DBIO - Teses de Doutoramento / Doctoral Thesis
Permanent URI for this collection
Também documentos cujo grau seja igual ou mais elevado que TESE DE DOUTORAMENTO, mas não siga a Convenção de Bolonha, são colocados nesta categoria.
(Aceite; Publicado; Actualizado).
Browse
Browsing DBIO - Teses de Doutoramento / Doctoral Thesis by Title
Now showing 1 - 10 of 47
Results Per Page
Sort Options
- Biomonitoring soil health in agricultural volcanic areas : an integrative approachPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Garcia, Patrícia Ventura; Rodrigues, Armindo dos SantosOs solos vulcânicos são recursos naturais de reconhecida fertilidade com propriedades ândicas incomuns que os torna adequados à exploração agrícola, bem como suscetíveis às práticas agrícolas. Esta tese surge como um estudo holístico, integrando propriedades físico-químicas dos solos, biomarcadores de organismos dos solos e pequenos mamíferos, para a determinação do estado de saúde dos solos agrícolas em áreas vulcânicas. Para este objetivo, solos de sistemas agrícolas e de produção animal localizados no Sistema Vulcânico Fissural dos Picos (São Miguel, Açores, Portugal), sujeitos a diferentes práticas agrícolas, foram utilizados como modelos de estudo. As hipóteses científicas deste estudo foram (1) solos agrícolas vulcânicos expostos a fontes antropogénicas e naturais de contaminação do solo e sujeitos a diferentes práticas agrícolas, exercem diferentes pressões nos organismos residentes, comprometendo o estado de saúde do solo; (2) organismos residentes, expostos in situ/ex situ a solos agrícolas vulcânicos, são sensíveis a mudanças de tipo do uso dos solos e práticas agrícolas, logo podem ser propostos como indicadores biológicos do estado de saúde dos mesmos; (3) práticas agrícolas mais intensivas colocam maiores condições de stress ao ecossistema do solo. Globalmente, os resultados revelam que práticas agrícolas em solos vulcânicos, conduzem a condições de stress para os organismos residentes, comprometendo o estado de saúde do solo e provisão dos serviços ecossistémicos por eles gerados. Todos os biomarcadores analisados nos indicadores biológicos selecionados, demonstraram-se sensíveis às atividades antropogénicas (tipo do uso dos solos e práticas agrícolas), bem como à presença de stressores (agroquímicos) no solo, validando a sua aplicabilidade como ferramentas para a biomonitorização do estado de saúde dos solos agrícolas em regiões vulcânicas. […]
- Bryophytes from the Azorean native vegetation : their diversity and contribution to ecosystem servicesPublication . Coelho, Márcia Catarina Mendes; Gabriel, Rosalina Maria de Almeida; Ah-Peng, ClaudineOs briófitos são uma componente importante na diversidade de plantas, ocorrendo desde o litoral ao topo da montanha, e são especialmente conspícuos nas florestas açorianas. Essas plantas dependem muito da água disponível no habitat, a qual interceptam pela chuva, orvalho ou nevoeiro, e transportam externamente (capilaridade) e internamente (estruturas celulares). Neste sentido, os briófitos desempenham um papel importante na regulação dos fluxos de água nas florestas pela sua extraordinária capacidade de retenção de água. Contudo, este papel fundamental dos briófitos nos ecossistemas e as suas características fisiológicas não estão totalmente estudados nem quantificados. Este trabalho focou-se num estudo de diversidade e ecofisiologia de briófitos das ilhas Pico e Terceira (Açores, Portugal). Os principais objetivos são: (i) investigar a diversidade e padrão de distribuição das comunidades de briófitos da ilha do Pico, caracterizando os seus habitats nativos ao longo de um gradiente altitudinal (dos 10 aos 2200 m de altitude); (ii) quantificar a capacidade de 14 espécies, comuns da floresta nativa dos Açores, de reter água (interna- e externamente); e (iii) analisar in situ, durante 1 ano, o estado de hidratação das espécies selecionadas em 3 altitudes, na ilha Terceira. Uma metodologia padronizada (BRYOLAT) foi usada para determinar a distribuição de briófitos ao longo de um gradiente altitudinal (a cada 200 m) através de observações em plots de 100 m2. No total, 51 % (144) da riqueza de briófitos conhecida para a ilha foi alcançada. A distribuição, ao longo do gradiente altitudinal, apresentou um pico de riqueza aos 800 m (49 hepáticas e 23 musgos). Nesta faixa altitudinal são muito favoráveis as condições climáticas aumentando a complexidade da floresta (ótimos habitats para os briófitos). Novos locais foram registados para a ocorrência do musgo endémico raro Echinodium renauldii bem como um registo de uma espécie nova para os Açores, o musgo Antitrichia curtipendula (1600 m). A caracterização ecofisiológica envolveu seis hepáticas e oito musgos representando taxonomicamnente duas divisões e quatro classes. O conteúdo absoluto de água (AWC) foi determinado em ensaios experimentais através da saturação das amostras (peso saturado) e da sua completa desidratação (peso seco). A maioria das 14 espécies demonstraram preferencialmente um comportamento ectohídrico, mais de 60 % da água retida ocorre pela superfície da planta. A capacidade máxima de retenção de água variou de 646 % no Polytrichum commune, a 5584 % no Sphagnum subnitens. A perda de água por evaporação directa demonstrou, para a maioria das espécies, um declínio exponencial ao longo do tempo, onde no minuto 1 o máximo de água perdida foi exibido pela classe Bryopsida (espécie Thuidium tamariscinum: 12 %) e a taxa máxima de evaporação foi alcançada pela classe Sphagnopsida (0.84 g/min). O nível de hidratação das espécies em campo foi analisado através do FWC (conteúdo de água em campo) e do RWC (conteúdo de água relativo à capacidade máxima). Cinco réplicas por espécie foram colhidas no campo e medidas mensalmente ao longo de 4 estações. O FWC, nalgumas classes, aumentou com o gradiente altitudinal e sazonalmente nas estações mais húmidas (inverno e primavera). Perceber quanta água os briófitos nativos adquirem, retêm e libertam para os ecossistemas contribui para um melhor conhecimento da capacidade da vegetação nativa resistir a alterações, por exemplo climáticas, bem como os seus potenciais impactos sobre a disponibilidade e qualidade da água – importante serviço dos ecossistemas realizados pelas plantas.
- A Caldeira do Fogo : génese e evolução das formas do relevoPublication . Fernandes, José G. C.Olhado no passado como peça fundamental na contextura da expansão europeia e, no presente, como fonte inesgotável de recursos, o mar foi, e ainda é, um obstáculo de declarada importância no desenvolvimento económico dos Açores, porque quebra a continuidade do espaço territorial do arquipélago, porque o torna longe dos dois continentes mais próximos e porque condiciona a ocupação humana à escassez do chão insular. Para uma sociedade de tradições agro-pastoris como a açoriana que do amanho da terra retira a sua maior riqueza, o último aspecto referido reveste-se de particular acuidade. Não só as águas confinam as suas terras como, do eterno antagonismo entre o oceano e a terra firme, aquele sai sempre vitorioso. Outrossim, o mar é, por excelência, a bacia receptora dos solos que, no interior das ilhas, a erosão pouco a pouco vai roubando. O lento, mas persistente recuo da costa, é um processo natural que resulta da continuada agressividade das ondas: contra a poderosa força destas, pouca ou nenhuma oposição pode o habitante ilhéu oferecer. A erosão, tomada aqui como desgaste, é um processo de denudaçao dos continentes, natural também e tão antigo como estes o são. Neste campo porém, a interferência do homem pode revestir-se de aspectos significativos que visem retardar ou minimizar o mecanismo erosivo ou de outros que, pelo contrário criem condições ao disparar do processo ou a sua aceleração. No arquipélago dos Açores, e apesar do prejuízo irreparável que actualmente representa o transporte de camadas de solo pelas escorrência superficial, os efeitos da erosão têm sido descorados pelo homem ou olhados com alguma negligência. [...]
- Conservation of Lactuca watsoniana Trelease, an Azorean priority species : phylogenetics, population genetics and propagationPublication . Dias, Elisabete Furtado; Silva, Luís Filipe Dias; Moura, Mónica Maria Tavares; Schaefer, HannoLactuca watsoniana Trel., é uma herbácea perene, endémica do Arquipélago dos Açores. Localmente denominada de “Alfacinha”, pode ser encontrada em quatro das nove ilhas do Arquipélago dos Açores (Faial, Pico, Terceira e São Miguel), estando possivelmente extinta da ilha de São Jorge. O tamanho total estimado das populações é de 500 a 2000 indivíduos, mas observações recentes no campo indicam que poderão ser menos de 500 indivíduos. Considerada como taxon prioritário na Directiva Habitats (Annex B-II) bem como na Convenção de Berna em termos de conservação e está listada como ameaçada (EN B2ab (i, ii, iii); C2a(i)) na Lista Vermelha da IUCN 2017. Atualmente, a Lactuca watsoniana encontra-se restrita a zonas húmidas, ravinas profundas e estreitas, crateras zonas declivosas, prados naturais de Festuca, matos de Erica e florestas de Juniperus entre 600-800 m. Está ameaçada por perda e degradação de habitat, resultante de expansão dos pastos, invasão por espécies exóticas, introdução de herbívoros e distúrbio de áreas sensíveis por turistas e locais. Neste trabalho investigaram-se os seguintes tópicos: i) propagação vegetativa por sementes; ii) genética de populações; e iii) filogenética e filogeografia. Foi estabelecido um protocolo eficaz e exequível para propagação por via seminal, germinando as sementes com 0.1 mg l-1 GA3, ethephon, e um filtro de luz vermelha e um regime de temperatura alterna de 15/10°C, com um fotoperíodo de 12 horas. Este protocolo permitiu a produção de centenas de plântulas viáveis que foram replantadas na população de origem. Dada a necessidade de proceder ao reforço das populações naturais em algumas ilhas, pretendeu-se definir se existiam riscos de contaminação genética resultante da troca de material entre as diferentes ilhas, para isso estudou-se a estrutura e variabilidade genética das populações, usando 8 microssatélites nucleares, desenvolvidos especificamente para a L. watsoniana. Os resultados mostraram uma clara separação entre as várias ilhas dos Açores, estando a maior variação genética dentro das populações (55.0%), mas com níveis relativamente altos de variação entre os clusters (27.3%). Evidenciando um grau de diferenciação entre as populações elevado e fluxo genético com valores inferiores a 1, bem como a existência de isolamento e barreiras geográficas. De modo a clarificar a posição taxonómica da L. watsoniana, nomeadamente em relação a espécies próximas da Europa, Norte da América e de outros Arquipélagos da Macaronésia (Canárias), recorremos a marcadores moleculares nucleares (ITS) e quatro do cloroplasto. Na análise das sequências combinadas de ITS e do cloroplasto (Parsimónia, Máxima verosimilhança e Inferência Baeysiana) o taxon dos Açores, mostrou a existência de um padrão filogeográfico através do arquipélago, com a presença de 5 haplótipos distintos para a L. watsoniana, quatro endémicos em apenas uma ilha (Faial, Pico, Terceira e São Miguel) e um haplótipo com informação genética partilhada do Faial e Pico, bem como uma relação filogenética, bem suportada, com as Lactuca Norte Americanas.
- A contribution to adaptation and implementation mechanisms for ecological structure in spatial plansPublication . Vergílio, Marta Horta de Sousa; Calado, Helena Maria Gregório Pina; Julião, Rui PedroAs pequenas ilhas, como os Açores, um arquipélago autónomo da República Portuguesa, localizado no norte do Oceano Atlântico, apresentam uma elevada susceptibilidade a desastres naturais e baixa capacidade adaptativa para manter funções ecológicas. O efeito cumulativo de pressões ambientais e socioeconómicas aumenta a vulnerabilidade e a reduz a resiliência destes territórios. Encontrar um equilíbrio entre o desenvolvimento de uma gestão ambiental eficiente e a exploração dos recursos naturais é particularmente desafiador. Nestas regiões o espaço é limitado e as actividades humanas dificilmente poderão ser relocalizadas, exigindo novas ferramentas e novas soluções para o ordenamento do território. Actualmente, tanto a legislação nacional portuguesa, como a legislação regional dos Açores, determinam que deve ser criada e cartografada uma estrutura ecológica (EE), que deverá incluir os sistemas de protecção dos valores e recursos naturais, culturais, agrícolas e florestais. No entanto, não têm sido disponibilizadas directrizes nem têm sido adoptadas metodologias consensuais e padronizadas para implementar a EE. Utilizando a ilha do Pico como caso de estudo, o objectivo global do presente projecto de doutoramento é a criação de um processo de delimitação da EE adaptando-o aos Açores, tendo por base critérios científicos, as funções dos ecossistemas (FEs) e cumprindo com a legislação em vigor. A fim de conhecer a situação sobre a aplicação da EE, foi realizada uma análise crítica de literatura disponível para a proposta de um modelo conceptual para definir a EE em pequenas ilhas. Foi definida uma metodologia para determinar a eficiência das actuais áreas protegidas (APs) no cumprimento de objectivos de conservação das espécies e para identificar áreas alternativas ou complementares com relevância para a conservação, que pudessem ser incluídas na EE. Como sendo um exemplo de FE, o stock de carbono foi estimado e cartografado para ser considerado na delimitação da EE. E foi realizada uma análise preliminar às funções dos ecossistemas na ilha do Pico, para integrarem o processo de ordenamento do território e a cartografia da EE. O modelo conceptual proposto para delimitar a EE em pequenas ilhas é baseado: (i) na identificação e cartografia de unidades territoriais da ilha (passo 1); (ii) na definição da EE prioritária, identificando a legislação em vigor (passo 2a); (iii) na definição da EE secundária, identificando e cartografando as FEs baseados nas unidades territoriais anteriores (passo 2b); e (iv) na associação da informação dos passos 2a e 2b, aplicando uma metodologia de tomada de decisão por multi-critério, resultando uma carta de EE para toda ilha (passo 3). A metodologia de agregação e cartografia das FEs demonstrou-se relativamente simples de implementar, com a devida disponibilidade de conhecimento especializado. A análise sugere que o recurso às FEs, juntamente com técnicas de tomada de decisão por multi-critério, pode contribuir com sucesso para a delimitação da EE e para a integração no ordenamento do território. O modelo proposto para delimitar a EE satisfaz os requisitos da legislação local e utiliza uma abordagem com as FEs que tem sido cada vez mais defendida em recomendações europeias. O modelo é apresentado como um suporte estratégico e flexível à tomada de decisão, ao permitir a identificação de soluções integradas e participadas, reduzindo os trade-offs e conciliando as necessidades de conservação da natureza com o desenvolvimento socioeconómico. Esta abordagem poderá ser estendida a outras ilhas e regiões com características semelhantes às dos Açores.
- Culture studies of economically important seaweedsPublication . Patarra, Ana Rita Ferreira; Neto, Ana Isabel de Melo Azevedo; Buschmann, Alejandro Heriberto; Abreu, Maria Helena TrindadeNa última década a aquacultura de macroalgas marinhas recebeu uma atenção crescente. Nos Açores, apenas recentemente o Governo Regional começou a apoiar o investimento privado no sector da aquacultura. Apesar do interesse existente na exploração dos recursos algais existentes nos Açores, até à data não existe informação publicada sobre a viabilidade do cultivo de macroalgas marinhas na Região. A presente tese visa contribuir para o preenchimento desta lacuna, através da investigação sobre o potencial de cultivo de algumas espécies com interesse comercial. Pretende‐se gerar informação útil para o setor público e privado que garanta práticas responsáveis e eficientes de cultivo de macroalgas, contribuindo para a prevenção da sobre‐exploração dos stocks selvagens e para o desenvolvimento sustentável da indústria das algas nos Açores. Neste contexto, foram investigados: (i) o efeito da limitação da fonte de azoto no crescimento in vitro de juvenis da alga castanha Macrocystis pyrifera (L.) C. Agardh e a sua capacidade de recuperação após o stress induzido: (ii) o potencial de cultivo de da alga vermelha Pterocladiella capillacea (S.G.Gmelin) Santelices & Hommersand e da alga castanha Halopteris scoparia (Linnaeus) Sauvageau), duas espécies de valor económico comprovado e presentes na flora algal açoriana: e (iii) o uso de H. scoparia como biofiltro num sistema piloto integrado de aquacultura multitrófica (IMTA – sigla inglesa para Integrated Multi‐Trophic Aquaculture). No desenvolvimento da tese, foram realizados ensaios laboratoriais e de campo para explorar as respostas fisiológicas das espécies investigadas a fatores abióticos selecionados. Verificou‐se que a recuperação dos esporófitos juvenis de M. pyrifera após condições limitantes de nutrientes, foi melhor quando estes foram cultivados previamente num meio de cultivo completo (com uma percentagem de sobrevivência de 83.33 ± 3.61 % e taxa de crescimento de 1.08 ± 0.30 % comprimento dia⁻¹). Estes resultados sugerem um aumento da rentabilidade de produção desta espécie, contudo, é necessário a sua demostração à escala industrial antes de implementar a metodologia de cultivo proposta. A alga P. capillacea cresceu melhor quando submetida a densidades de fluxo de fotões mais elevadas (150 μmol fotões m⁻² s⁻¹) e a períodos de aclimatação mais longos (duas a três semanas). Contudo, foi também observada uma diminuição do comprimento do talo, bem como um baixo crescimento durante os ensaios laboratoriais. Estes resultados foram inesperados tendo em conta outros trabalhos publicados para esta espécie. As condições de cultivo testadas tiveram uma taxa de sucesso baixa, e exigirão novas abordagens por forma a validar o potencial de cultivo desta espécie. A alga H. scoparia cresceu numa gama alargada de densidades de cultivo, luz e temperatura, desde que mantendo a intensidade luminosa abaixo dos 150 μmol fotões m⁻² s⁻¹, condição necessária para minimizar/limitar o crescimento de epífitos. A melhor relação entre taxa de crescimento relativo e produtividade foi obtida a uma densidade de cultivo de 2 g fw L⁻¹, sendo esta a recomendada para desenvolver a produção da espécie. O potencial de cultivo desta espécie para a industria das macroalgas marinhas, num sistema piloto de tanques em IMTA, usando efluentes da produção de dourada, testado aqui pela primeira vez, revelou resultados positivos e promissores. Os melhores resultados foram obtidos a uma densidade de cultivo de 2 g fw dia⁻¹, com uma produtividade semanal de 13.28 ± 2 g dw m⁻² wk⁻¹ e a remoção de 3.63 ± 0.47 g m⁻² dia⁻¹ de amónia (NH₃+NH₄). H. scoparia é, assim, um bom candidato para integrar sistemas de cultivo integrados nestas latitudes. A exploração desta espécie usando biomassa cultivada é possível e a sua produção a uma escala industrial poderá ser, a partir de agora, prevista pela indústria. A presente tese permitiu a produção de informação científica importante quer para uso académico, quer económico, que potencialmente poderá ser usada para o desenvolvimento sustentável do sector das algas marinhas nos Açores.
- Development of a toolbox to biomonitor air quality : towards the sustainability of the Azorean green environmentPublication . Bernardo, Filipe Miguel Teixeira de Sousa; Garcia, Patrícia Ventura; Rodrigues, Armindo dos Santos; Fernandes, Cristina Maria BranquinhoO regime jurídico da qualidade do ar e proteção da atmosfera dos Açores prevê a necessidade de encontrar soluções no sentido de harmonizar o desenvolvimento socioeconómico humano com a preservação dos padrões de excelência da qualidade do ar. Embora historicamente tenha sido um problema incipiente, os desafios contemporâneos colocados pela intensificação das atividades antropogénicas ou alterações climáticas requerem esforços adicionais dedicados à prevenção da declínio da qualidade do ar, por via do aumento das emissões de poluentes atmosféricos, conduzindo à degradação do património natural dos Açores e efeitos adversos sobre a saúde pública. Além disso, devido à origem vulcânica do arquipélago, emissões vulcanogénicas decorrem continuamente durante períodos de atividade quiescente, afetando particularmente as populações cronicamente expostas na proximidade de vulcões ativos. Assim, através do uso de líquenes como biomonitores, o objetivo geral desta tese foi afinar um conjunto de ferramentas para biomonitorizar a poluição do ar em cenários ambientais característicos da ilha de São Miguel (SMG), abrangendo tanto as emissões atmosféricas antropogénicas como vulcanogénicas originadas, respetivamente, pela intensificação sem precedentes das atividades humanas e pelas incessantes manifestações de vulcanismo ativo. O perfil elemental de largo espectro de líquenes foliosos nativos (de ocorrência natural) do género Parmotrema, amostrados ao longo do gradiente de uso do solo de SMG, revelou um padrão transversal de enriquecimento elemental em áreas agrícolas e sobretudo áreas artificiais em comparação com o fundo pristino de áreas florestais, refletindo a contaminação ambiental causada por emissões atmosféricas e exibindo o impacto da intensificação das atividades agrícolas e urbanas, particularmente no contexto da acrescida vulnerabilidade ambiental inerente aos ecossistemas de pequenas ilhas oceânicas. [...].
- Development of novel insecticidal nanoformulations for plant protectionPublication . Frias, Jorge Miguel Vieira de; Simões, Nelson José de Oliveira; Reis, Rui Luís Gonçalves dosDurante vários anos, as pragas foram responsáveis por perdas nos produtos hortícolas, o que, consequentemente, teve um impacto significativo na oferta e qualidade dos alimentos e na evolução da sociedade humana. Embora os recentes avanços na ciência e na tecnologia tenham reduzido consideravelmente a incidência e a severidade causadas por pragas, uma grande parte da produção real ainda é perdida todos os anos. Por esta razão, a proteção das culturas agrícolas exige o controle de vários insetos praga de forma segura, eficaz e de baixo custo. Esse desafio pode ser uma oportunidade para os agentes de controle biológico uma vez que são alternativas mais seguras do que os pesticidas químicos usados atualmente. Desta forma, o objetivo desta tese foi produzir e formular moléculas biológicas conhecidas como fatores de virulência do nematode entomopatogénico da espécie Steinernema carpocapsae, para avaliar seu potencial uso como novos bioinseticidas contra insetos-praga. Esta investigação iniciou-se com a clonagem e a expressão heteróloga de duas proteínas putativas tóxicas do nematode, conduzidas em Escherichia coli, sendo estas um domínio proteico, designado de péptido ScK1 e a proteína Sc-CAP. A primeira referida assemelha-se aos bloqueadores de canais de potássio das anémonas do mar e a segunda faz parte de uma extensa família de proteínas que recebe o nome de CAP (Proteínas secretoras ricas em cisteína, antígeno 5 e proteínas 1 relacionadas à patogénese). Devido à complexidade dessas proteínas ricas em cisteína, só foi possível a produção bem-sucedida das recombinantes em fusão com a proteína chaperone designada por isomerase de ligação dissulfeto (DsbC). A estrutura secundária do péptido ScK1 que apresentou um tamanho molecular de 5.7-kDa, cujo a purificação indicou ser redox-sensível, exibiu um espectro de dicroísmo circular far-UV consistente com uma estrutura secundária alfa-helicoidal. A desnaturação térmica do péptido ScK1 permitiu estimar uma temperatura de desnaturação de 59,2 ± 0,1 ºC. A análise de interação proteína-proteína in silico revelou uma forte afinidade para com os canais de potássio dos insetos. Os resultados dos ensaios de toxicidade usando Drosophila melanogaster como modelo mostraram que a injeção deste péptido é letal contra insetos de forma dose-dependente, com uma dose letal média (LD50) de 52,29 ng por adulto. A administração oral da proteína de fusão reduziu significativamente a atividade locomotora dos insetos tratados após 48 horas do ensaio. A estrutura terciária predita da proteína Sc-CAP revelou uma conformação de alfa-beta-alfa com grande homologia com proteínas de outros nematodes parasitas de vertebrados, conhecidos por terem capacidade de ligação a esteróis. A versão recombinante apresentou um tamanho molecular estimado de 50 kDa e apesar da proteína não apresentar toxicidade por injeção ou administração oral, os experimentos de interação revelaram uma forte capacidade de ligação de esteróis. A análise de interação ligandoproteína mostrou uma alta afinidade do colesterol e do palmitato para diferentes motivos de ligação da proteína com uma energia de ligação de -6,3 e -4,5 kcal/mol, respetivamente. Estes resultados foram confirmados pelo ensaio in vitro, onde a proteína recombinante apresentou, de forma dose-dependente, grande afinidade de ligação ao colesterol. A Nanoencapsulação destas duas proteínas toxicas foi conseguida através da preparação de nanopartículas de quitosano pelo método de gelificação iónica. A caracterização geral das nanopartículas revelou um tamanho nanométrico para as formulações NanoScK e NanoCAP, com um tamanho médio de 182,0 e 676,9 nm, respetivamente, e uma liberação rápida inicial seguida por um perfil de liberação mais lento para ambas as formulações. Estas nanoformulações permitiram a libertação destas proteínas em insetos. Além disso, foi notável a acumulação dessas moléculas em diferentes tecidos do inseto, nomeadamente, no sistema digestivo e no sistema nervoso. A formulação NanoScK causou efeitos imediatos em insetos, induzindo uma evidente redução da atividade locomotora, paralisia e mortalidade, ao contrário do NanoCAP, onde se observou baixa mortalidade. Por fim, foram avaliados os efeitos dessas formulações sobre a progenia do inseto. NanoScK desencadeou uma redução significativa no número de ovos depositados por insetos tratados, enquanto o NanoCAP causou uma redução significativa na taxa de emergência de adultos. Os resultados desta tese conferem um estatuto de prova de conceito em relação ao uso de proteínas do secretado do nematode para o desenvolvimento de novas formulações inseticidas. Esta nova classe de biomoléculas pode dar origem à próxima geração de inseticidas biológicos visto que são específicos para as pragas alvo, biodegradáveis, não tóxicos, amigos do ambiente e de baixo custo de produção.
- Efeito sobre os hemócitos de insectos de um factor citotóxico produzido pela bactéria Xenorhabdus nematophila (Enterobacteriaceae) : pesquisa de actividades citotóxicas : purificação e caracterização da citotoxinaPublication . Ribeiro, CarlosApós uma actualização bibliográfica que faz o objecto da primeira parte e após a descrição dos meios técnicos e métodos na segunda parte, os resultados do nosso trabalho de investigação são expostos na terceira parte subdividida em quatro grandes capítulos. 1.- No primeiro destes capítulo fazemos um estudo dos hemócitos das espécies de lepidópteros que foram escolhidos para este estudo Mythimna unipuncta e Spodoptera littoralis ambos pertencentes à família Noctuidae. As grandes funções desempenhadas por cada um dos tipos celulares são descritas assim como o comportamento dos hemócitos in vitro. Isto permitir-nos-á descrever o estabelecimento e a afinação de um teste original de utilização dos hemócitos para o estudo das relações bactérias-insectos, que será utilizado no resto do nosso trabalho. Os resultados deste capítulo estão, em parte, reportados na nossa publicação n°1. 2.- O segundo capítulo é consagrado à evidenciação e descrição detalhada das actividades citotóxicas desenvolvidas pelo complexo nematobacteriano, principalmente, pela bactéria. São caracterizados cada um dos diferentes factores responsáveis pelas actividades citotóxicas. Este capítulo permitir-nos-á escolher, de entre todos os factores encontrados, aquele que nos pareceu o mais importante participante na depressão das reacções imunitárias induzidas pela bactéria. Será sobre o factor escolhido que incidirão os estudos desenvolvidos nos capítulos seguintes. Os resultados expostos neste quarto capítulo são os reportados nas nossas publicações n° 2 e 3. 3.- O terceiro capítulo é consagrado à purificação e à descrição bioquímica do principal factor que nós chamámos α-Xenorhabdolisina. Foram efectuados numerosos ensaios para esta purificação mas descreveremos essencialmente o método que nos permitiu obter uma fracção pura. Mostraremos que esta citotoxina é uma molécula do grupo muito importante das toxinas de origem bacteriana, que era totalmente desconhecida antes do nosso estudo. É a partir desta fracção totalmente purificada que podemos efectuar a continuação do nosso trabalho de investigação. 4.- No quarto capítulo descreveremos os efeitos deste factor citotóxico sobre as células alvo que são os hemócitos. Este estudo foi feito em microscopia óptica e electrónica. Permitiu-nos mostrar que em função das condições de aplicação, a α-Xenorhabdolisina poderia induzir quer a necrose quer a apoptose dos Na última parte substantiva do nosso trabalho está consagrado à discussão geral e conclusões, na qual faremos o estudo crítico dos resultados obtidos. Mostraremos que o factor citotóxico que purificámos e estudámos pode participar na depressão das reacções de imunidade celulares desenvolvidas pelo insecto. Discutiremos, em particular, a importância desta citotoxina no conjunto dos factores produzidos pela bactéria X. nematophila para colonizar o meio insecto. A finalizar apresentaremos a lista de referências bibliográficas consultadas no decurso do trabalho.
- Efeitos de um aficida sobre as potencialidades biológicas de dois predadores afidífagos : Cheilomenes sulphurea (Olivier) e Semiadalia undecimnotata Schneider (Coleoptera, Coccinellidae)Publication . Garcia, Vasco; Girardie, AdrienEste trabalho teve como objectivo determinar uma metodologia de avaliação dos efeitos de certos pesticidas específicos utilizados em luta integrada sobre os predadores afidífagos da família Coccinellidae. A escolha dos predadores obedeceu a critérios de evolução morfológica, biológica e ecológica. Os métodos, as técnicas e o material foram escolhidos com a finalidade de evidenciar os efeitos não letais de um aficida (o pirimicarbe), abrindo assim perspectivas para o melhor aumento das qualidades dos pesticidas específicos e das técnicas de luta biológica e luta integrada. Um dos métodos de avaliação dos efeitos do pirimicarbe incidiu sobre a voracidade larval de Cheilomenes sulphurea (OLIVIER) e outro sobre o consumo alimentar das larvas do último estado de Semiadalia undecimnotata SCHNEIDER. Verificou-se que a voracidade larval de Ch. sulphurea foi menor em todos os estados larvares, após o tratamento com o aficida. Constatou-se que em Semiadalia undecimnotata, os efeitos do pesticida se traduziram por: uma diminuição do consumo alimentar; uma diminuição do aumento do peso larvar; uma diminuição do rendimento alimentar; um prolongamento da duração do último estado larvar e da fase alimentar por mais doze horas. Os efeitos metabólicos estudados pelo método respirométrico, provaram que o pirimicarbe causou um aumento muito sensível do O2 consumido e uma queda seguida de uma subida no CO2 expirado. Os valores do QR nas larvas tratadas foram assim; primeiro inferiores a 1 (utilização das reservas glucídicas) e depois superiores a 1 (acumulação de glúcidos). O método cardiométrico mostrou que o pirimicarbe reduz a actividade cardíaca das pupas nas 24 horas após o tratamento, havendo depois uma recuperação (48 horas após o tratamento, os ritmos cardíacos estavam equilibrados). Na postura, as consequências mais importantes revelaram-se nas médias dos ovos postos. Estas eram inferiores nas testemunhas durante pelo menos 3 semanas. Na distribuição de frequências das posturas, as de alta gama (entre os 40 e 60 ovos) eram sempre reduzidas nos insectos tratados. Passado este período de efeito do aficida notou-se um fenómeno de recuperação e as posturas dos insectos tratados excediam as testemunhas. A mortalidade foi sempre pouco importante, excepto nos primeiros estados larvares (quase 50% em Cheilomenes sulphurea). Estas técnicas permitiram a avaliação qualitativa e quantitativa dos efeitos do pirimicarbe e evidenciaram que os Coccinelídeos possuem um mecanismo de desintoxicação ou de eliminação dos efeitos do pesticida rápido e activo.