0.6 mM, 23 ºC e 900 μmol fotões/m2/s), resultando num aumento de crescimento significativo. No final dos ensaios nos fotobiorreatores Algem®, a biomassa foi recolhida por centrifugação e liofilizada para a determinação da composição bioquímica de E. huxleyi. Determinou-se também o conteúdo proteico e de pigmentos, a percentagem de lípidos totais e o perfil de ácidos gordos. A biomassa produzida sob as condições standard continha elevadas quantidades de ácidos gordos saturados e monoinsaturados, nomeadamente os ácidos gordos mirístico, palmítico e oleico. No entanto, a biomassa produzida sob as condições otimizadas continha elevadas quantidades de ácidos gordos polinsaturados (PUFA), nomeadamente os ácidos octadecatetrenóico (OTA) e docosahexenóico (DHA), que são conhecidos pelo seu elevado valor comercial. Aumentaram ainda a produção dos PUFAs anteriores em 4 e 5 vezes, respetivamente. O conteúdo proteico foi também significativamente superior nas culturas expostas às condições otimizadas. Elevadas quantidades de 19’-hexanoilofucoxantina e fucoxantina foram também obtidas sob condições otimizadas, com um aumento de 3 e 2 vezes, respetivamente. O potencial osteogénico de vários extratos de E. huxleyi (etanol, acetato de etilo e água) foi avaliado em larvas de peixe-zebra (Danio rerio) com 3 dias pós-fertilização, expostas por 3 dias a várias concentrações de cada extrato. Os extratos testados não afetaram a área da cabeça das larvas, sendo este o parâmetro usado para a correção da área do opérculo. Análises morfométricas das larvas coloradas com alizarin-red revelaram que o extrato etanólico a 10 μg/mL e 1 μg/mL aumentaram, respetivamente, a área do opérculo em 20 e 11% sobre o controlo (o primeiro tão alto quanto o controlo positivo). A aplicação do extrato de acetato de etilo também levou a um aumento do opérculo em 12% a 100 μg/mL, enquanto o extrato de água não demonstrou nenhum efeito significativo no crescimento do osso. Este ensaio mostrou a presença de compostos pro-osteogénicos, com potencial para desenvolvimento de um novo fármaco. Em conclusão, o presente estudo revelou uma nova perspetiva no impacto dos fatores abióticos no crescimento de E. huxleyi RCC1250. O meio de cultura e a sua concentração de NO3- demonstrou ter um papel fundamental no crescimento desta estirpe, assim como a temperatura e a intensidade luminosa. A otimização destes parâmetros levou também a um aumento significativo na produção de compostos de elevado valor comercial, como PUFAs n-3, fucoxantina e 19’-hexanoilofucoxantina. Deste modo, este trabalho não só permitiu o estabelecimento de um novo protocolo para o melhoramento do crescimento de E. huxleyi, mas também mostrou o seu potencial como uma fonte de compostos de elevado valor comercial e de importantes metabolitos secundários com atividade osteogénica na biomassa produzida.Emiliania huxleyi is one of the most abundant species of coccolithophores (Haptophyta) and is responsible for extensive blooms worldwide. The widespread abundance of E. huxleyi suggests that it may be a promising species for industrial production with high potential for biotechnological applications. Important abiotic factors – culture media, temperature and light intensity – were optimized for E. huxleyi RCC1250 using lab-scale Algem® photobioreactors. Growth performance was higher using Nutribloom® as culture medium as compared to K/2, which is the considered to be the “standard” medium for this species. Optimal temperature and light intensity were, respectively, 23ºC and 900 μmol photons/m2/s in Nutribloom® growth medium. The biomass produced contained high amounts of polyunsaturated fatty acids (PUFA), in particular octadecatetraenoic (OTA) and docosahexaenoic acids (DHA), which are known to have high market value. Optimized conditions increased the production of these PUFAs by 5- and 4-fold, respectively. High amounts of 19’-hexanoyloxyfucoxanthin and fucoxanthin were also achieved under optimized conditions with an increase of 2- and 3-fold. The osteogenic potential of several E. huxleyi extracts (i.e., ethanol, ethyl acetate and water) was assessed in zebrafish (Danio rerio) larvae at 3 days post-fertilization exposed for 3 days to a range of concentrations of each extract. Morphometric analysis of alizarin red-stained larvae revealed that the ethanolic extract at 10 μg/mL and 1 μg/mL increased, respectively, the operculum area by 20 and 11% over the control (the former as high as the positive control). Ethyl acetate extract also induced an operculum increase of 12% at 100 μg/mL, whereas water extract did not show any significant effect on bone growth. In conclusion, this work has not only established a new protocol to improve E. huxleyi growth performance but has shown the presence of high-value compounds and important secondary metabolites with osteogenic activity in the produced biomass

Titanium surface modification by laser to enhance the anti-biofilm effect of dental implants

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia BiomédicaPeri-implant diseases are one the main causes of dental implant failure. Throughout the years, new strategies for dental implants fabrication have been developed in order to prevent such infections to occur. In one hand, the increase of the surface roughness and hydrophilicity can promote a better connection of the bone cells with the implant. Consequently, the healing time is shortened. On the other hand, those alterations also promote bacteria to adhere and proliferate. Therefore, another strategy is to incorporate organic or inorganic elements with antibacterial properties onto the surface of implants. The intend of this work was to develop and test surfaces that generate a dipole repellent for the bacteria when immersed in an aqueous solution. Two approaches were developed for that purpose. In one approach a pattern of different titanium dioxide thickness was created on the titanium surface, using a Q-Switched Nd:YAG laser system operating at 1064 nm. The other strategy was to incorporate silver particles on a laser textured titanium surface. The incorporation of the silver was performed by laser sintering and through hot-pressing. The antibacterial properties of the samples with different oxide thickness and the samples with hot-pressed silver were tested against 14 bacterial strains. The surface characteristics of the samples were also evaluated by optical and scanning electronical microscopy, the wettability and roughness were also measured, and the oxides were characterized by Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. The tests performed on the samples showed that the surfaces were hydrophilic and moderately rough. The oxide present in the samples with different oxide thickness was mostly in the rutile form. Those samples also showed no signs of antibacterial effects when compared to polished samples. The samples with silver, on the other hand, showed a reduction of Porphyromonas gingivalis and Prevotella intermedia strains. A reduction of the biofilm was also noticed on the surface of those samples.As doenças periimplantares são uma das principais causas de falhas em implantes. Ao longo dos anos, novas estratégias têm sido desenvolvidas com o intuito de prevenir a ocorrência de infecções. Por um lado, o aumento da rugosidade e hidrofílicidade das superfícies dos implantes promove uma melhor ligação entre as células ósseas e os implantes. Por conseguinte, o tempo de recuperação é reduzido. Por outro lado, essas características também promovem a adesão e proliferação de bactérias. Consequentemente, outras estratégias desenvolvidas incluem a incorporação de elementos antibacterianos orgânicos ou inorgânicos na superfície dos implantes. Com este trabalho pretendeu-se desenvolver e testar superfícies que gerem dipolos repelentes para bactérias, quando imersas em soluções aquosas. Duas abordagens foram desenvolvidas. Uma das abordagens correspondeu a criar um padrão com diferentes espessuras de dióxido de titânio através da utilização de um sistema laser Q-Switched Nd:YAG que opera a 1064 nm. Outra estratégia correspondeu à incorporação de partículas de prata numa superfície de titânio previamente texturizada por laser. A incorporação da prata foi efectuada através de laser e de prensagem a quente. As propriedades antibacterianas das amostras produzidas foram testadas numa cultura com 14 diferentes estirpes bacterianas. As características das superfícies foram também examinadas por microscopia óptica e electrónica, a molhabilidade e rugosidade foram também medidas, e os óxidos caracterizados por Espectroscopia de Raios-X por Dispersão de Energia. Os testes realizados revelaram que as superfícies apresentavam características hidrofílicas e eram moderadamente rugosas. O óxido presente nas amostras com diferentes espessuras de óxido encontrava-se maioritariamente na forma rutile. Estas também não revelaram propriedades antibacterianas comparativamente a uma superfície polida. Por outro lado, as amostras com prata mostraram-se eficazes a reduzir a adesão das estirpes de Porphyromonas gingivalis e Prevotella intermedia. Também se revelaram inibidoras da formação de biofilme na sua superfície.This work is supported by Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) with the reference project UID/EEA/04436/2019, by FEDER funds through the COMPETE 2020 – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) with the reference project POCI-01-0145-FEDER-006941 and POCI-01-0145-FEDER-030498 and the project with reference NORTE-01-0145-FEDER-000018-HAMaBIC

A Gentrificação Turística nas “Ilhas” do Porto pelo Olhar dos Moradores: Um Caso de Estudo das “Ilhas” de São Vítor

O turismo é uma atividade com grande importância económica, social e cultural e que está em constante mutação, procurando responder às necessidades dos turistas e, especialmente, das novas gerações. Posto isto, o aparecimento de novos mercados de nicho e do turismo 2.0 enalteceram novos interesses por parte dos visitantes, que começam a mostrar curiosidade em visitar locais históricos e culturais, assim como em vivenciar o modo de vida da população das cidades que visitam. Este é um caso que se aplica à cidade do Porto e, mais concretamente, a São Vítor e às “ilhas” que tanto caracterizam este arruamento. Ao longo dos últimos 10 anos, têm-se verificado alterações no tecido residencial e funcional da Rua de São Vítor, resultando na conversão de várias tipologias de habitação em alojamento local, assim como na reabilitação de edificado e, por consequência, deu-se o encerramento de vários estabelecimentos de comércio tradicional e a abertura de novos estabelecimentos com atividade mais direcionada aos turistas. Por este motivo, é possível afirmar que neste arruamento tem decorrido um processo de gentrificação turística. De maneira a perceber que impactos socioeconómicos foram gerados pelo processo de gentrificação turística nas “ilhas” de São Vítor nos últimos 10 anos, foram realizadas 13 entrevistas de resposta aberta a vários moradores de diferentes “ilhas”, que prestaram o seu testemunho no que diz respeito à saída e entrada de novos residentes, à alteração de preços, às principais transformações que ocorreram e, por fim, à alteração de hábitos, permitindo recolher dados qualitativos que fundamentam esta pesquisa. Ainda através da realização das entrevistas, foi recolhido o testemunho de um ex-morador de uma das “ilhas” que é atualmente um alojamento local. Da análise dos dados recolhidos, pode-se concluir que houve uma rutura do sentimento de comunidade por parte da população da Rua de São Vítor que, ao longo da elaboração deste trabalho, mostrou algum descontentamento face ao desaparecimento das “ilhas”, do comércio tradicional e, especialmente, face ao convívio que adultos e crianças tinham em tempos mais remotos e que, atualmente, é praticamente inexistente.N/

Experiências em praxe: uma análise a partir de retratos sociológicos de estudantes de 1.º ano

A partir de dois estudos de caso da Universidade do Porto, dedicámo-nos ao estudo do papel da praxe no processo de integração dos estudantes recém-chegados ao ensino superior. Este artigo discute 15 retratos sociológicos construídos a partir dessas experiências de 1.º ano. Problematizamos a eficácia da praxe enquanto principal mecanismo de integração e socialização na nova realidade contextual, concluindo que esta se apresenta como contexto de ativação, favorecimento, criação e inibição de disposições e competências. Identificamos, ainda, diferentes perfis, em que a multiplicidade de modos de relação com o fenómeno se consubstancia.Based on two case studies of Porto University, we studied the role of praxe in the integration/inclusion process of the newly arrived students. This article discusses 15 individual portraits based upon those experiences. We studied the efficiency of praxe in social interaction, as the most important mechanism of integration and socialization in the new reality, concluding that it is a context of engagement, advantage, creation and inhibition of provisions and competences. We have also identified different profiles, in which is based the multiplicity of interaction modes to the phenomenon.Sur la base de deux études de cas à l’Université de Porto, nous nous sommes consacrés à l’étude du rôle de la praxe dans le processus d’intégration des nouveaux élèves à l’Université. Cet article englobe 15 portraits sociologiques construits à partir de ces expériences. Nous avons étudié l’efficacité de la praxe comme le principal mécanisme d’intégration et de socialisation dans la nouvelle réalité contextuelle et on a conclu que c’est un contexte d’activation, de favorisation, de création et d’inhibition des dispositions et des compétences. Nous avons également identifié differents profils, dans lesquels on peut concilier la multiplicité des moyens de relation au phénomène.A partir de dos estudios de caso en la Universidad de Porto, se dedicó al estudio del papel de la praxe en el proceso de integración de los estudiantes recién llegados a la Universidad. Este artículo discute 15 retratos sociológicos construidos a partir de esas experiencias. Problematizamos la eficacia de la praxe, como principal mecanismo de integración y socialización en la nueva realidad contextual, concluyendo que ésta se presenta como un contexto de activación, favorecimiento, creación e inhibición de disposiciones y competencias. Identificamos, además, diferentes perfiles, en que la multiplicidad de modos de relación con el fenómeno se consubstancia

Experiencias de praxe: Un análisis de retratos sociológicos de estudiantes de 1er año

A partir de dois estudos de caso da Universidade do Porto, dedicámo-nos ao estudo do papel da praxe no processo de integração dos estudantes recém-chegados ao ensino superior. Este artigo discute 15 retratos sociológicos construídos a partir dessas experiências de 1.º ano. Problematizamos a eficácia da praxe enquanto principal mecanismo de integração e socialização na nova realidade contextual, concluindo que esta se apresenta como contexto de ativação, favorecimento, criação e inibição de disposições e competências. Identificamos, ainda, diferentes perfis, em que a multiplicidade de modos de relação com o fenómeno se consubstancia.Based on two case studies of Porto University, we studied the role of praxe in the integration/inclusion process of the newly arrived students. This article discusses 15 individual portraits based upon those experiences. We studied the efficiency of praxe in social interaction, as the most important mechanism of integration and socialization in the new reality, concluding that it is a context of engagement, advantage, creation and inhibition of provisions and competences. We have also identified different profiles, in which is based the multiplicity of interaction modes to the phenomenon.Sur la base de deux études de cas à l’Université de Porto, nous nous sommes consacrés à l’étude du rôle de la praxe dans le processus d’intégration des nouveaux élèves à l’Université. Cet article englobe 15 portraits sociologiques construits à partir de ces expériences. Nous avons étudié l’efficacité de la praxe comme le principal mécanisme d’intégration et de socialisation dans la nouvelle réalité contextuelle et on a conclu que c’est un contexte d’activation, de favorisation, de création et d’inhibition des dispositions et des compétences. Nous avons également identifié differents profils, dans lesquels on peut concilier la multiplicité des moyens de relation au phénomène.A partir de dos estudios de caso en la Universidad de Porto, se dedicó al estudio del papel de la praxe en el proceso de integración de los estudiantes recién llegados a la Universidad. Este artículo discute 15 retratos sociológicos construidos a partir de esas experiencias. Problematizamos la eficacia de la praxe, como principal mecanismo de integración y socialización en la nueva realidad contextual, concluyendo que ésta se presenta como un contexto de activación, favorecimiento, creación e inhibición de disposiciones y competencias. Identificamos, además, diferentes perfiles, en que la multiplicidad de modos de relación con el fenómeno se consubstancia

A Política externa sueca desde o fim da II Guerra Mundial aos dias de hoje

A Suécia é um país que se distingue pelo alto e prestigiado padrão social, pela transparência política e pelo grande apoio humanitário. Na área da política externa, a Suécia é conhecida por ter um dos períodos de paz mais longos, de mais de 200 anos, inclusive ultrapassando a Suíça, “o país neutro”. Quais as razões da excecionalidade da política externa sueca? O que difere a Suécia dos outros países para ser merecedor de um estatuto respeitável a nível da política externa? Desde a política de neutralidade à política externa feminista, este relatório aborda as diferentes políticas externas adotadas pela Suécia desde o fim da II Guerra Mundial até à atualidade, prestando especial relevância à iminente adesão à NATO. O presente relatório resulta do estágio realizado na Embaixada de Portugal em Estocolmo, e por isso, este relatório está dividido em duas partes: a descrição das atividades desenvolvidas e a apresentação e exposição da política externa sueca.Sweden, a distinguished country renowned for its prestigious reputation and high social standards, has earned global recognition for its transparent political system and generous humanitarian support. With over 200 years of peacetime, surpassing even Switzerland, Sweden's exceptionalism is noteworthy. Its policy of neutrality, combined with its pioneering Feminist Foreign Policy, distinguishes Sweden from other countries. This report, based on my internship at the Portuguese Embassy in Stockholm, examines Sweden's foreign policies since World War II, with a focus on its imminent NATO membership. The first chapter focuses a description of the activities I engaged during the internship, offering valuable insights into the practical aspects of Swedish diplomacy. The second chapter provides an overview over Swedish Foreign Policy. Sweden's diplomatic approach and commitment to gender equality have earned it a respectable stature globally

A Influência do marketing digital na captação de novos alunos do IPCB

Dissertação apresentada à Escola Superior de Gestão de Idanha-a-Nova do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão de Empresas.A evolução da tecnologia levou as instituições de ensino superior a adaptarem-se aos hábitos das novas gerações, para assim chegar de forma mais fácil, rápida e competitiva ao público alvo: os candidatos a frequentar o ensino superior. As redes sociais fazem parte da rotina de milhares de pessoas, pelo que a sua utilização, por parte das IES, passou a ser incontornável, devido à facilidade de utilização, ao baixo custo e ao alcance que possibilita, mas essencialmente porque os candidatos ao ensino superior são, na sua maioria, jovens, que estão quase permanentemente online. O presente estudo procurou conhecer a perceção dos alunos e ex-alunos do Instituto Politécnico de Castelo Branco sobre as ações de marketing digital, através das redes sociais, utilizadas pela Instituição com vista à captação de alunos. Foi realizado um estudo exploratório, tendo-se utilizado a entrevista e o questionário para a recolha de dados junto dos sujeitos de investigação. A análise dos resultados demonstrou que alunos e ex-alunos da Instituição têm a perceção de que a procura de informação nas redes sociais do IPCB influencia positivamente a decisão quanto à escolha do curso/Instituição. Já a perceção em relação à importância da informação sobre a Instituição nas redes sociais é a de que não influencia a decisão quanto à escolha do curso/Instituição. Também a frequência de acesso às redes sociais parece não influenciar a decisão quanto à escolha do curso/Instituição. Estes dados permitem concluir que a utilização das redes sociais para implementar as estratégias de marketing é fundamental para o IPCB, com vista à captação de alunos. No entanto, deve ter-se sempre presente que as redes sociais constituem apenas um meio para chegar aos potenciais alunos, não sendo suficiente a Instituição estar presente nas redes sociais. É fundamental planear de forma rigorosa a informação a disponibilizar e a forma de o fazer, no sentido de garantir que é esclarecedora, relevante e atrativa, e dá resposta às expetativas dos potenciais candidatos ao ensino superior.The evolution of technology has led higher education institutions to adapt to the habits of new generations, in order to reach the target audience in an easier, faster and more competitive way: the candidates to attend higher education. Social networks are part of the routine of thousands of people, so their use by HEIS has become unavoidable, due to their ease of use, low cost, and reach, but essentially because candidates for higher education are mostly young people, who are almost permanently online. This study sought to know the perception of students and ex-students of the Polytechnic Institute of Castelo Branco about the digital marketing actions, through social networks, used by the institution in order to attract students. An exploratory study was conducted, and the interview and questionnaire were used to collect data from the research subjects. The analysis of the results showed that students and ex-students of the institution have the perception that the search for information on the social networks of the IPCB positively influences the decision regarding the choice of the course/institution. On the other hand, the perception concerning the importance of the information about the institution on the social networks is that it does not influence the decision on the choice of the course/institution. Also, the frequency of access to social networks does not seem to influence the decision in respect of the choice of the course/institution. These data allow us to conclude that the use of social networks to implement marketing strategies is fundamental for the IPCB, in order to attract students. However, it should always be kept in mind that social networks are only a way to reach potential students, not being enough for the institution to be present in social networks. It is essential to plan rigorously the information to be made available and the way to do it, in order to ensure that it is enlightening, relevant and attractive, and meets the expectations of potential candidates for higher education