CEBAL - CONCLUÍDOS

O consumo de fruta tem sido associado à baixa incidência de algumas patologias, tais como cancro, diabetes, doenças cardiovasculares e desordens neuro degenerativas. Os efeitos benéficos do consumo de fruta têm sido atribuídos principalmente à alta concentração em compostos bioativos com propriedades antioxidantes, como polifenóis e vitaminas. O perfil de compostos bioativos dos frutos pode variar de acordo com inúmeros fatores, tais como variedade, período de crescimento e época de cultivo, práticas culturais, e condições de armazenamento e processamento. Os fatores ambientais, tais como as condições edafoclimáticas (tipo de solo, exposição ao sol, precipitação) e fatores agronómicos (fertilização) parecem ter um efeito importante no perfil de compostos bioativos presentes nos frutos. A disponibilidade de água surge como um dos fatores mais relevantes, uma vez que representa, em muitos casos uma situação de stresse para a própria planta, o que pode condicionar a síntese de diversos metabolitos secundários, traduzindo-se numa alteração do perfil fitoquímico da produção. A disponibilidade de água no Alentejo permitida pela barragem do Alqueva tem levado ao aumento da produção de várias culturas agrícolas e à introdução de novas culturas, nomeadamente de pomares. No entanto, a água é um recurso limitado que é necessário proteger e gerir de forma racional, pelo que estratégias de rega que permitam aumentar a utilização eficiente da água, não comprometendo a produção e a qualidade dos produtos, são aspetos essenciais. Desta forma, o principal objetivo do presente projeto é a avaliação do efeito de diferentes estratégias de rega deficitária controlada, sobre o perfil fitoquímico e atividade antioxidante da ameixa pronta a colher.

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NEW PROTECTION: Efeitos de estirpes probióticas em azeitonas em calda (PTDC/AGR-ALI/117658/2010)

Para além de responder a necessidades nutricionais e proporcionar prazer sensorial, alguns alimentos desempenham um terceiro papel – de protecção suplementar contra doenças degenerativas, retardando a incidência ou reduzindo a severidade de condições de saúde crónicas, desde que incluídos regularmente em dietas equilibradas. Esta forma de “NEW PROTECTION”, bem suportada cientificamente e alvo do interesse por parte do consumidor, constitui o suporte principal desta proposta; sendo uma ressubmissão (onde todas as falhas encontradas na versão prévia foram melhoradas), será implementada ao abrigo de uma rede de parceiros europeus relevantes.

Uma das classes principais daqueles produtos é a dos probióticos, cujos microrganismos sobrevivem à passagem no tracto gastrointestinal, actuam no cólon com efeito antimicrobiano contra patogéneos locais e exibem carácter anti-tumoral. Contudo, os alimentos probióticos restringem-se quase exclusivamente aos lacticínios com espécies de Bifidobacterium. Diversas estirpes selvagens de Lactobacillus foram já isoladas pelo nosso grupo, a partir de salmouras de cultivares de azeitona portuguesa; dados preliminares indicam potencial capacidade probiótica, p.ex. carácter antimicrobiano e resistência a condições gastrointestinais simuladas. Portanto, uma estratégia para contrariar o decréscimo na produção e exportação de azeitona de cultivares genuinamente portuguesas (para além da expansão do portfolio de alimentos probióticos) passa por desenhar e produzir salmouras e pastas probióticas – visando uma mais-valia comercial, e garantindo o património cultural único subjacente às qualidades gastronómicas da azeitona. Infelizmente, os dados científicos sobre esta matriz ou estirpes lácticas selvagens são escassos para validar e explicar a sua capacidade de promoção da saúde.

O objectivo geral do projeto é, por isso, gerar conhecimento científico fundamental sobre tais estirpes, para eventual concepção racional de salmouras e pastas de azeitona probióticas. Os objectivos específicos são: (i) caracterização exaustiva in vitro e in vivo de estirpes selvagens de Lactobacillus plantarum, L. paraplantarum e L. pentosus, pré-seleccionadas pelas suas propriedades probióticas; (ii) elucidação dos mecanismos de acção probiótica, e dos efeito dos constituintes da própria matriz na promoção da saúde; e (iii) optimização da formulação do alimento, por forma a maximizar a sua ingestão e actividade microbiana – e eventual aceitação pelos consumidores.

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O desenvolvimento do felogénio e resposta a stress em sobreiro - o papel do factor de transcrição Myb68 PTDC/AGR-GPL/118856/2010

Os sobreiros (Quercus suber, Qs) são considerados património natural, merecendo especial atenção. Estas árvores são valorizadas pelo seu papel ecológico no combate à desertificação e erosão do solo e também pela sua contribuição na conservação da biodiversidade. Além disso, os sobreiros são fonte de um recurso natural renovável e sustentável, a cortiça. As camadas de cortiça produzidas na casca de Qs podem ser extraídas do tronco sem danificar a vitalidade da árvore, permitindo a formação subsequente de novas camadas. Este processo é a base da produção sustentável de cortiça, responsável por um importante sector industrial. A investigação sobre o sobreiro e a cortiça só teve início no fim dos anos 90. Contudo, muitas incertezas e lacunas permanecem sobre os processos de formação da cortiça e no conhecimento base das suas propriedades. A recente eleição do sobreiro, como a espécie nacional com prioridade na investigação, pela comunidade científica de Biologia de Plantas, vem realçar esta necessidade urgente. No contexto da relevância sócio-económica do montado no Alentejo, o desenvolvimento da cortiça tem sido alvo da investigação desenvolvida pelo IP no CEBAL. O CEBAL está localizado no coração do Alentejo, onde a indústria de extracção da cortiça assume particular importância. Como resultado da interacção do CEBAL com os produtores locais, o desenvolvimento da cortiça foi eleito como um dos temas principais de investigação, na medida em que o conhecimento dos factores que interferem na formação e qualidade da cortiça é inexistente.

A ideia deste projecto baseou-se na constatação de que os processos moleculares subjacentes à biossíntese e diferenciação da cortiça são praticamente desconhecidos e à escassez de abordagens de genética molecular. A primeira abordagem genómica foi relatada recentemente (1), onde um conjunto de genes potencialmente importantes para a biossíntese e diferenciação da cortiça foram descritos. Neste estudo foi identificado um número de genes reguladores, incluindo diversos factores de transcrição (FT) com prováveis funções na diferenciação da cortiça e na identidade do meristema. Um destes genes é um FT R2R3Myb. Os membros desta família têm sido apontados como genes reguladores do metabolismo da lenhina e dos fenilpropanóides (2, 3), duas das vias metabólicas envolvidas na biossíntese da cortiça e na diferenciação de tecidos vasculares primários e secundários (4). O objectivo deste projecto é aprofundar o estudo do papel deste FT (QsMyb68), no desenvolvimento da cortiça e na resposta ao stress.

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NEucBark – New valorization strategies for Eucalyptus spp. Bark Extracts (PTDC/AGR-FOR/3187/2012)

A indústria florestal é um importante sector industrial na Europa, e particularmente em Portugal, com a reconhecida atividade de conversão de madeira para celulose, papel, entre outros produtos derivados. Nos últimos anos, devido às crescentes exigências competitivas dentro do setor florestal, a valorização de diferentes fluxos secundários, tais como resíduos de casca tornou-se uma prática necessária para o aumento da rentabilização económica do setor. Baseado num conceito de biorefinaria, estes resíduos podem ser rentabilizados e transformados em produtos de elevado valor acrescentado, com grande relevância para as indústrias química e farmacêutica, contribuindo para o desenvolvimento e afirmação económica do setor florestal. Resultados anteriores de membros da nossa equipa de investigação revelam que a composição química de extratos lipofílicos derivados da casca de Eucalyptus globulus, nomeadamente, casca do tronco total, película dos troncos, cascas de ramos, frutos, e folhas juvenis e adultas, apresentam grandes quantidades de triterpenóides, variando entre 1,2 g/kg e 12,2g/kg, respetivamente, nos frutos e nas camadas superficiais da casca. Estes triterpenóides são na sua maioria ácidos triterpénicos derivados da estrutura do lupano, ursano e oleananos (ou seja, betulínico, betulónico, ursólico e oleanólico) [1]. Uma composição química bastante similar foi também detetada na na casca da espécie Eucalyptus nitens [2].

Nos últimos 10 anos, várias publicações reivindicam as potentes propriedades farmacológicas dos ácidos triterpénicos, na saúde humana, mais concretamente nas atividades antitumorais (para revisão [3]). O desenvolvimento de metodologias limpas para a extração e purificação dos triterpenóides está a ser desenvolvida por alguns dos membros deste projeto de investigação. No entanto, a valorização económica destes compostos e sua aplicação e utilização na saúde humana, depende totalmente da capacidade de aumentar a sua solubilidade em água. De acordo com resultados preliminares do nosso grupo de investigação, extratos lipofilicos da casca de Eucalyptus globulus apresentam elevada insolubilidade em solventes compatíveis com a cultura de células animais, a qual se traduziu numa fraca atividade celular. Curiosamente, quando simulamos o extrato utilizando ácidos puros, ursólico, oleanólico, betulínico e betulonico, (com base em resultados prévios da caracterição química) verificamos que após 48h, o extrato sintético induziu uma forte resposta antiproliferativa em linhas celulares de cancro da mama, demonstrando claramente a parca biodisponibilidade do extrato bruto, devido à sua baixa solubilidade.

NEucBark é um projeto multidisciplinar de investigação, o qual envolve diferentes áreas específicas do conhecimento, como análise e caracterização química, físico-química, culturas in vitro de células humanos, pesquisa da atividade antitumoral e metabolómica. Numa estratégia combinada entre uma abordagem química inovadora com recurso a líquidos iónicos, para aumentar a solubilidade em água e, consequentemente, a biodisponibilidade tanto dos ácidos triterpénicos, como dos extratos da casca do Eucalyptus globulus e Eucalyptus nitens, pretende-se caracterizar a atividades antitumoral através da avaliação da proliferação, ciclo celular, apoptose, invasão e migração de células humanas de cancro da mama e de carcinoma coloretal [4, 5]. Além disso, os efeitos do metabolismo dos derivados de líquidos iónicos (tanto para os ácidos triterpénicos, bem como para os extractos da casca de Eucalyptus ssp) será estudado utilizando o RMN para caracterizar o metaboloma celular e interpretar as alterações metabólicas, como medida da resposta celular a fármacos anti-cancerígenos (para revisão [6]). A expertise adquirida e consolidada da equipa de investigação garante o bom desenvolvimento e execução das tarefas e milestones propostas.

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GenoSuber - Sequenciação do genoma do sobreiro ALENT-07-0224-FEDER-001754

O objetivo principal deste projeto é a sequenciação total do genoma do sobreiro (Quercus suber L.) com 934 Mb. Em Portugal, os carvalhos dominam a floresta nativa e, apesar de se estar a assistir a um declínio significativo nos últimos anos devido à atividade humana, os carvalhos ainda são relevantes em diversas áreas e com diversas espécies. A espécie mais importantes é o sobreiro, que ocupa 26% da área florestal total. A floresta de sobro (o "montado") é um recurso único e emblemático para Portugal, devido à sua importância ecológica e sócio-económica, e do valor comercial da cortiça. Em todo o mundo, Portugal é o principal produtor de cortiça (cerca de 1/3 da produção mundial). No entanto, os carvalhos perenes (azinheira e sobreiro) estão a ser ameaçados por políticas prejudiciais do uso do solo, alterações climáticas, stress bióticos (ex: Phythophthora cinammomi) e fogo. Para urgentemente defender a riqueza dessas florestas em Portugal e no sul da Europa, é imperativo que o conhecimento avançado sobre essas árvores aumente. No geral, a iniciativa do Genoma do Sobreiro envolverá seis instituições diferentes: Centro de Biotecnologia Agrícola e Agro-Alimentar do Baixo Alentejo e Litoral (CEBAL), BIOCANT, Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV), Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB) , Instituto de Biologia Experimental e Tecnológica (IBET) e Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC). Esta iniciativa contará com a consultoria de investigadores internacionais com experiência em sequenciação de genomas de árvores. Yves Van de Peer (Professor em Bioinformática e Biologia do Genoma da Universidade de Ghent, Bélgica) e sua equipa (envolvidos na sequenciação do genoma de choupo - Tuskan et al., 2006) já manifestaram seu interesse e disponibilidade para atuar como consultores e disponibilizar os seus conhecimentos para contribuir para esta iniciativa portuguesa classificada como de alta relevância. É um objetivo principal deste projeto gerar informações que estarão disponíveis para a comunidade científica e, finalmente, ser útil para o setor industrial. O projeto vai, portanto, investir recursos não só para publicar o trabalho em revistas internacionais de renome mas irá também investir em comunicação de ciência ao público em geral. A aproximação ao público em geral será alcançada principalmente através da criação de um site próprio e produção de press releases, mas também pela organização conjunta, com as comunidades locais, de eventos de divulgação científica. Ao abordar de forma adequada o público, será possível reunir mais investimentos e parceiros e criar condições para analisar e explorar os resultados deste projeto. As informações que estarão disponíveis para os cientistas pela sequenciação do genoma do sobreiro não só irá aumentar o número de investigadores dedicados a estudar esta espécie, mas também vai aumentar a eficácia dos seus estudos, permitindo-lhes o progresso muito mais rápido em resposta às necessidades agronómicas e industriais. As respostas ao stress abiótico e biótico, os processos de desenvolvimento, como o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo, produção de bolota, e, especialmente, os mecanismos de formação de cortiça são assuntos que merecem ser investigados. Para além do mais, como contribuição relevante deste projeto, é expectável a constituição de spin-offs especializadas em bioinformática para explorar os dados gerados e ajudar a comunidade científica de background biológico.

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WaterTre&Val- Tecnologia de membranas para a sustentabilidade do tratamento, recuperação e valorização de águas ALENT-07-0224-FEDER-001756

Este projecto pretende utilizar tecnologia de membranas para tratamento de águas sustentável, a sua recuperação e sua valorização. A tecnologia de membranas é conhecida por ser eficiente na resolução de problemas complexos de efluentes industriais, por um lado, reduzindo o volume do efluente a ser tratado, e por outro lado, recuperando uma fracção importante da água com qualidade suficiente para ser reutilizada no processo industrial. Isto traduz-se na redução de custos directos no tratamento de efluentes, mas também no consumo de água.

Tendo em conta o contexto de micro e pequenas empresas na região do Alentejo que poderão beneficiar desta tecnologia, este projecto propõe o desenho, a montagem e testes de uma unidade móvel e compacta de membranas em escala piloto, que poderá ser deslocada facilmente para cada uma das empresas que tenham um efluente a tratar.

Este projecto visa, para além disso, explorar o potencial de valorização das águas residuais das agroindústrias e correntes secundárias, através da utilização da unidade móvel de membranas. A recuperação selectiva de compostos com valor acrescentado das águas residuais das agroindústrias e correntes secundárias poderá servir como uma força motriz para aumentar a sustentabilidade das indústrias locais, mas também para promover a inovação e a criação de empresas start-up para continuar a explorar o potencial comercial de tais compostos de valor acrescentado. A criação de empresas start-up no Alentejo teria um impacto directo na economia local através da atracção de investimento e recursos humanos qualificados.

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Desenvolvimento da fileira da romã - Da planta ao bago pronto a comer

O presente projeto tem três principais objetivos:

1. Seleção de variedades de romã que possam ser colhidas com uma cor excecional, teor em sólidos solúveis e sabor intenso no início de Setembro nas condições edafo-climáticas do Baixo Alentejo (Tarefa Oriana – Plantas do Sul Lda).

2. Multiplicação das variedades selecionadas em modo de produção biológica e nas condições edafo-climáticas do Alentejo, com vista à obtenção de romã para realização de testes de validação da metodologia a utilizar no processamento mínimo da romã (Tarefa Oriana – Plantas do Sul Lda).

3. Desenvolvimento dos procedimentos para a preparação de romã minimamente processada (pronta a comer) utilizando um extrato rico em compostos fenólicos, obtido a partir dos resíduos resultantes do descasque da romã, como forma de maximizar a qualidade e a segurança alimentar do produto. Para além dos expectáveis benefícios na manutenção da qualidade do produto, a utilização de compostos fenólicos permitirá ainda incrementar o valor nutricional da romã (Tarefa CEBAL).

Com este projeto pretendemos assim criar um produto agrícola de excelência que mantenha a qualidade e segurança alimentar durante toda a cadeia de abastecimento; proporcionado ao consumidor para além da conveniência, as excecionais propriedades sensoriais das melhores variedades de romã no mercado, produzidas em modo de produção biológico, e acrescidos benefícios para a saúde.

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"UnValHortFrut - Unidade de Valorização de Produtos Hortofrutícolas”

O projeto visa a criação da Unidade de Valorização de Produtos Hortofrutícolas, dedicada à atividade de investigação científica e transferência de conhecimento e tecnologia, no domínio da valorização de produtos hortofrutícolas. Especificamente, pretende-se criar uma unidade de processamento mínimo de produtos hortofrutícolas que permita o processamento, embalamento e conservação de frutos e vegetais prontos a comer em escala laboratorial. Esta unidade será criada segundo as boas-práticas inerentes ao manuseamento de géneros alimentícios, e provida com todos os equipamentos necessários ao desenvolvimento de investigação fundamental, bem como ao apoio do tecido empresarial na concepção e desenvolvimento de produtos para futura aplicação a escala industrial. Pretende-se com a UnValHortFrut desenvolver atividades de I&DT que promovam a criação de capital científico, tecnológico e humano no domínio do processamento de produtos hortofrutícolas e assim contribuir para a competitividade da região Alentejo num sector que se encontra em franca expansão e com um elevado potencial económico.

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MITIC

A composição química do azeite, e consequentemente o seu perfil fitoquímico, depende de diversos fatores agronómicos, nomeadamente o solo, a rega, a exposição solar, as variedades cultivadas, o estado de maturação da azeitona, bem como ao próprio processo extrativo do azeite. A determinação da composição química dos azeites, com especial ênfase na fração fenólica, tem sido avaliada fundamentalmente através de técnicas analíticas morosas e dispendiosas, com necessidade de pré-preparação da amostra e utilização de grande quantidade de solventes orgânicos, com elevado impacto negativo para o ambiente. A obtenção de informações rápidas e precisas referentes à composição específica de um determinado produto é uma ferramenta de valor incalculável para a garantia dessa mesma matéria-prima. Para que a disponibilização da informação do perfil fitoquimico dos azeites aos consumidores se torne uma rotina é essencial o desenvolvimento de ferramentas expeditas que permitam a obtenção de resultados de uma forma rápida e pouco dispendiosa.

A utilização de espectroscopia de infravermelho próximo (NIR, Near Infrared Spectroscopic) tem vindo a ser cada vez mais explorada para várias aplicações na indústria agro-alimentar, uma vez que apresenta numerosas vantagens como o facto de ser uma tecnologia rápida, facíl de usar e não destrutiva. A radiação IR utilizada nesta tecnologia, não provoca as mesmas transições eletrónicas que a radiação ultra-violeta, visível ou raios-X, uma vez que não possui energia suficiente para provocar a excitação dos eletrões. Altera apenas os estados vibracionais e rotacionais das moléculas, apresentado por isso mesmo a grande vantagem de ser uma técnica espectroscópica não destrutiva. A tecnologia NIR permite que as análises sejam realizadas simultaneamente, com grande reprodutibilidade e precisão, praticamente sem preparação prévia das amostras. No caso dos azeites, esta tecnologia tem sido utilizada para prever e identificar adulterações, para diferenciar e classificar óleos vegetais e para determinar o índice de acidez e gordura no azeite. Há no entanto ainda um amplo espetro de novas potenciais aplicações, como seja o caso da utilização de NIR para determinação do perfil fitoquímica de azeites. O objetivo principal deste projeto é o estabelecimento de uma cooperação transfronteiriça que permita estabelecer as bases técnico-cientificas para o desenvolvimento de uma ferramenta rápida, com recurso à tecnologia NIR, capaz de determinado o perfil fenólico de azeites.

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Projeto PRODER “Rede Temática para a Valorização dos Recursos Silvestres do Mediterrâneo”

No âmbito deste projeto, já terminado, foi elaborada uma brochura (disponível aqui), com 16 fichas de plantas aromáticas e medicinais, contendo uma caracterização biogeográfica, condições e técnicas culturais, rendimentos, principais constituintes e valor económico.