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Bioactive extracts are often the target fractions in bioprospecting, and halophyte plants could provide a potential source of feedstock for high-value applications as a part of integrated biorefineries. Tripolium pannonicum (Jacq.) Dobrocz. (sea aster) and Crithmum maritimum L. (sea fennel) are edible plants suggested for biosaline halophyte-based agriculture. After food production and harvesting of fresh leaves for food, the inedible plant fractions could be utilized to produce extracts rich in bioactive phytochemicals to maximize feedstock application and increase the economic feasibility of biomass processing to bioenergy. This study analyzed fresh juice and extracts from screw-pressed sea aster and sea fennel for their different phenolic compounds and pigment concentrations. Antioxidant and enzyme inhibition activities were also tested in vitro. Extracts from sea aster and sea fennel had phenolic contents up to 45.2 mgGAE/gDM and 64.7 mgGAE/gDM, respectively, and exhibited >70% antioxidant activity in several assays. Ethanol extracts also showed >70% inhibition activity against acetylcholinesterase and >50% inhibition of tyrosinase and α-glucosidase. Therefore, these species can be seen as potential feedstocks for further investigations.

Inula crithmoides L. (golden samphire) is an edible aromatic halophyte species with confirmed nutritional and medicinal properties attributed to the presence of important metabolites, including proteins, carotenoids, vitamins, and minerals. Therefore, this study aimed at establishing a micropropagation protocol for golden samphire that can serve as a nursery approach to its standardized commercial cultivation. For that purpose, a complete regeneration protocol was developed by improving shoot multiplication from nodal explants, rooting, and acclimatization methodologies. The treatment with BAP alone induced the maximum shoot formation (7–7.8 shoots/explant), while IAA treatment increased the shoot height (9.26–9.5 cm). Furthermore, the treatment that coupled best shoot multiplication (7.8 shoots/explant) and highest shoot height (7.58 cm) was MS medium supplemented with 0.25 mg/L BAP. Moreover, all shoots produced roots (100% rooting), and multiplication treatments did not exert significant effect on root length (7.8–9.7 cm/plantlet). Moreover, by the end of the rooting phase, plantlets cultivated with 0.25 mg/L BAP had the highest shoot number (4.2 shoots/plantlet), and plantlets from 0.6 mg/L IAA + 1 mg/L BAP presented the highest shoot height (14.2 cm) similar to control plantlets (14.0 cm). The survival up to the ex-vitro acclimatization stage was increased from 9.8% (control) to 83.3%, when plants were treated with a paraffin solution. Nevertheless, the in vitro multiplication of golden samphire is a promising way for its rapid propagation and can be used as a nursery method, contributing to the development of this species as an alternative food and medicinal crop. LA/P/0101/2020 info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Recruiting wild halophytes with economic potential was suggested several decades ago to reduce the problems associated with soil and water salinization and reduction of freshwater resources for agriculture. Tunisian Ministry of HigherEducation and Scienti!c Research and the Foundation for Scienceand Technology (FCT, Portugal); MCIN/AEI/10.13039/501100011033; Research and Innovation in the Mediterranean Area (PRIMA) info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Polygonum maritimum L. (sea knotgrass) belongs to a genus commonly used in folk medicine to treat inflammation-related disorders. In vitro pharmacological studies have confirmed these properties that were ascribed to bioactive flavonoids, such as myricetin and quercetin glycosides. Therefore, this study aimed at establishing a micropropagation procedure for sea knotgrass for obtaining standardized materials for its potential commercial cultivation. For that, a complete plant regeneration protocol was developed by improving shoot multiplication from nodal explants, rooting and acclimatization procedures, followed by the assessment of the phenolic profile of the in vitro-produced plants. The combination of 3 mg/L 6-benzylaminopurine (BA) + 0.1 mg/L indole-3-acetic acid (IAA) induced the maximum shoot formation (10.3), which was significantly increased from the first to the second cycle (18.3). The best rooting capacity was observed on shoots derived from the control medium (100%), followed by 2 mg/L kinetin (KIN) (97%) and 3 mg/L BA + 0.1 mg/L IAA (90%); however, the shoot number at the end of the rooting phase was higher on shoots derived from 3 mg/L BA + 0.1 mg/L IAA (6.16). The plant growth regulators used in the multiplication phase influenced survival in the acclimatization process, and plants derived from the control medium had the highest survival percentage (63.1%). Acetone extracts made from aerial organs of micropropagated sea knotgrass showed a predominance of the flavonoid myricetin-3-O-rhamnoside (8.135 mg/g). Overall, the halophyte sea knotgrass was successfully micropropagated showing its potential as a medicinal crop for the extraction of bioactive molecules.

The human being is unknowingly cxposcd to many toxic chcrnicals through diet, which can trigger an excessive pra ductian a f reactive oxygen and ni trogen species that can cause a redax imbalance and generate oxidativc stress in thc gastrointcstin al tract, potcntially contri buting to the development of degenerative discases. In fact, oxidative stress has becn indi cated to contribute to ali three phases a f carcinogenesis. Thus, the attenuation of oxidative strcss could contribute to the prevention of cancer in itiation. Halophytes are associated wi th strong ant ioxidant capacity, which makes them excellent candidates to anen uale lhe oxidative stress in the gaslrointestinal tracl. For instance, Carpobrotus edulis L is an edible halophyte 1hal has been reported for its antioxidant properties and high content in phenolic compounds. However, most of these stud ies did not consider the impact of digeslion, which can alter the chemical structure of the phytochemicals and possibly their biaacti vilics. To our knowledge, there are no studies considering the efTect of digestion on lhe antiox idant properti es of C. edulis. The objecti ve of th is work was to evaluate the impact of digestion on the chemical compos ition and ant ioxidant capacity of C. edulis aerial part ethanol extract (CEE). The extract was subjected to in vilro simulation of human digestion (IVO) and aI the end we obtained the digesled extracl lhat becomes avai lable in lhe colon (DCEE). Both forms of lhe extract were subjected to chemical characterization by lhe Folin-Ciocalteu melhod and by LC-DADESI/ MS· to delect alterations caused by IVO. The anti oxidant capacity ofCEE and DCEE was evaluated in vi/ro by determ in ati an of scavenging of ni lric oxide (NO) and 2,2-diphenyl- l picrylhydrazyl (DPPH) rad icaIs and in viab il ity assays again st hydrogen peroxide (H,O,) in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The resu lts showed Ihat lhe phenolic composition ofCEE was severely affected by IVO. as wel! as the capacity to scavenge the OPPH radical In oppositian, the capac ity to scavenge the NO rad ical increased. Moreover, CEE protected yeast cel ls against 1-1,0" corroborating the antioxidant propert ies reported in the li leralure. These properties seem to pers isl after IVO, bUl at a lower extent. Thus, although the IVD s ignificantly altered the chemi cal compos it ion of CEE and decreased the antioxidant capacity, lhe beneficiai effect is still relevant since it provided pratect ion against oxidative stress in the viabi lity assay in S. cerevisiae. Thercforc. C. edlllis scems to have potent ia l to be included in the human diet to decrease the oxidative stress generated in the gastrointestinal tract due to lhe recurrent consumption of contaminated foods and lhus could play a role in the prevention of carcinogenesis. This work was supported by national funds through FCT (PD/BD/135329/2017). under PHD AgriChains (PD/00122/2012) and from lhe European Social Funds and lhe Regional Operational programme Norte 2020. This study was also supported by CITAB (UIDB/04033/2020) and by CBMA ("Contrato-Programa" UIDB/04050/2020 funded by national funds through the FCT I.P.). The authors are grateful to FCT for financial support through national funds FCT/MCTESF to CIMO (UIDB/00690/2020). L. Custódio acknowledges FCT for lhe UIDB/04326/2020 and PTDC/BAA-AGR/1391/2020 projects and Scientific Employment Stimulus (CEECIND/00425/2017). info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Ethnopharmacological relevance: Salt-tolerant plants are well adapted to the harsh conditions of the Mediterranean region, where have been used traditionally as food and medicines for human and animals. In addition, various species are currently recognized as sources of metabolites with pharmacological, cosmetical and nutraceutical interest. Nevertheless, ethnoveterinary data on salt-tolerant plants are dispersed in the literature and there are few discussions on its veterinary potential. Having in mind the rising interest on organic farming, alternatives to chemical substances in livestock production and concern for animal health and welfare practices, these plants may represent an untapped resource for animal management and veterinary purposes. In this sense, the purpose of this work is to summarize the ethnoveterinary knowledge on salt-tolerant plants described in the Mediterranean region, raising awareness to the potential of this group of plants to be used in veterinary science, targeting especially ruminants. Material and methods: Literature search (2000-2020) was conducted using Web of Science and Science Direct databases. Ethnoveterinary reports (EVR) concerning salt-tolerant plants were summarized and filtered for ruminants. From the final 29 publications, EVR concerning therapeutic uses were categorized according to its ATCvet code and results analyzed. Results: A total of 221 EVR were identified from 39 plants, belonging to 21 plant families, targetting ruminants. Ten EVR (4.5%) concerned uses of salt-tolerant species as animal feed, while around 75% of therapeutic uses was represented by three categories: alimentary tract and metabolism (QA; n = 75), dermatologicals (QD; n = 53) and genitourinary system and sex hormones (QG; n = 41). Pistacia lentiscus L., Foeniculum vulgare Mill., Dittrichia viscosa (L.) Greuter, Plantago major L. and Hordeum vulgare L. were the most cited species in the latter categories. Conclusions: The ethnoveterinary knowledge on salt-tolerant species hints some plants of veterinary pharmacological potential, but other species deserve further notice. This information should serve as a basis and, coupled with the currently available scientific data on bioactive properties and chemical composition of salt-tolerant species, inspire additional research on the exploitation of this botanical group, as sources of novel products for ruminant nutrition, health and quality of its products. Foundation for Science and Technology (FCT)Portuguese Foundation for Science and TechnologyEuropean Commission; Portuguese National Budget funding [GreenVet-ALG-01-0145-FEDER-028876, UID/Multi/04326/2019]; FCTPortuguese Foundation for Science and TechnologyEuropean Commission [SFRH/BD/123658/2016]; FCT Scientific Employment Stimulus [CEECIND/00425/2017]; European UnionEuropean Commission; FCT in Portugal Portuguese Foundation for Science and Technology GreenVet-ALG-01-0145-FEDER-028876 info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Wogonin is a flavonoid found in different plants such as roots of Scutellaria baicalensis Georgi distributed mainly in Asia and Europe. Dried root extracts of S. baicalensis with high content of wogonin, popularly known as “Huang-Qin” or Chinese or baical skullcap, have been used for long time in traditional Chinese medicine. Several health benefits are attributed to wogonin and derivatives showing anti-inflammatory, antiviral, anticancer, and antioxidant effects and more recently antineurodegenerative properties. Preclinical pharmacological activities of wogonin against diverse types of cancer such as breast, colorectal, and human gastric cancer will be presented in this review. In addition, studies on oxidative stress and bioavailability of wogonin will be discussed together with antineurodegenerative potential with special focus on Alzheimer’s disease. Outcomes extracted from the last preclinical studies related to therapeutic applications of wogonin will be commented and updated in this review. The scientific evidence collected in this review aims to encourage transfer of the preclinical evidence of wogonin to new clinical studies.

The human being is continuously exposed to exogenous agents that perturb the redox homeostasis, contributing to the development of degenerative diseases. These agents include xenobiotics present in food, which when consumed may induce oxidative stress and inflammation in the gastrointestinal tract, increasing the levels of reactive oxygen and nitrogen species [1]. These reactive species can interact with cellular constituents such as the DNA, potentially damaging the genetic material and thus contributing to the development of gastrointestinal tract-related cancers. The potential damage caused by xenobiotics may be mitigated by the consumption of products rich in (poly)phenols due to their well-recognized antioxidant properties [2]. Halophytes, which are continuously exposed to abiotic stresses, have been associated to high content in (poly)phenols and strong antioxidant capacity, making them promising sources of products that could be included in the human diet to promote health. The halophyte Polygonum maritimum L., also known as sea knotgrass, has been described for its antioxidant capacity [3]; however, to our knowledge there are no reports on its antigenotoxicity. In this work, the chemical composition and the antioxidant and antigenotoxic activities of the halophyte P. maritimum L. were assessed. For investigation of the chemical composition of the extract, the total phenol, ortho-diphenol and flavonoid contents were measured in vitro by colorimetric assays. The antioxidant potential was also evaluated in vitro, by measuring the scavenging capacity of the radicals 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and nitric oxide. Moreover, the antioxidant and antigenotoxic activities against H2O2 were assessed by viability and dDEL assays, respectively, in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The results suggest that the P. maritimum extract is rich in phenolic compounds, which may be linked with the antioxidant activity observed in this work. This antioxidant capacity may mediate the antigenotoxic protection provided against H2O2 assessed with the dDEL assay. These findings suggest that P. maritimum is a (poly)phenol-rich plant that could be consumed or included in food as ingredient to mitigate the oxidative stress and DNA damage with dietary origin in the gastrointestinal tract throughout our lifetime and, in this way, promote human health., This work is supported by National Funds by FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology (PD/BD/135329/2017), under the Doctoral Programme “Agricultural Production Chains – from fork to farm” (PD/00122/2012) and under the project UIDB/04033/2020; L. Custódio acknowledges FCT for the ID/Multi/04326/2019 project, and Scientific Employment Stimulus (CEECIND/00425/2017).

FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology (PD/BD/135329/2017), under the Doctoral Programme “Agricultural Production Chains –from fork to farm” (PD/00122/2012) and under the project UID/AGR/04033/2019; and by European Investment Funds by FEDER/COMPETE/POCI–Operational Competitiveness and Internationalization Programme, under Project POCI-01-0145-FEDER-006958. L. Custódio acknowledges FCT for the ID/Multi/04326/2019 project, and Scientific Employment Stimulus (CEECIND/00425/2017), info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Foods can be contaminated with toxic chemicals such as residues resulting from agricultural activities, components from food packaging or compounds formed during food processing and cooking at high temperatures [1]. The long-term consumption of contaminated foods can cause adverse effects such as increased production of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS), promoting oxidative stress and inflammation in the gastrointestinal tract [2]. These events can cause oxidative damage to cellular constituents and potentially contribute to the development of diseases such as cancer [3]. The oxidative state caused by exposure to toxic chemicals present in food may be attenuated by the consumption of products rich in antioxidant phytochemicals such as (poly)phenols. Accordingly, plant- based foods rich in (poly)phenols, like fruits and vegetables, have been linked to lower cancer risk, mostly related to those of the gastrointestinal tract [4]. Hence, there has been an increasing effort to find efficient antioxidants that could prevent oxidative stress-related diseases, without causing deleterious effects. Plants exposed to constant abiotic stresses could be promising sources of antioxidant molecules, which is the case of halophyte species that live in saline conditions but can simultaneously be exposed to drought and intense ultraviolet light. In addition, many halophytes are consumed in the Mediterranean diet, which suggests that halophyte-based products could be safely consumed. In this work, twelve extracts of halophyte species from the south of Portugal were evaluated for their antioxidant properties by testing their capability to scavenge 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and nitric oxide radicals. The species that exhibited higher antioxidant capacity were tested in vitro for their chemical composition by determining total phenol, ortho-diphenol and flavonoid contents. The best antioxidant performance was displayed by Armeria pungens (Link) Hoffmanns. & Link, Pistacia lentiscus L., Carpobrotus edulis L. and Polygonum maritimum L., with the two latter species showing the best free radical scavenging capacity and also the higher content in total phenol and ortho-diphenol compounds. These results suggest that P. maritimum and C. edulis are good candidates to include in the human diet, either as (poly)phenol-rich food or as part of functional foods, to attenuate oxidative stress and inflammation generated along the digestive tract potentially involved in the development of malignancy.

This work reports the in vitro inhibitory activity of water decoctions of leaves, germ flour, pulp, locust bean gum and stem bark of carob tree on α-amylase, α-glucosidase, acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. The antioxidant activity and the chemical characterisation of the extracts made by spectrophotometric assays and by high-performance liquid chromatography are also reported. Leaves and stem bark decoctions strongly inhibited all the enzymes tested, had significant antioxidant activity and the highest total phenolics content. The major compounds were identified as gallic acid in the leaves and gentisic acid in the stem bark.

This research evaluated the in vitro apoptotic inducing properties of a methanol leaf extract of carob tree (Ceratonia siliqua L.) on a human cervical adenocarcinoma cell line (HeLa). The cell viability effect on a prostate (DU-145), breast (MDA-MB-231) and colon cell line (HCT-166) was also assessed. The effect of the extract on reactive oxygen species (ROS) production by HeLa cells was studied, and a phytochemical evaluation was made by high performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC). Total mean yield of identified phenols was 261.1 mg/g DW, and (+)-catechin was the major compound (76.8 mg/g DW). The extract decreased cell viability in a dose-and time-dependent manner, and a more pronounced effect on HeLa line was observed. In vitro cytotoxic activity was associated with apoptosis, but not to the increase of ROS production. Among the tested compounds identified in the extract, the highest activity was detected with gallic acid (GA), (+)-catechin and quercetin, with reductions in HeLa cells viability down to 8.0, 11.9 and 27.1%, respectively. This is the first report on the apoptotic activity of a leaf extract of carob tree on a human cancer cell line, suggesting that it may be a potential source of chemopreventive compounds.

This work explored the influence of biomass from the halophyte species Arthrocnemum macrostachyum as salt substitute in fresh goat cheese. Biomass was evaluated for mineral contents. The radical scavenging activity towards the 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate free radical, and the total phenolics and flavonoids contents of ethanol extracts of the dried biomass of Arthrocnemum macrostachyum, and cheese, were also evaluated. Fresh and dried biomass from Arthrocnemum macrostachyum were evaluated for microbial quality, as well as functionalized cheese. Cheese was also analyzed in terms of microbiological, physicochemical, bioactive, and functional properties, in different preservation periods. Dried biomass (4g/L) was added to cheese, together with 8 g salt /L (B1) and 4 g salt/L (B2). Cheese with 12 g of salt was used as control (C). Cheese was analyzed at days 0(t0), 4(t4) and 8(t8) of storage at 4C. Ethanol extracts of Arthrocnemum macrostachyum dried biomass were evaluated for antioxidant activity by the DPPH presented half maximal effective concentration of 4 mg/mL. Total phenolic (TPC) and flavonoid (TFC) contents, with values of 23.76 GAE/g DW and 10.35 mg QE/g DW, respectively. The minerals Na, K, Mg, Ca, and Fe were the most abundant. Ethanol extracts were prepared from dried cheeses supplemented with Arthrocnemum macrostachyum, and evaluated for DPPH, TPC and TFC. No antioxidant activity was detected in the cheese extract. Cheese with biomass 8 g salt/L had TPC of 15.17 (t0), 17.12 (t4) and 26.39 (t8) GAE/g DW, cheeses with 4 g salt/L increased from 19.38(t0), 18.90(t4) and 39.94 (t8) mg GAE/g DW. TFC in cheese with 8 g salt increased from 2.80 (t0) to 4.37 (t4) and decreased to 1.88(t8) mg QE/g DW. TFC increased from t4 to t8 in cheese with biomass 4 g salt. B2 was the best cheese in terms of functional and physicochemical properties. Escherichia coli and Staphylococcus coagulase positive were not present in the samples. Microorganisms at 30 °C for fresh and dry samples were 2.37 and 3.50 log CFU/g, respectively. In dry biomass, molds counts were 3.14 log CFU/g, whereas no molds were found in fresh biomass. No yeasts were found in both fresh and dry biomass. There were significant differences between L*, a*, b*, and C* of the cheeses at different storage times. Water activity and fat content were not significantly different (P˃0.05) except for fats in cheese with biomass 4 g salt/L during the first week, pH and dry weight were significantly different (P˂0,05) during the storage. Escherichia coli and Staphylococcus coagulase positive were absent. Salmonella and Listeria monocytogene were not detected in the cheeses. Yeast counts were higher than 5 log CFU/g with no molds. Cada vez mais se observa uma tendência mundial para consumir alimentos considerados saudáveis acrescidos de conservantes, ingredientes naturais ou ambos. Normalmente utilizam-se produtos com os quais os consumidores já estão familiarizados, como é o caso do queijo. A utilização de plantas halófitas como fonte de novos aditivos alimentares para a conservação e produção de alimentos funcionais também tem vindo a ganhar a atenção do sector alimentar, devido à sua composição em compostos antioxidantes que os tornam interessantes para a saúde humana e indústria alimentar. Neste contexto, este trabalho visou explorar o efeito da substituição de parte do sal por biomassa seca da espécie halofita Arthrocnemum macrostachyum, e os eventuais efeitos bioativos e de conservação do queijo de cabra fresco durante um período de armazenamento. Os queijos foram produzidos no laboratório de Processamento de Alimentos do Instituto Superior de Engenharia, da Universidade do Algarve, utilizando leite de cabra pasteurizado e coalho de origem microbiana. Foram testadas várias condições de produção e, após prova sensorial, foram escolhidas: queijo controlo, com uma concentração de sal de 12 g/L, sem qualquer adição de biomassa; queijo B1 com adição de 4 g biomassa por litro e 8 g sal/L; e queijo B2 com adição de 4 g biomassa por litro e 4 g sal/L. Os queijos foram conservados em condições de refrigeração durante 8 dias, tendo-se feito colheitas de amostras para análise no dia da produção (t=0), no quarto dia (t=4) e no último dia (t=8). Antes da sua incorporação no queijo, a biomassa foi avaliada em termos de teor de minerais (por espectrofotometria de absorção atómica), potencial antioxidante (contra os radicais 1,1-difenil-2-picril-hidrazilo, DPPH), e composição em fenólicos e flavonoides totais (pelo método de Folin Ciocalteau e AlCl3, respetivamente). Estas duas últimas determinações foram feitas num extrato etanólico preparado a partir da biomassa seca. Os queijos aditivados com a biomassa, bem como os queijos controlo, foram avaliados quanto a cor, qualidade microbiológica, capacidade antioxidante e composição em fenólicos totais (também em extrato etanólico preparado a partir da biomassa seca de queijo). Relativamente ao teor de minerais na biomassa seca, verificou-se que que os elementos sódio (Na), potássio (K), magnésio (Mg), cálcio (Ca) e ferro (Fe) foram os mais abundantes, especialmente o Na (24,78 ± 2,21 mg/g peso seco). O extrato de etanol da biomassa apresentou uma capacidade moderada de neutralização do radical DPPH (IC50 = 4,15 ± 0,57 mg/mL). Os teores de fenólicos e flavonoides totais foram de 23,76 ± 1,01 mg GAE/g peso seco e de 10,35 ± 0,74 mg QE/g peso seco, respetivamente. O rendimento queijeiro variou entre 28,87 % nos queijos controlo, 34,22% em queijos com adição de biomassa e 4 g de sal /L, e 36 % nos queijos com biomassa e 8 g de sal/L. Quando testados para a atividade antioxidante (mesmo método utilizado para a biomassa), os queijos não apresentaram qualquer atividade antioxidante na máxima concentração testada (50 mg/mL). Relativamente ao teor de compostos fenólicos e de flavonoides, verificaram-se diferenças significativas com a adição de biomassa, especialmente nos primeiros dias de conservação. O teor de fenólicos totais aumentou ao longo do tempo de conservação em todos os casos, enquanto que o de flavonoides totais não apresentou variação consistente. Relativamente à cor dos queijos, verificou-se uma diminuição do valor do parâmetro L* (luminosidade) em todos os queijos durante o período de armazenamento, enquanto que os parâmetros a* [verde (-); vermelho (+)], b* [azul(-); amarelo(+)]e C* (intensidade) aumentaram em todas as amostras testadas durante o mesmo período. Os níveis de aW e gordura não sofreram alterações significativas (p>0,05) ao longo do tempo, exceto no caso da gordura da amostra B2, que aumentou durante a primeira semana. O pH e o peso seco sofreram alterações estatisticamente significativas (p˂0,05) ao longo do tempo. O pH do queijo de controlo aumentou na primeira semana e diminuiu durante a última semana de armazenamento. Resultados semelhantes foram obtidos nos queijos B2, enquanto o resultado contrário foi observado nos queijos B1, onde o pH aumentou ao longo do tempo em estudo. Fazendo a comparação entre os queijos com diferentes concentrações de sal no início do período de conservação (t=0), verificou-se que o aW e a gordura apresentaram os mesmos valores nos queijos de controlo e nos queijos B2. Os queijos B1 apresentaram um aW ligeiramente inferior (0,96 ± 0,004) e um teor de gordura ligeiramente superior (13,00 ± 1,00) aos restantes. Relativamente ao peso seco, não foram verificadas diferenças estatisticamente significativas entre as diferentes condições. Já o pH apresentou ligeiras diferenças, variando entre 6,40 ± 0,04 para o queijo controlo e 6,57 ± 0,01 para o queijo B1. Foi ainda realizada uma avaliação microbiológica de amostras de plantas frescas e secas de Arthrocnemum macrostachyum para Escherichia coli (ISO 16649-1:2018), Staphylococcus coagulase positivo (ISO 6888-1:2021), bolores e leveduras (ISO 21527-1:2008) e microrganismos a 30 ˚C (ISO 4833:2013). Os microrganismos Escherichia coli e Staphylococcus coagulase positivos não foram encontrados em nenhuma das amostras, atestando as boas condições de higiene utilizadas durante a colheita e armazenamento desta matéria-prima. A amostra de biomassa fresca apresentou 2,73 ± 0,28 log UFC/g para microrganismos a 30 °C e a amostra de biomassa seca apresentou 3,50 ± 0,48 log UFC/g, o que são valores considerados normais para este tipo produto. Os bolores e leveduras presentes na amostra fresca foram inferiores a 10 UFC/g, enquanto que na biomassa seca as leveduras apresentavam valores inferiores a 10 UFC/g e os bolores 3,14 ± 0,09 log UFC/g. A resistência dos bolores a ambientes com baixa humidade, pode explicar a presença destes microrganismos na amostra da planta seca, mesmo considerando as boas condições de armazenamento. A avaliação microbiológica não detetou Escherichia coli, nem Staphylococcus coagulase-positivo, durante o período em estudo, nem Salmonella spp ou Listeria monocytogenes no final desse período. As amostras de queijo com biomassa apresentaram valores para leveduras superiores a 5 log UFC/g, mas não apresentaram bolores. O valor mais elevado para os microrganismos a 30 °C foi registado aos 8 dias na amostra B1 (9,40 ± 0,07 log UFC/g).

Dia após dia é possível observar uma tendência mundial para consumir alimentos considerados saudáveis acrescidos de conservantes ou ingredientes naturais ou ambos. Normalmente, o fazem em produtos que os consumidores já estão familiarizados, como é o caso do queijo. Para agregar valor nutricional ao queijo é comum a adição de plantas. As plantas halófitas são tolerantes ao sal e possuem muitos compostos bioativos. Neste trabalho fez-se o processamento e caracterização dos queijos frescos de cabra adicionados das plantas halófitas Helichrysum picardii e Crithmum maritimum. Caracterização esta, baseada em parâmetros microbiológicos e físico-químicos, como a determinação da atividade antioxidante. Relativamente ao momento da adição das plantas, os resultados obtidos mostram que no tocante à cor a adição das plantas, após a coagulação, parece manter o queijo menos amarelado. O teor de gordura foi superior no queijo com adição da planta C. maritimum antes da coagulação (17-19%) face ao queijo com adição após (15,8-16%). Nos queijos com adição de biomassa de H. picardii, o percentual de extrato seco (29,93%) foi superior às restantes condições, independentemente da planta e da forma em que seja adicionada. Para aw, o menor valor atingido foi com H. picardii, com adição de biomassa após coagulação (0,913). O pH foi mais baixo quando a adição de ambas as plantas ocorreu após a coagulação (variou entre 6,47-6,57), comparado à adição antes da coagulação (variou entre 6,85-6,97). O teor de proteína foi superior (30,96%) quando C. maritimum sob a forma de biomassa foi adicionada após a coagulação, comparativamente a quando foi adicionada antes da coagulação (24,20%). Relativamente à atividade antioxidante, não foram encontrados resultados significativos que indicassem que C. maritimum agregasse este valor aos queijos, qualquer que fosse a forma de adição da planta (biomassa ou extrato), ou o momento dessa adição. No que tange aos parâmetros microbiológicos, foram avaliados Escherichia coli, Staphylococcus coagulase positiva, Listeria monocytogenes, Microrganismos a 30 °C, Bolores e Leveduras. Verificou-se que a adição das plantas nos queijos levou a um aumento do número de colónias dos microrganismos a 30 °C e dos fungos, o que se deve, provavelmente, à qualidade microbiológica das plantas. Todos os queijos analisados estavam dentro dos parâmetros exigidos pela legislação no que respeita aos três primeiros patógenos listados. Daily, it is possible to observe a worldwide trend to consume food considered healthy with added natural preservatives, ingredients or both. Usually, this practice is made with products that consumers are already familiar with, like cheese. To add nutritional value to cheese, it is usual the addition of plants. Halophyte plants are salt tolerant and have a large number of bioactive compounds. In this work, the processing and characterization of fresh goat cheese added with the halophyte plants Helichrysum picardii and Crithmum maritimum was done. This characterization was based on microbiological and physicochemical parameters, like the determination of antioxidant activity. Regarding the time of addition of plants, the results obtained show that, in terms of color, the addition of plants after coagulation seems to keep the cheese less yellow. The fat content was higher in cheese with addition of the plant C. maritimum before coagulation (17-19%) compared to cheese with addition after coagulation (15.8-16%). In cheeses with the addition of H. picardii biomass, the percentage of dry extract (29.93%) was higher than the other conditions, regardless of the plant and the way in which it was added. For aw, the lowest value reached was with H. picardii with addition of biomass after coagulation (0.913). The pH was lower when the addition of both plants occurred after coagulation (ranged between 6.47-6.57) compared to addition before coagulation (ranged between 6.85-6.97). The protein content was higher (30.96%) when C. maritimum biomass was added after coagulation compared to when it was added before coagulation (24.20%). Regarding the antioxidant activity, no indication was found that C. maritimum added this value to cheeses, regardless of the form of addition of the plant (biomass or extract), or the time of addition. In relation to the microbiological parameters, Escherichia coli, Staphylococcus coagulase positive, Listeria monocytogenes, Microorganisms at 30 °C, Moulds and Yeasts were evaluated. The addition of plants in cheese leads to an increase in the colony counts of microorganisms at 30 °C and fungi, which is, probably, due to the microbiological quality of the plants. All the analysed cheeses were within the parameters required by legislation, regarding to the first three pathogens listed.

Anthropogenic activites such as those producing environmental changes have promoted the proliferation and establishment of non-indigenous species (NIS) in estuaries worldwide and the Guadiana estuary (Southern-Iberian Peninsula) is no exception. The extensive human development in this estuary, including river flow regulation, favoured the colonization by several NIS such as the black sea jellyfish Blackfordia virginica and more recently the blue crab Callinectes sapidus. The seasonal occurrence of B. virginica blooms have become a reason of concern due to reports of considerable economic and ecological impacts to fisheries and to the local food webs. However due to jellyfish properties, they represent an opportunity as an alternative food source for humans, while contributing to control their biomass in invaded ecosystems. Therefore, the objective of this work was to evaluate the nutritional profile of this jellyfish, testing the hypothethis that B. virginica represents an alternative and healthy food source if it follows the same composition of other known edible jellyfish. However, they may also represent a threat to the ecosystem if consumed by other NIS. Thus, the second objective of this work was to evaluate the contribution of B. virginica to the diet of opportunistic consumers in the middle Guadiana estuary, testing the hypothethis that generalist predators such as the NIS blue crab Callinectes sapidus and the indigenous green crab Carcinus maenas will benefit from B. virginica seasonal blooms by consuming this jellyfish. For the evaluation of the nutritional profile the determination of the total lipids (modified protocol of the Bligh & Dyer method), crude protein, (elementar analysis of nitrogen), ash content (incineration), fatty acids methyl esters, (gas chromatography-mass spectrometer; GC-MS), aminoacids (high pressure liquid chromatography; HPLC reverse phase), and minerals (microwave plasma – atomic emission spectrometry; MP-AES) were made. To investigate the contribution of B. virginica to the diet of the selected consumers, the presence of this jellyfish was investigated in the stomach contents of both crab species, through molecular analysis (DNA-PCR). Afterwards, its contribution to these consumers' biomass was determined using carbon (13C:13C/12C) and nitrogen (15N:15N/14N) stable isotope analysis. Results suggest that B. virginica dry biomass is mainly composed by essential minerals, and proteins rather than lipids. Blackfordia virginica composition resembled other edible jellyfish. Nonetheless the presence of cadmium, which is a toxic element, was high (3 mg/Kg) which meand they have a great potential to be used as food for humans if cadmium levels decrease. In addition, molecular analysis revealed the presence of B. virginica only in blue crab gut contents, although the Bayesian stable isotope mixing model did not show any relevant contribution to their biomass. Therefore the use of B. virginica for human consumption can represent an opportunity to decrease the abundance of this species in the ecosystem through commercial exploitation, while representing a threat if other NIS, mainly the blue crab, can take advantage of this species by consuming it. Nos últimos anos as atividades antropogénicas têm promovido o aparecimento e colonização de espécies não indígenas em estuários distribuídos por todo o mundo e o estuário do Guadiana (Sul de Portugal) não é exceção. O estuário do Guadiana tem sofrido ao longo dos tempos diversos impactos antropogénicos, incluindo, a construção da barragem do Alqueva em 2002 que promoveu a regulação do caudal do rio. Com a regulação do caudal, a salinidade da água tornou-se mais alta e mais estável, principalmente na zona do meio estuário que antes da construção da barragem era caracterizada por grandes variações de salinidade. Assim, as condições de salinidade mais altas e estáveis, juntamente com o facto desta zona ser caracterizada por ter uma baixa abundância e diversidade de espécies indígenas promoveram o aparecimento e suporte de espécies marinhas não indígenas como a medusa do mar negro Blackfordia virginica e mais recentemente o caranguejo azul Callinectes sapidus. A B. virginica tornou-se a espécie não indígena com uma maior distribuição no estuário e os seus blooms sazonais tornaram-se um motivo de preocupação devido aos seus consideráveis impactos tanto a nível económico como ecológico. Por exemplo, após o aparecimento desta espécie, foi observado uma diminuição na abundância de todos os organismos zooplantónicos incluindo de larvas e ovos de peixes. No entanto, devido às propriedades das medusas, como o alto teor em proteínas e minerais e o baixo teor lípidos, estas podem representar uma oportunidade como fonte de alimento para a população humana e assim contribuir para o controle dos seus blooms nos ecossistemas. De facto, com o aumento da população humana e consequente redução dos “stocks” de peixe, as fontes de alimento alternativas e saudáveis nunca foram tão importantes, e as medusas poderão ser uma delas. Por outro lado, e apesar de frequentemente se pensar que as medusas não são consumidas por organismos aquáticos devido ao seu elevado teor em água, estudos recentes demonstraram que as mesmas são muitas vezes uma fonte de alimento importante na dieta de organismos aquáticos incluindo de caranguejos e espécies indígenas de peixes, muitos deles comerciais. Assim, os objetivos deste trabalho são (1) estudar o perfil nutricional da B.virginica, tendo como hipótese que é uma fonte alternativa e saudável de alimento para a população humana se seguir o mesmo perfil nutritional de outras espécies de medusas usadas atualmente na colinária e (2) avaliar a sua contribuição como fonte de alimento para consumidores oportunistas na zona do meio estuário do Guadiana, testando a hipótese que predadores generalistas como caranguejo azul não indígena, e o caranguejo verde indígena Carcinus maenas irão beneficiar dos sasonais blooms da B. virginica, consumindo esta medusa. O valor nutricional da B.virginica foi analisado através de métodos disponíveis para determinar os lípidos totais (protocolo modificado do método de Bligh & Dyer), a proteína em bruto (analises elementares de azoto), o teor de cinzas (por incineração), os ácidos gordos metils esteres (por GC-MS), os aminoácidos (fase reversa de HPLC) e finalmente os minerais (MP-AES). Neste estudo a atividade antioxidante também foi avaliada através de quatro métodos diferentes (ABTS, DPPH, ICA, CCA). Os nossos resultados sugeriram que a biomassa seca da B. virginica é composta por proteínas e minerais e aminóacidos essenciais, apresentando um perfil nutricional semelhante a medusas que são consideradas comestíveis. No entanto, a preseça de cádmio, que é um elemento tóxico, foi encontrado em altas concentrações na biomassa da B. virginica (3mg/Kg) e assim esta espécie poderá ter um grande potencial para ser utilizada na alimentação humana se os níveis de cádmio diminuírem. Para avaliar a contribuição da B. virginica na dieta dos consumidores selecionados, foi utilizada uma combinação de técnicas de análise molecular nos conteúdos estomacais dos caranguejos (DNA-PCR) com análises de isótopos estáveis (SIA) de carbono (13C:13C/12C) e azoto (15N:15N/14N). Os nossos resultados revelaram a presença da B. virginica nos conteúdos estomacais do caranguejo azul, no entanto com uma baixa contribuição, segundo os resultados do modelo de mistura Bayesiana de isótopos estáveis. Esta baixa contribuição poderá ter sido resultado de um grande período de “turnover” dos tecidos musculares dos caranguejos, ou seja, poderá não ter havido tempo para a B. virginica se incorporar nos tecidos. Estes resultados podem então sugerir que a B. virginica poderá estar a facilitar uma segunda invasão por estar a contribuir como fonte de alimento para o caranguejo azul. Assim, o uso da B.virginica na alimentação humana poderá representar uma oportunidade para diminuir a abundancia desta espécie no ecossistema uma vez que poderá estar a facilitar diretamente o sucesso de invasão do caranguejo azul.

This work explored the potential of halophyte plants from the Algarve coast as sources of bioactive compounds with biotechnological applications in the pharmaceutical, food and cosmetic areas. Halophytes are salt-tolerant plants that survive in extreme environments and are equipped with powerful defence mechanisms to manage environmental stress, including the production of bioactive molecules. Despite their enormous potential, halophytes are still quite underexplored regarding their biotechnological applications. This study focused on Frankenia laevis L. (sea-heath), Halopeplis amplexicaulis (Vahl) Ces., Pass. & Gibelli, Juncus acutus L. (spiny rush), J. inflexus L. (wire rush), J. maritimus L. (seaside rush), Limonium algarvense Erben (sea lavender), and Polygonum maritimum L. (sea knotgrass). Methanol and dichloromethane extracts from different plant organs were prepared, evaluated for in vitro antioxidant, antidiabetic, anti-hyperpigmentation and neuroprotective activities, and chemically characterized. Sea lavender and sea knotgrass were selected for their high in vitro antioxidant, neuroprotective, anti-hyperpigmentation and antidiabetic properties, and Juncus species for their in vitro antioxidant and neuroprotective capacities. Sea lavender and sea knotgrass had a high phenolics content, presenting a broad diversity of phenolic acids and flavonoids, respectively. The sea knotgrass had the highest in vitro antioxidant, anti-inflammatory, antidiabetic, neuroprotective and anti-hyperpigmentation properties, closely followed by the sea lavender. Hence, sea lavender and sea knotgrass were selected for experimental production in a greenhouse using different irrigation salinities; freshwater-irrigated plants had the best growth performance and biological properties. Juncunol, a compound isolated from the spiny rush, had in vitro neuroprotective properties, as well as apoptosis-inducing capacity towards hepatocellular carcinoma cells. In conclusion, the halophytes sea lavender, sea knotgrass and spiny rush can be useful sources of bioactive molecules that can potentially help to prevent oxidative stress-related diseases, delay neurodegeneration and hyperpigmentation. The spiny rush is also a promising source of compounds, namely juncunol, with in vitro antihepatocellular carcinoma activity. Este trabalho teve como objetivo principal explorar o potencial biotecnológico de plantas halófilas do Algarve como fonte de compostos bioativos com aplicação em diferentes indústrias, tais como a alimentar, farmacêutica e cosmética. As plantas halófilas são capazes de tolerar elevadas concentrações de salinidade, e são encontradas em ambientes extremos, como sapais, salinas, dunas e praias, onde se encontram expostas a elevados níveis de radiação ultravioleta e a outros stresses ambientais, tais como secura e alagamento. De forma a minimizar os efeitos do stress ambiental, estas plantas estão equipadas com poderosos mecanismos de defesa que incluem, por exemplo, a produção de diversos compostos bioativos, como os compostos fenólicos, cujas propriedades biológicas lhes conferem variadas aplicações biotecnológicas. De facto, algumas plantas halófilas já foram utilizadas para o desenvolvimento de ingredientes inovadores para a indústria alimentar (por exemplo, Hippophae rhamnoides L., Salicornia sp. e Chenopodium quinoa Willd.), cosmética (particularmente Armeria marítima (Mill.) Willd. e Crithmum maritimum L.) e/ou farmacêutica (como suplementos alimentares, nomeadamente Atriplex halimus L. e C. quinoa). No entanto, tanto as atividades biológicas como o potencial biotecnológico destas plantas continuam pouco explorados. Na região do Algarve (sul de Portugal) existem várias espécies halófilas, mas poucas têm sido estudadas apesar do seu grande potencial comercial. De forma a preencher esta lacuna, este trabalho avaliou várias espécies comuns na costa Algarvia quanto ao seu potencial enquanto fontes de compostos e/ou extratos bioativos com aplicações biotecnológicas nas áreas farmacêutica, cosmética e/ou alimentar. As espécies selecionadas foram a Frankenia laevis L. (urze do mar), Halopeplis amplexicaulis (Vahl) Ces., Pass. & Gibelli, Juncus acutus L. (junco-agudo), J. inflexus L. (junco-curvado ou junco-desmedulado), J. maritimus L. (junco-das-esteiras ou junco-marítimo), Limonium algarvense Erben (ladina), e Polygonum maritimum L. (polígonomarítimo). Para tal, começou-se por preparar extratos de metanol e diclorometano dos diferentes órgãos (sementes, flores, pedúnculos, folhas, e/ou raízes), que foram posteriormente avaliados quanto às suas atividades antioxidante (atividade redutora de radicais e quelante de metais), antidiabética (inibição das enzimas α-glucosidase e α-amilase), anti-hiperpigmentação (inibição da enzima tirosinase) e neuroprotetora (inibição das enzimas acetil- e butirilcolinesterase) in vitro. A ladina e o polígono-marítimo tiveram as mais elevadas atividades antioxidante, neuroprotetora e anti-hiperpigmentação, enquanto que o polígonomarítimo revelou também elevada capacidade antidiabética. Por sua vez, as espécies de Juncus mostraram propriedades antioxidante e neuroprotetora. Estas espécies foram então selecionadas para serem estudas em maior detalhe relativamente às suas propriedades biológicas e à sua composição química, usando diferentes solventes de extração, metodologias e modelos experimentais in vitro. Os extratos metanólicos feitos a partir dos órgãos da ladina foram estudados quanto à sua atividade antioxidante e composição química através de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A maior capacidade antioxidante e conteúdo em compostos fenólicos, nomeadamente em catequina e ácido gálico, foi observada nos extratos das flores. Posteriormente, infusões e decocções (formulações normalmente utilizadas em medicina tradicional) das flores foram avaliadas quanto às suas atividades antioxidante, anti-inflamatória e composição química, em comparação com o chá verde, uma vez que este último é conhecido pelas suas propriedades medicinais. A ladina apresentou atividades semelhantes às do chá verde, mas menor toxicidade do que este quando testada em linhas celulares de mamífero. Os principais compostos da ladina, detetados por HPLC, foram os ácidos gálico, salicílico e gentísico. De seguida, foi estudado o potencial antioxidante, neuroprotetor e antidiabético de infusões e decocções obtidas de misturas de flores da ladina e chá verde, em diferentes proporções, para determinar possíveis efeitos sinérgicos ou antagónicos. As infusões e decocções de ambas as espécies tiveram elevada atividade antioxidante, mas a sua combinação aumentou sinergicamente a capacidade de sequestração de radicais •OH e a redução da peroxidação lipídica. Para além disso, extratos da ladina apresentaram maior capacidade de inibição das enzimas acetil- e butirilcolinesterase, comparativamente com o chá verde, e as misturas com o chá verde tiveram efeitos sinérgicos. Por sua vez, o chá verde apresentou maior atividade inibitória da enzima α-glucosidase, mas esta atividade decresceu quando misturado com a ladina. A diversidade de compostos detetados por HPLC aumentou nas misturas, as quais ficaram enriquecidas nos ácidos hidroxibenzóico, cafeíco e siríngico. Devido aos resultados promissores obtidos com os extratos da ladina, foi testado o seu cultivo em estufa sob irrigação com água com diferentes salinidades (água doce e água salina proveniente de uma aquacultura). Avaliou-se a influência da salinidade da água da rega no crescimento das plantas, nas propriedades antioxidantes, composição química e citotoxicidade de extratos preparados a partir da biomassa dos diferentes órgãos da planta. Os resultados foram comparados com os obtidos com extratos de plantas colhidas do meio selvagem, que mostraram ser mais ativas. No entanto, as plantas cultivadas mantiveram elevada atividade antioxidante in vitro, especialmente as irrigadas com água doce, assim como baixa toxicidade contra células de mamífero. A análise por cromatografia líquida (LC) acoplada a espectrometria de massa de ultra-alta resolução (UHRMS/MS), mostrou que as flores possuíam maior diversidade de compostos, e que a sua abundância variou com a salinidade da irrigação. Por exemplo, o teor de apigenina e luteolina aumentou com a salinidade, enquanto que o de miricetina diminuiu. A quercetina foi detetada apenas nas plantas silvestres, enquanto que o eriodictiol foi identificado apenas nas plantas cultivadas. Uma vez que o género Polygonum é tradicionalmente utilizado para o tratamento de doenças relacionadas com a inflamação e diabetes, as propriedades antioxidante, antiinflamatória, antidiabética foram avaliados assim como o seu perfil químico. O extrato metanólico das folhas mostrou a maior capacidade antioxidante, enquanto que o extrato de diclorometano das folhas apresentou maior atividade anti-inflamatória. O extrato de metanol das raízes e das folhas exibiu maior atividade antidiabética. A análise por cromatografia gasosa e espectrometria de massa (GC-MS) permitiu identificar os compostos β-sitosterol, estigmasterol, 1-octacosanol e ácido linolénico como os possíveis responsáveis pelas atividades observadas. Em seguida, o potencial neuroprotetor desta espécie foi estudado através da avaliação do efeito protetor in vitro sobre o stress oxidativo induzido e a neuroinflamação, seguido pela determinação da sua composição química por cromatografia líquida de ultra-alta pressão (UHPLC) acoplada a espectrometria de massa (MS/MS). Os extratos metanólicos (raízes e folhas) apresentaram a maior atividade neuroprotetora e anti-inflamatória, assim como de redução da citotoxicidade induzida por peróxido de hidrogénio. O polígono-marítimo foi também estudado quanto às suas propriedades anti-hiperpigmentação. Nesta fase, foram utilizados diferentes solventes e metodologias de extração, para otimizar a extração de compostos fenólicos e flavonoides. O extrato de 100% acetona foi selecionado, e apresentou elevada atividade antioxidante, anti-inflamatória e anti-hiperpigmentação. A análise dos seus constituintes foi realizada por LC-UHRMS, e as moléculas miricitrina, catequina e monogaloilhexose foram as principais detetadas. À semelhança da ladina, o polígono-marítimo também foi produzido em estufa, irrigado com diferentes salinidades e sujeito a três colheitas (em intervalos de 6 semanas). A influência destes fatores no seu crescimento, perfil antioxidante, anti-inflamatório e químico (LC-UHRMS), de extratos preparados a partir da biomassa, foi estudada. Neste caso, os extratos de plantas irrigadas com água doce foram mais ativos que os provenientes de plantas irrigadas com água salgada artificial, especialmente na terceira colheita. Alguns compostos permitiram diferenciar entre salinidades ou colheitas, como o hiperosídeo, cuja concentração aumentou com a salinidade, e os teores de ácido cafeico 3-sulfato que diminuíram da primeira para a segunda e terceira colheitas. O potencial antioxidante e neuroprotetor de extratos de diclorometano e metanol obtidos dos vários órgãos das espécies de Juncus foram também explorados. A espécie junco-agudo apresentou os melhores resultados, particularmente o extrato de diclorometano das folhas. O composto responsável pela atividade foi isolado e identificado por HPLC como sendo o juncunol (um composto derivado do fenantreno). Esta molécula tinha sido previamente isolada das partes aéreas do junco-agudo, tendo revelado uma promissora atividade seletiva e citotóxica contras células de carcinoma hepatocelular. Deste modo, foi feito um estudo preliminar do seu modo de ação em células de hepatocarcinoma humano. Este composto mostrou promover a indução de apoptose, potencialmente relacionada com uma diminuição do potencial de membrana mitocondrial, assim como interrupção do ciclo celular na fase G0/G1. Considerando as espécies acima mencionadas, tanto a ladina como o polígono-marítimo apresentaram um elevado teor em compostos fenólicos, no entanto, a ladina teve um teor de flavonoides mais elevado. O perfil de fenólicos mostrou elevada prevalência de ácidos fenólicos na ladina e de flavonoides no polígono-marítimo. Os extratos de polígono-marítimo apresentaram a maior capacidade antioxidante, anti-inflamatória, neuroprotetora, antidiabética e anti-hiperpigmentação in vitro. No entanto, a ladina mostrou atividades bastante próximas deste. A molécula juncunol, isolado do junco-agudo, apresentou propriedades neuroprotetoras, assim como capacidade de indução de apoptose e paragem do ciclo celular em células do carcinoma hepatocelular. No geral, tanto a ladina como o polígono-marítimo mostraram ser fontes de ingredientes bioativos que podem ajudar a prevenir doenças relacionadas ao stress oxidativo, hiperpigmentação, diabetes, e distúrbios neurodegenerativos. O junco-agudo tem o potencial de ser usada como fonte de antioxidantes, agentes neuroprotetores e anti-tumorais. Em conclusão, o resultado deste trabalho demonstra que as três espécies de plantas halófilas estudadas são boas candidatas a serem utilizadas para fins comerciais: como bebidas à base de plantas (infusões/decocções da ladina), como fontes de moléculas importantes para a indústria (junco-agudo – juncunol), ou como ingredientes para a indústria cosmética (polígonomarítimo) e farmacêutica (junco-agudo – juncunol, polígono-marítimo e/ou ladina), e ainda como nutracêuticos/suplementos alimentares (junco-agudo, polígono-marítimo e/ou ladina). Adicionalmente, o perfil químico e atividades biológicas podem ajudar a explicar as suas aplicações biotecnológicas. The author acknowledges the Portuguese Foundation for Science and Technology – FCT for funding the PhD scholarship (SFRH/BD/116604/2016). GreenVet (ALG-01-0145-FEDER-028876)

Objective: To evaluate the in vitro anti-Trypanosoma cruzi (T. cruzi) activity of organic extracts prepared from halophyte species collected in the southern coast of Portugal (Algarve), and chemically characterize the most active samples.Methods: Acetone, dichloromethane and methanol extracts were prepared from 31 halophyte species and tested in vitro against trypomastigotes and intracellular amastigotes of the Tulahuen strain of T. cruzi. The most active extract was fractionated by preparative HPLC-DAD, affording 11 fractions. The most selective fraction was fully characterized by H-1 NMR.Results: From 94 samples tested, one was active, namely the root dichloromethane extract of Juncus acutus (IC50 < 20 mu g/mL). This extract was fractionated by HPLC, affording 11 fractions, one of them containing only a pure compound (juncunol), and tested for anti-parasitic activity. Fraction 8 (IC50 = 4.1 mu g/mL) was the most active, and was further characterized by H-1 NMR. The major compounds were phenanthrenes, 9,10-dihydrophenanthrenes and benzocoumarins.Conclusion: Our results suggest that the compounds identified in fraction 8 are likely responsible for the observed anti parasitic activity. Further research is in progress aiming to isolate and identify the specific active molecules. To the best of our knowledge, this is the first report on the in vitro anti T. cruzi activity of halophyte species. PROEP/CNPq/FIOCRUZ 401988/2012-0; FCT/CAPES 2358, 2014/2015

Thanks to the University of Azores and University of Aveiro., Euphorbia genus (Euphorbiaceae family), which is the third largest genus of angiosperm plants comprising ca. 2000 recognized species, is used all over the world in traditional medicine, especially in the traditional Chinese medicine. Members of this taxa are promptly recognizable by their specialized inflorescences and latex. In this review, an overview of Euphorbia-derived natural products such as essential oils, extracts, and pure compounds, active in a broad range of biological activities, and with potential usages in health maintenance, is described. The chemical composition of essential oils from Euphorbia species revealed the presence of more than 80 phytochemicals, mainly oxygenated sesquiterpenes and sesquiterpenes hydrocarbons, while Euphorbia extracts contain secondary metabolites such as sesquiterpenes, diterpenes, sterols, flavonoids, and other polyphenols. The extracts and secondary metabolites from Euphorbia plants may act as active principles of medicines for the treatment of many human ailments, mainly inflammation, cancer, and microbial infections. Besides, Euphorbia-derived products have great potential as a source of bioactive extracts and pure compounds, which can be used to promote longevity with more health., This research was funded by FCT/MCT, supporting the cE3c centre (FCT Unit, UID/BIA/00329/2013, 2015-2018, and UID/BIA/00329/2019), and the QOPNA research Unit (FCT UID/QUI/00062/2019).

This work aimed to investigate the potential of medicinal halophytes as sources of bioactive compounds with health-promoting properties, while validating their traditional uses and searching for new bioactivities/applications. Halophytes are salt-tolerant plants that survive in extreme biotopes and, to cope with environmental stress, are equipped with powerful defence mechanisms, including highly bioactive compounds. Several medicinal halophytes are used in folk therapeutics but, despite their ethnopharmacological importance, are still underexplored. This study focused on five medicinal halophytes from southern Portugal, namely Artemisia campestris L. subsp. maritima Arcangeli (dune wormwood), Crithmum maritimum L. (sea fennel), Eryngium maritimum L. (sea holly), Helichrysum italicum (Roth) G.Don subsp. picardii (Boiss&Reuter) Franco (everlasting), and Plantago coronopus L. (buckshorn plantain). Water and organic extracts were prepared from different plant organs, assessed for in vitro antioxidant, anti-diabetic, anti-hyperpigmentation and anti-protozoan activities, and chemically characterized. The large majority of the extracts have high polyphenolic content and are a potentially good source of these bioactive phytochemicals. They presented a wide diversity of phenolics, especially coumaric, ferulic, syringic, chlorogenic, and p-hydroxybenzoic acids. Minerals were also analysed, and some species may have a nutritional role as mineral supplementary source, particularly sea fennel for macronutrients and dune wormwood for microelements. A preliminary toxicological assessment showed that extracts had overall low toxicity. As for bioactivities, results confirm the strong in vitro antioxidant capacity of the extracts. Everlasting, dune wormwood and sea holly also showed anti-diabetic activity, while dune wormwood had additional anti-hyperpigmentation capacity, and sea fennel had activity against Trypanosoma cruzi. In conclusion, all halophytes can be useful sources of antioxidants to potentially help prevent oxidative-stress related diseases, while everlasting, dune wormwood and sea holly may additionally help control glucose levels. Dune wormwood is also a prospective source of compounds to prevent skin darkening and sea fennel may provide effective anti-T. cruzi molecule(s). Este trabalho teve como objetivo principal explorar o potencial de plantas halófilas medicinais enquanto fontes de compostos bioativos com aplicação terapêutica, e ao mesmo tempo validar os seus usos na “medicina” popular e procurar novas bioatividades e / ou aplicações. As plantas halófilas possuem uma elevada tolerância ao sal e completam o seu ciclo de vida em biótopos extremos, tais como zonas costeiras de influência salina. Para resistirem ao stress ambiental, estão equipadas com poderosos mecanismos de defesa que incluem a produção de compostos altamente bioativos, cujas atividades biológicas poderão ajudar a explicar a utilização de algumas destas plantas como remédios populares e para alimentação humana (e animal). De facto, inúmeras plantas halófilas são utilizadas no tratamento de várias doenças e infeções, principalmente em áreas rurais onde as plantas medicinais ainda são uma importante fonte terapêutica. No entanto, estas plantas são pouco exploradas e são também poucas as descrições das suas bioatividades, apesar da sua importância etnofarmacológica. Na região do Algarve (sul de Portugal), poucas espécies têm sido estudadas apesar do seu potencial conteúdo em moléculas bioativas. Assim, com o intuito de expandir o nosso conhecimento acerca das possíveis propriedades terapêuticas e promotoras de saúde e bem-estar deste tipo de plantas, este trabalho estudou cinco plantas halófilas medicinais comuns no Algarve, escolhidas pelos seus usos medicinais e potenciais atividades biológicas, nomeadamente Artemisia campestris L. subsp. maritima Arcangeli (madorneira), Crithmum maritimum L. (funcho marítimo), Eryngium maritimum L. (cardo marítimo), Helichrysum italicum (Roth) G.Don subsp. picardii (Boiss&Reuter) Franco (perpétua das areias) e Plantago coronopus L. (diabelha). O objetivo foi desvendar o seu potencial enquanto fontes de compostos e / ou extratos bioativos com aplicações terapêuticas, cosméticas e / ou nutricionais. Para tal, à semelhança de preparações tradicionais, foram preparados extratos aquosos e / ou orgânicos de diferentes órgãos (raízes, caules, folhas e / ou flores), e avaliados quanto às suas atividades antioxidante, antidiabética, anti-hiperpigmentação e anti-protozoária in vitro. Adicionalmente, para o funcho marítimo, cardo marítimo e perpétua das areias, os extratos foram estudados na sua dose de ingestão tradicional, i.e., usando a medida “chávena-de-chá” (e também a medida “gotas”, no caso das tinturas do cardo), para analisar as plantas duma perspetiva de utilização medicinal típica. Os extratos foram ainda caracterizados quimicamente. Os extratos foram caracterizados em relação aos compostos fitoquímicos presentes por métodos espectrofotométricos para determinar o seu conteúdo em fenólicos totais (TPC), para além do conteúdo em outros grupos fenólicos (flavonóides totais, taninos condensados, etc.). Em geral, todos os extratos analisados têm um elevado conteúdo polifenólico e são, potencialmente, boas fontes destes compostos fitoquímicos bioativos. De um modo geral, os extratos da perpétua das areias tiveram o maior conteúdo em fenólicos totais, seguidos pelos extratos da madorneira, enquanto que o cardo marítimo teve o mais baixo TPC. De notar que, globalmente, os órgãos aéreos (folhas e flores) de todas as plantas mostraram ter conteúdos fenólicos mais elevados do que os restantes órgãos. Os extratos foram ainda caracterizados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) ou por Ultra-HPLC para determinar o seu perfil polifenólico e outros compostos tentativamente identificáveis. Foi encontrada uma grande diversidade de fenólicos nestas plantas halófilas, sendo os mais abundantes: verbascósido e luteolina-7-O-glucosídeo na diabelha, ácidos clorogénico, neo- e cripto-clorogénico no funcho marítimo, ácidos quínico e clorogénico na perpétua das areias e na madorneira, e carvacrol e naringenina no cardo marítimo. Os compostos fenólicos mais comuns foram os ácidos fenólicos, com uma ligeira prevalência dos ácidos hidroxicinâmicos. Os ácidos cumárico e ferúlico foram identificados nas cinco plantas, e os ácidos p-hidroxibenzoico, siríngico e clorogénico estavam presentes em pelo menos quatro das espécies. O conteúdo em minerais foi também analisado nos extratos das folhas da diabelha e dos órgãos do funcho marítimo, cardo marítimo e madorneira. O sódio foi o elemento mais abundante encontrado, e os outros minerais estavam presentes em valores representativos de uma pequena porção da ingestão diária recomendada para adultos. De um modo geral, os resultados salientaram um possível papel nutricional destas plantas enquanto fonte mineral suplementar, particularmente o funcho marítimo para os macronutrientes e a madorneira para os micronutrientes. Foi efetuada também uma avaliação toxicológica preliminar aos extratos do funcho marítimo, madorneira e perpétua das areias, através da sua capacidade para diminuir a viabilidade de diferentes linhas celulares. Os extratos apresentaram, de um modo geral, baixa toxicidade. Os extratos foram também analisados quanto a propriedades antioxidante, antidiabética e anti-hiperpigmentação, através de uma bateria de ensaios para testar in vitro atividades de captação de radicais e de quelação de metais, capacidade de inibição de enzimas digestivas e de inibição da tirosinase, respetivamente. As decocções, tinturas e óleos essenciais da perpétua das areias e do funcho marítimo, foram também testados in vitro para a atividade antiprotozoária contra Trypanosoma cruzi, o agente causativo da doença de Chagas. Os extratos da perpétua das areias e da madorneira detiveram a maior capacidade antioxidante, seguidas pelos do funcho marítimo; contudo, os extratos do cardo marítimo demonstraram a mais potente atividade quelante do ferro. Os extratos da perpétua, madorneira e cardo revelaram ainda atividade antidiabética, apesar de apenas os do cardo serem capazes de inibir todas as enzimas hidrolisantes de hidratos de carbono; contudo, os extratos da madorneira foram os mais eficientes a inibir a α-glucosidase, mais ainda que o controlo positivo (acarbose). Apenas os extratos da madorneira apresentaram capacidade de inibir a tirosinase. O extrato aquoso do funcho marítimo foi o mais ativo e seletivo contra T. cruzi. De um modo geral, os resultados confirmaram a forte capacidade antioxidante in vitro dos extratos, evidenciando que todas as cinco plantas halófilas podem ser úteis como fontes de moléculas ou produtos antioxidantes e, como tal, poderão ajudar a prevenir doenças relacionadas com stress oxidativo. O potencial antidiabético dos extratos da perpétua das areias, da madorneira e do cardo marítimo podem ainda auxiliar no controlo dos níveis de glucose, ajudando pacientes com diabetes mellitus tipo 2. Por outro lado, os extratos da madorneira são também possíveis fontes de compostos para prevenção / tratamento de hiperpigmentação da pele, enquanto que os do funcho marítimo poderão ser fontes de moléculas anti-T. cruzi. No geral e em conclusão, o resultado deste trabalho demonstra que as cinco espécies de plantas halófilas estudadas são prospectivamente boas candidatas a serem utilizadas como alimento (as folhas da diabelha, por exemplo), em bebidas à base de plantas (como por exemplo tisanas de funcho e cardo marítimos e de perpétua das areias), como fontes de moléculas de relevo (ex.: compostos anti-T. cruzi do funcho marítimo), ou como matéria prima para as indústrias cosmética (como a madorneira para problemas de hiperpigmentação) e farmacêutica (ex.: a perpétua das areias, a madorneira e o cardo marítimo para o controlo da diabetes), e ainda para o segmento comercial de alimentos funcionais e / ou nutracêuticos (todas as cinco plantas halófilas enquanto antioxidantes potentes para prevenção de condições relacionadas com stress oxidativo). Adicionalmente, o perfil químico e atividades biológicas podem ajudar a explicar os usos tradicionais destas plantas.

The number of older people at risk of developing dementia is growing rapidly worldwide, and Alzheimer’s disease (AD) represents the most common cause of dementia in the elderly. The principal characteristics of AD include the presence of amyloid plaques, neurofibrillary tangles, brain atrophy in specific brain areas and loss of the neurotransmitter acetylcholine (ACh), which is hydrolysed by the cholinesterases (ChE) acetylcholinesterase (AChE) and secondly by butyrilcholinesterase (BChE). Pharmacological treatments currently used to alleviate AD symptoms include ChE inhibitors, but they exhibit bioavailability problems and side effects like hepatotoxicity and gastrointestinal disorders. Thus, there is a high interest in finding better ChE inhibitors from natural sources. Due to the high oxygen consumption and lipid content, the central nervous system (CNS) is more sensitive to oxidative stress compared to other parts of our body. Thus, special interest has been assigned in nutritional antioxidants and metal chelation therapy as viable neuroprotective approaches for neurodegenerative disorders. Marine organisms are recognized as rich sources of novel biologically active compounds. However, its application in the treatment of neurological disorders is still scarcely explored. In this context, the main goal of this study was to evaluate the AChE and BChE inhibitory activity of methanol extracts made from different species of macro- and microalgae, seagrasses and halophytes, as well as evaluate their chelating activity on iron (Fe2+) and copper (Cu2+) ions. The most active species against both enzymes were the brown macroalgae Cystoseira compressa, C. nodicaulis and C. tamariscifolia and the halophytes Carpobrotus edulis and Frankenia laevis. The chelating activity was higher for Cu2+ than for Fe2+ in the majority of the species tested, being the most active the red macroalgae Plocamium cartilageneum. These species are thus promising candidates for more detailed in vitro and in vivo studies aiming their use as sources of innovative products with neuroprotective aplications. O número de pessoas idosas em risco de desenvolver demência cresce rapidamente em todo o mundo e o Alzheimer representa a causa mais comum desta forma de distúrbio. Esta é uma doença que se caracteriza pela presença de microplacas senis, emaranhados neurofibrilares, atrofia do cérebro em áreas específicas e perda do neurotransmissor acetilcolina (ACh), que é hidrolisado principalmente pela acetilcolinesterase (AChE) e, numa segunda instância pela butirilcolinesterase (BChE). Os tratamentos farmacológicos mais usados actualmente, para o alívio dos sintomas do Alzheimer, incluem inibidores de AChE e BChE, mas devido a problemas de disponibilidade biológica e efeitos colaterais como hepatotoxicidade e desordens gastrointestinais dos medicamentos comummente utilizados existe um grande interesse em encontrar inibidores destas enzimas a partir de recursos naturais. Devido ao consumo de oxigénio e ao alto teor de lípidos, o sistema nervoso central (SNC) é mais propício a sofrer stress oxidativo em comparação com outras partes do corpo. Assim, enquanto potenciais métodos de neuroproteção, especial interesse tem sido atribuído a antioxidantes nutricionais e terapia de quelação de metais de transição, como o ferro e o cobre, formando complexos inactivos e evitando a formação dos prejudiciais radicais livres. Os organismos marinhos têm provado, devido à produção de metabolitos secundários, ser fontes riquíssimas de novos compostos biologicamente activos e sem efeitos colaterais. No entanto, a sua aplicação no tratamento de distúrbios neurológicos ainda é pouco explorada e, portanto, o principal propósito deste estudo foi testar a capacidade inibidora da AChE e BChE de extratos metanólicos feitos a partir de diferentes algas, ervas marinhas e plantas halófitas disponíveis na costa sul do Algarve (Portugal), bem como avaliar o seu poder quelante em iões ferro (Fe2+) e cobre (Cu2+). As espécies mais activas na inibição de ambas as enzimas foram as macroalgas castanhas Cystoseira compressa, C. nodicaulis e C. tamariscifolia e as halófitas Carpobrotus edulis e Frankenia laevis. A actividade quelante foi maior para o Cu2+ do que para o Fe2+ na maioria dos casos, sendo a espécie mais activa a macroalga vermelha, Plocamium cartilageneum. Estas espécies são, portanto, promissoras candidatas a novos e mais detalhados estudos in vitro e in vivo, visando o seu uso como fonte de inovadores produtos com aplicações neuroprotetoras.

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016 O aparecimento e agravamento de várias doenças, tais como o cancro, diabetes e doenças cardíacas, tem vindo a aumentar ao longo do tempo, levando a uma crescente necessidade de pesquisa de novos compostos com aplicações biomédicas, principalmente de origem natural. As plantas halófitas possuem um enorme potencial biotecnológico por descobrir, sendo consideradas um grande reservatório, praticamente inexplorado, de novas moléculas bioativas ou novas fontes de compostos conhecidos. Assim, este trabalho teve como principal objetivo a avaliação do potencial antitumoral in vitro de extratos naturais de 25 espécies de halófitas. Adicionalmente, foram avaliadas outras atividades biológicas destes extratos, nomeadamente as suas propriedades antioxidantes e despigmentantes in vitro. O perfil fitoquímico dos extratos também foi estudado pela avaliação do seu conteúdo em diferentes grupos fenólicos. A atividade citotóxica in vitro foi avaliada pelo método de brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT) usando linhas celulares tumorais de mamíferos (HepG2: hepatocarcinoma humano; HeLa: adenocarcinoma humano; THP1: leucemia monocítica aguda humana; SH-SY5Y: neuroblastoma humano) e uma linha celular de origem não tumoral (S17: linha celular de medula óssea de murino). A atividade antioxidante foi investigada pelos métodos de 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) e ácido 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS), e também determinando o potencial quelante dos iões ferro (Fe2+) e cobre (Cu2+). O perfil fitoquímico incluiu a determinação do conteúdo total de fenólicos, flavonóis, taninos, flavonas e flavonol por espetrofotometria. Por fim, foi avaliado o potencial despigmentante dos extratos através da atividade inibitória da enzima tirosinase. Dos resultados obtidos é evidente que a espécie Inula crithmoides é uma potencial candidata para a pesquisa de compostos anticancerígenos e as espécies Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria e Pistacia lentiscus apresentam um melhor potencial para serem usadas como fonte de moléculas e/ou produtos inovadores com aplicações em diferentes áreas, como a nutracêutica e cosmética, uma vez que apresentaram os melhores resultados para todas as atividades testadas. The onset and exacerbation of several diseases like cancer, cardiac diseases and diabetes has increased over time, leading to an increasing need for the research of new compounds with biomedical applications, namely those of natural origin. Halophytes have a high biotechnological potential and are considered an almost unexplored reservoir of novel bioactive molecules, or new sources of known compounds. Therefore, this work aimed to evaluate the in vitro antitumoral potential of natural extracts from 25 species of halophytes. Aditionally, it was evaluated other biological activities of these extracts, namely the in vitro antioxidant and skin whitening properties. The phytochemical profile of the extracts was also assessed through the evaluation of their content in different phenolic groups. The in vitro cytotoxic activity was evaluated by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method using mammalian cell lines from tumoral origin (HepG2: human hepatocarcinoma; HeLa: human adenocarcinoma; THP1: human acute monocytic leukemia; SH-SY5Y: human neuroblastoma) and one cell line from non-tumoural origin (S17: murine stromal cell line). Antioxidant activity was evaluated by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assays, and also by determining the chelating potential on iron (Fe2+) and copper (Cu2+) ions. Phytochemical profiling included the determination of the total content in phenolics, flavonoids, tannins, flavone and flavonol by spectrophotometric assays. Skin whitening potential was evaluated by the inhibitory activity of the enzyme tyrosinase. From our results it is clear the species Inula crithmoides hold the potential to be a source of antitumoral compounds, while Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria and Pistacia lentiscus have the highest potential to be used as source of molecules and/or innovative products with potential aplications in different areas, such as nutraceutical and cosmetic, since they allowed the best results for all tested activities.

Dissertação de Mestrado, Biologia Molecular e Microbiana, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016 A diabetes é uma doença que afeta milhões de pessoas em todo o mundo e condiciona a qualidade de vida das mesmas. A diabetes tipo 2 tem merecido destaque pelo aumento da sua incidência e pelo facto de ser uma doença evitável. O tratamento atualmente resume-se a medicação específica juntamente com uma dieta bastante restritiva. As microalgas sendo conhecidas como tendo várias aplicações biotecnológicas, como a aquacultura e indústria farmacêutica, poderão ainda constituir uma fonte natural de compostos bioativos com propriedades antidiabéticas que poderão fornecer uma alternativa menos dispendiosa e com menos efeitos colaterais ao tratamento atual da diabetes tipo 2. Este trabalho visa avaliar as atividades biológicas de extratos orgânicos e aquosos preparados a partir de biomassa seca de Scenedesmus sp., nomeadamente antidiabética (inibição da α-amilase e α-glucosidase), antioxidante (captação dos radicais DPPH, ABTS e NO), quelante de ferro e de cobre e de inibição da lipase. Nos ensaios foi testado o extrato de etanol e frações resultantes do fracionamento em sílica do extrato etanólico. A fração 3A apresentou a maior atividade inibitória na α-glucosidase (IC50 = 0.29 mg/mL) e α-amilase (IC50 = 0.80 mg/mL). O extrato cru de etanol revelou maior atividade antioxidante, nomeadamente na capacidade de capturar os radicais DPPH (IC50 = 3.03 mg/mL) e ABTS (IC50 = 2.41 mg/mL). Esta fração foi também a que revelou maior atividade quelante para o ferro (IC50 = 1.10 mg/mL) e para o cobre (IC50 = 3.66 mg/mL). A composição química da fração 3A foi analisada por HPLC e GC-MS tendo-se identificado 6 compostos, nomeadamente, neofitadieno, fitol, ácido α-linolénico, ácido palmítico, ácido araquidónico e ácido palmitelaidico. Os resultados mostraram que a Scenedesmus sp. é uma boa fonte de compostos bioativos com aplicação no tratamento da diabetes. No entanto, será ainda necessária uma melhor caracterização química da fração ativa e identificar o ou os compostos responsáveis pela atividade antidiabética. Diabetes is a disease that affects millions of people throughout the world and affects the quality of life of the same. Type 2 diabetes has been highlighted by its increasing incidence and in that it is a preventable disease. The treatment currently boils down to specific medication with a very restrictive diet. Microalgae have several biotechnological applications, such as aquaculture and pharmaceutical industry, and can be a natural source of bioactive compounds with anti-diabetic properties that can provide a less expensive alternative, with fewer side effects alternative to the current treatment of Type 2 Diabetes. This study aims to assess the biological activities of an ethanolic extract prepared from dried biomass of Scenedesmus sp., namely anti-diabetic (inhibition of the α-amylase and α- glucosidase enzymes), antioxidant (scavenging of radicals DPPH, ABTS and NO), chelation of the redox metals iron and copper and inhibition of lipase. In the experiments the crude ethanol extract was tested and fractions resulting from silica column fractionation. Fraction 3A showed the greatest inhibitory activity against α-glucosidase (IC50 = 0.29 mg/ml) and α- amylase (IC50 = 0.80 mg/ml). The crude ethanol extract showed a higher antioxidant activity given its higher capacity to scavenge the radicals DPPH (IC50 = 3.03 mg/ml) and ABTS (IC50 = 2.41 mg/ml). However, fraction 3A presented the higher chelating activity of iron (IC50 = 1.10 mg / ml) and copper (IC50 = 3.66 mg / ml). The chemical characterization of fraction 3A by HPLC and GC-MS resulted in the identification of 6 compounds (neophytadiene, phytol, α-linolenic acid, palmitic acid, arachidonic acid and palmitelaidic acid). These results show that Scenedesmus sp. is a promising source of bioactive compounds with applications in the treatment of Type 2 Diabetes. However, a better characterization of the chemical composition of the active fraction should be performed and the compound or compounds responsible for the anti-diabetic activity should be identified.

Dissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014 Submitted by sapientia repositorio (repositorio@ualg.pt) on 2016-04-01T16:12:07Z No. of bitstreams: 1 Tese Maria Isabel Rocha.pdf: 2165314 bytes, checksum: 12639c154381dad0ba37ed6c5e449208 (MD5) Made available in DSpace on 2016-04-01T16:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Maria Isabel Rocha.pdf: 2165314 bytes, checksum: 12639c154381dad0ba37ed6c5e449208 (MD5) Previous issue date: 2014

Dissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014 Os compostos fenólicos, devido às suas propriedades, são compostos de interesse no desenvolvimento de investigações de diversos âmbitos, com particular relevância no âmbito da medicina. Atualmente verifica-se um aumento da prevalência de patologias neurodegenerativas, como a Doença de Alzheimer e Doença de Parkinson. Diversos estudos citam as enzimas acetilcolinesterase (AChE), butirilcolinesterase (BChE) e tirosinase (TYRO), como determinantes no desenvolvimento destas patologias. A inibição da sua atividade enzimática promove um aumento dos níveis de neurotransmissores no cérebro, com a consequente diminuição da sintomatologia associada. Inibidores da TYRO, podem constituir-se também como alternativa terapêutica de problemas do foro dermatológico, ou ainda, como aditivo na indústria alimentar. Neste contexto, torna-se fundamental a identificação de compostos com propriedades inibitórias na atividade da TYRO. Pretendeu-se com a elaboração da presente dissertação identificar compostos fenólicos detentores de atividade inibitória sobre as enzimas supracitadas. Esta determinação foi realizada em placas de 96 poços, com base em métodos colorimétricos descritos na literatura. Dos vinte e três compostos analisados, a rutina foi o composto que demonstrou maior capacidade inibitória sobre a atividade de todas as enzimas em estudo. Para uma concentração de 250μM de rutina, a AChE teve a sua atividade diminuída para 68,47±3,03%, a BChE para 83,29±8,91% e a TYRO para 25,27±4,64%.Por outro lado, as catequinas: epigalocatequina galato, epicatequina e a epigalocatequina, para uma concentração de 300μM, reduziram a atividade enzimática da TYRO para 49,84±11,03%, 65,40±3,70% e 75,64±2,81%, respetivamente. Inibição, essa, superior à originada pelo composto de referência, o arbutin. Apesar de resultados promissores para alguns compostos, estes são limitativos, na medida em que apenas se reportam a uma análise in vitro, sem considerar a complexidade de processos que os compostos podem sofrer num organismo até atingir as enzimas alvo. Sugere-se em futuras investigações uma análise in vivo desses compostos.

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade do Algarve, 2014 A saúde Humana é tema de grande importância, merecendo assim uma enorme atenção por parte da comunidade científica. As condições ambientais às quais o Homem se encontra sujeito nos dias de hoje, como por exemplo os agravados níveis de poluição e intensos níveis de radiação UV, são por si só potenciais causadores de inúmeros distúrbios e condições perigosas que podem facilmente evoluir para doenças, muitas delas irreversíveis e até mesmo incuráveis. Em associação aos hábitos de vida pouco saudáveis de uma enorme percentagem da população como o tabaco, má nutrição, vida sedentária e o intenso nível stress a que estamos sujeitos diariamente, todos juntos contribuem de uma forma assustadora para o desenvolvimento e progressão de doenças como cancros, Alzheimer, Parkinson e uma série de outras doenças. Tal facto, gera um stress oxidativo no organismo, que como consequência trará uma série de distúrbios ou até mesmo doenças graves. Visando aumentar a esperança média de vida, fontes naturais de compostos bioativos têm sido intensamente estudadas, de forma a prevenir, retardar e até mesmo curar determinadas doenças. Inúmeros compostos bioactivos foram já isolados de frutas, vegetais, plantas e algas, essencialmente oriundos de organismos pertencentes ao Reino das plantas. Parte destes metabolitos naturais fazem ou fizeram parte de ensaios clínicos, os quais inclusive obtiveram para alguns casos obtiveram resultados bastante positivos levando á produção farmacológica. O Oceano é um dos ecossistemas mais ricos do planeta Terra, albergando uma vasta diversidade de organismos permitindo-nos um espetáculo de cor, texturas, tamanhos e diferentes complexidades. Diariamente são produzidos inúmeros metabolitos, muitos deles por descobrir, os quais apresentam as mais variadas bioatividades e aplicações medicinais. Estudos têm vindo a provar que os compostos naturais produzidos nos Oceanos são de facto uma potencial fonte para o desenvolvimento da indústria Farmacológica. Devido á sua interessante e exuberante fisiologia e adaptações ao meio ambiente os invertebrados marinhos são talvez uma das mais promissoras fontes de compostos bioativos. Muito poucos estudos foram ainda realizados nesta área e apesar de ainda existir muito por descodificar e descobrir, estudos prévios apontam para uma forte possibilidade na utilização de invertebrados marinhos como fonte de compostos bioativos. Contudo á que ter em atenção que o estudo dos organismos como fonte de compostos bioativos é ainda bastante recente, tendo sido iniciado à sensivelmente 60 anos, pelo que ainda necessita de muitas reformulações no que toca á extração de compostos. Atualmente aproximadamente 1500 metabolitos de origem marinha já foram descritos, dos quais alguns deram inclusive origem a medicamentos como: Ziconitide (Prialt™), Yondelis™ e Halaven™, bastante referenciados para a prevenção e tratamento do cancro. Sendo que os referidos medicamentos são derivados da descoberta de compostos bioativos em esponjas. Assim sendo e considerando o potencial que os invertebrados marinhos representam para a indústria farmacológica, neste trabalho foi estuda uma espécie de lesma do mar (B.leachii), a qual é considerada invasora no Mar Mediterrâneo. Com o intuito de avaliar o potencial da mesma como fonte de metabolitos naturais foram realizados diferentes ensaios, todos eles complementares, permitindo a quantificação da atividade antioxidante (Inibição do DPPH, atividade quelante do ferro e cobre, atividade redutora do ferro e a inibição do oxido nítrico), neuroprotectora, avaliando o efeito dos extratos de B.leachii na inibição enzimática (acetilcolinesterase, butirilcolinesterase e tirosinase) e ainda o seu efeito in vitro para culturas celulares, avaliando a capacidade anti-inflamatória dos extratos (avaliando a viabilidade celular após ser induzida uma resposta inflamatória pelo LPS) e o seu potencial na proteção das células contra o efeito de H2O2. Os resultados deste estudo mostram que a B. leachii apresenta uma atividade antioxidante bastante relevante. Estes resultados são bastante promissores, pois os compostos antioxidantes têm a capacidade de prevenir o stress oxidativo, que quando descontrolado despoleta a iniciação e desenvolvimento de doenças. Os extratos mostraram ainda uma elevada afinidade para inibir a tirosinase, mostrando-se assim bastante promissores para indústria da cosmética (inibindo a produção de melanina) ou até mesmo para a indústria farmacológica. Uma vez que a tirosinase está implícita na progressão de doenças neurológicas como Parkinson, devido à libertação de compostos tóxicos associados á sua atividade, extratos de B. leachii podem portanto representar uma esperança na possibilidade do desenvolvimento de tratamento da doença. Ainda referente à atividade neuroprotectora, o extrato de acetona mostrou uma enorme habilidade na inibição do óxido nítrico, apresentando assim uma potente atividade anti-inflamatória, a qual é essencial para a prevenção de doenças neurológicas. De acordo com os dados obtidos para o seu perfil de ácidos gordos, a espécie é de facto possuidora de uma considerável percentagem de ácidos polinsaturados, especialmente ómega-3, destacando-se o EPA, o que vai de encontro á sua capacidade anti-inflamatória. De uma forma geral a espécie de lesma estudada mostrou ser uma potencial fonte de metabolitos naturais os quais apresentaram as mais diversas atividades biológicas sendo possivelmente capazes de beneficiar a saúde Humana, dada a possibilidade de atuação perante determinadas doenças. Além disso este estudo demonstrou que a lesma do mar estudada apresenta um teor proteico relevante. Pelo que uma possível alimentação em recursos obtidos destes organismos pode beneficiar em muito o sistema imunitário do Homem. Os dados obtidos nesta tese de certa forma acabam por ir ao encontro da teoria que tem vindo a ser desenvolvida pela comunidade científica: Que os compostos presentes na maioria dos invertebrados marinhos na verdade são metabolitos secundários (oriundos da dieta). Finalmente o facto de se falar de uma espécie invasora, e uma vez que a espécie tem todo este potencial, os dados justificam que no âmbito do controle da sua densidade e abundância para os locais onde é invasora, em vez de simplesmente remover o excesso de biomassa, que seria depois desperdiçado, que seja feito o reencaminhamento devido da biomassa para locais onde possa ser devidamente estuda e aproveitada. Este estudo potencializa a abertura de novas portas e oportunidades para o desenvolvimento da saúde humana. Sendo um dos primeiros estudos realizados, não existem estudos comparáveis pelo que todos os resultados são válidos para descartar ou conduzir a novas oportunidades e teorias. Nowadays diseases are evolving and progressing so quickly, every single day thousands and thousands of people die due to several untreatable conditions. The environmental that we live on is full of dangerous agents such as pollution and radioactivity, which contribute for the emerging of new diseases. Considering the risks that those conditions represent for humans health, the research community is doing a huge effort to prevent and hopefully shut down several diseases. Scientists have been using natural sources as a way to extract natural bioactive compounds, with a range of different bioactivities, which can potently be used by the pharmaceutical industry for the new drug development. Oceans are one of the more diverse ecosystems in the world. Aquatic systems are stuffed with a huge diversity of organisms where a magnificent world of colors, shapes, textures and interesting metabolites can be seen. Marine animals had evolved in a complete different environmental and for that they contain a considerable amount of bioactive compounds due to an accurate chemical defensive system, diet and other adaptations to the extreme conditions of oceans. By its interesting physiology, marine invertebrates namely sponges, tunicates, sea cucumbers and sea hare, are considered as a potential resource of bioactive compounds. In the recent years around 1500 marine natural products have been identified, 45 were tested during preclinical and clinical trials. A few of them have been approved for clinical use: this is the case of Ziconitide (Prialt™) used for the chronic pain; ecteinascidin 743 (Yondelis™) used for the treatment of ovarian cancer soft tissue sarcoma and eribulin mesylate (Halaven™) for the treatment of recurrent breast cancer. Another example is bryostatin, which was originally studied for anticancer activity and led to the development of analogues with a high potential to alleviate the symptoms related with Alzheimer’ disease. Considering the background and the urgency of the identification of new bioactive compounds, the main goal of this thesis project is to evaluate the biological activities of extracts from Bursatella leachii, which is an invasive species of sea hare in the Mediterranean. For the following extracts it was evaluated the antioxidant and neuroprotective activity using different and complementary assays. As for the antioxidant activity, it was evaluated through the RSA of DPPH, nitric oxide inhibition, metal chelating activity and iron reducing/antioxidant power. For the neuroprotective activity it was quantified the ability to inhibition toome specific enzymes and the anti-inflammatory power of the extracts. This work proved that the B. leachii could be considered as a potent source of bioactive compounds with a positive effect in health. As for the results the extracts exhibit a potent antioxidant activity, a high inhibitory power of tyrosinase and a very high affinity to in vitro inhibit the NO production, in other words a potent anti-inflammatory activity. In a near Future it is probably that B.leachii could be used by the food, cosmetic or pharmaceutical industry, as a source of bioactive molecules in favor of human’s health and quality. Also the study gives propose to the excess of B. leachii biomass found in Mediterranean Sea.

Dissertação de mest., Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011 Os organismos marinhos são uma fonte fundamental de novos compostos bioativos com potencial interesse para a indústria farmacêutica e com diversas atividades biológicas. Sendo o tratamento de infeções bacterianas cada vez mais dificultado pela capacidade das bactérias de desenvolverem resistência aos agentes antimicrobianos é necessário a contínua descoberta e desenvolvimento de novos compostos antibacterianos para assegurar um futuro sustentável do ponto de vista da saúde pública. Deste modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antibacteriana de extratos de metanol de diferentes espécies de macro- e microalgas, ervas marinhas e plantas halófitas contra estirpes bacterianas potencialmente patogénicas, pelo método de difusão em agar. As diferentes espécies de macroalgas foram colhidas na praia de Olhos d’Água (Albufeira) entre julho e novembro de 2009. As amostras de microalgas foram fornecidas pelo Laboratório Experimental de Organismos Aquáticos (LEOA, UAlg) e pela NECTON S.A. As plantas halófitas foram colhidas em maio de 2010 na Praia de Faro e Ludo. A atividade antibacteriana foi determinada segundo os protocolos padronizados pelo Clinical and Laboratory Standards Institute, através do método de difusão em agar. Foram utilizadas 4 estirpes bacterianas nomeadamente B. cereus NCTC 7464, S. aureus NCTC 6571 (Gram-positivas), E. coli NCTC 9001 e P. aeruginosa NCTC 10662 (Gram-negativas). Não foram observadas zonas de inibição nos controlos negativos (metanol) e todos os antibióticos utilizados (ácido nalidíxico, gentamicina, penicilina G e tetraciclina) resultaram em inibição do crescimento bacteriano respetivo. Observaram-se zonas de inibição em Staphylococcus aureus na presença dos extratos metanólicos de Cystoseira nodicaulis (8,44 ± 0,53 mm) e C. tamariscifolia (11,12 ± 0,78 mm). Os restantes extratos metanólicos de algas e ervas marinhas foram inativos em relação às estirpes estudadas. Os extratos de microalgas e de plantas halófitas testados não demonstraram atividade antibacteriana contra as estirpes estudadas. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que os extratos de C. nodicaulis e C. tamariscifolia apresentam atividade antibacteriana. Os restantes extratos não demonstraram, porém, qualquer atividade.

Dissertação de mest., Aquacultura e Pescas (Aquacultura), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011 As microalgas têm um papel fundamental na produção de diversos organismos marinhos, principalmente na sua fase larvar, sendo indispensáveis à sua criação. Para além da sua importância nutricional, diversos estudos apontam para a existência de outros compostos com propriedades imunomodulatórias em microalgas. Estes compostos podem ajudar a reduzir os impactos nos surtos de zoonoses em instalações de aquacultura, nomeadamente na de Sparus aurata. Neste trabalho estudou-se a actividade biológica de extractos aquosos das microalgas Tetraselmis chuii (T-iso), Isochrysis galbana, Nannochloropsis oculata, Scenedesmus sp. e Botryococcus braunii em relação à sua influência no respiratory burst de fagócitos de Sparus aurata e à capacidade antimicrobiana sobre Listonella anguillarum, Vibrio fischeri e Photobacterium danselae piscicida dos extractos aquosos, de hexano acetona e éter dietílico das referidas microalgas. Também se determinou a actividade antioxidante dos extractos aquosos por método de DPPH e por capacidade quelante de Fe2+ e Cu2+. O presente trabalho apontou para a existência de propriedades antioxidantes, determinadas pelo método DPPH, nos extractos aquosos com 10 mg/mL de T. chuii, B. braunii, Scenedesmus sp. e N. oculata, tendo registado actividades antioxidantes de 73,2±2,4%; 38,6±4,9%; 23,0±3,1% e 18,6±3,0%, respectivamente. Todos os extractos aquosos mostraram capacidade quelante de Fe2+, com a I. galbana e a Scenedesmus sp. a terem o registo mais elevado de, respectivamente, 101,24±2,69% e 102,09±1,03%. A actividade quelante de Cu2+ de I. galbana, T. chuii, B. braunii, Scenedesmus sp. e N. oculata foi respectivamente de 32,53 ± 5,89%, 18,43 ± 18,56%, 26,27 ± 18,03%, 9,68 ± 16,84% e 29,32 ± 17,76%. O estudo da indução da produção de ROS apenas revelou diferenças significativas nas amostras de 2 dos 3 peixes estudados individualmente, destacando-se as microalgas I. galbana e Scenedesmus sp.. No entanto não houve diferenças significativas considerando a média dos 3 peixes, concluiundo-se que os fagócitos reagem de forma diferente de peixe para peixe ao estímulo provocado por estas microalgas. Quanto à indução da produção de NO, apenas a I. galbana estimulou a sua produção. Não foram observadas propriedades antibióticas nos extractos aquosos estudados, sobre L. anguillarum nem contra P. damselae piscicida. iv Palavras – chave: microalgas; actividade antioxidante; actividade antimicrobiana; actividade quelante, respiratory burst.

Dissertação de mest., Biologia Marinha (Biotecnologia Marinha), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011 A nossa sociedade enfrenta diversas dificuldades devido ao aparecimento e/ou agravamento de várias doenças ao longo do tempo, o que conduz à crescente necessidade de pesquisa de novos compostos biológicos de origem natural com aplicações biomédicas. As microalgas são reconhecidas como uma potencial fonte de produtos com interesse comercial para a aquacultura, indústria farmacêutica e cosmética. Neste contexto, este estudo teve como objectivo avaliar a actividade biológica de diferentes extractos de espécies de microalgas (Botryococcus braunii, Isochrysis galbana T-ISO, Nannochloropsis oculata, Tetraselmis sp. e Scenedesmus sp.), nomeadamente actividade antioxidante (DPPH e ABTS), actividade antitumoral (MTT) in vitro na linha celular tumoral do hepatocarcinona humano HepG2, actividade neuroprotectora através da avaliação da capacidade inibitória da enzima AChE e a actividade quelante do Fe2+ e Cu2+. O extracto de acetona da espécie I. galbana T-ISO apresentou maior actividade antioxidante segundo o método de DPPH (IC50=1,90 mg/mL). As espécies com maior impacto ao nível da redução da viabilidade celular da linha tumoral HepG2 foram as seguintes: I. galbana T-ISO (acetona: IC50=81,3 μg/mL; IS=3,15; éter: IC50=114,03 μg/mL; IS=2,06), Tetraselmis sp. (hexano; IC50=58,25 μg/mL; IS=1,48) e Scenedesmus sp. (hexano; IC50=93,17 μg/mL: IS=1,10). O extracto de acetona da espécie B. braunii apresentou a maior actividade inibitória da AChE (IC50= 0,05 mg/mL). Os extractos de hexano das espécies N. oculata (IC50= 0,70 mg/mL) e Scenedesmus sp. (IC50= 0,73 mg/mL) apresentaram os valores mais elevados de actividade quelante contra o Fe2+. Por outro lado, os extractos de hexano das espécies I. galbana T-ISO (IC50 = 0,90 mg/mL) e Scenedesmus sp. (IC50 = 0,91 mg/mL) apresentaram os valores mais elevados de actividade quelante contra o Cu2+. A I. galbana T-ISO revelou ser a espécie mais promissora em termos de compostos com actividades biológicas, portanto será importante avaliar que tipos de compostos são responsáveis por esta elevada bioactividade em estudos futuros.

Dissertação mest., Engenharia Biológica, Universidade do Algarve, 2009 In this work it was determined the antioxidant, neuroprotective and anti-hyperglycemic activity of methanol (MeOH), hexane and water extracts made from two species of Mediterranean oaks, Quercus suber L. (cork oak) and Quercus ilex L. (holm oak), and Ceratonia siliqua L. (carob tree). Additionally, a phytochemical evaluation was made. The extracts were made from different organs or products namely leaves, fruits, pulps, germ flour, gum and stem bark from carob tree and leaves and acorns from Quercus species. Samples were collected from mature trees growing in the Algarve. Acorns from cork oak were also sampled in Alentejo, to check for the influence of geographic origin on the biological activities of the extracts. Moreover, a thermal treatment (‘dry roasting’) at 200 ºC was applied to a part of the acorn samples, and compared to the results obtained in samples dried at 50 ºC. The chemical profile varied in all the parameters, the MeOH extracts were richer in phenolic compounds, which were present in higher amounts in leaves (Quercus species), and in leaves and stem bark (carob tree). Acorns had a considerable amount of phenolics and lipids. There was a great variation in the major compound between samples. Methanol extracts from leaves, acorns and stem bark exhibited an interesting antioxidant activity. The leaf extracts from the two species had a high inhibitory activity against acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. The extracts had no relevant activity against α-amylase, but a potent inhibitory activity on α-glucosidase from baker’s yeast. Altogether, these results indicate that leaves and stem bark from carob tree, and acorns from cork oak and holm oak have bioactive compounds useful in the prevention/treatment of the above mentioned disorders. Further research is needed in order to identify the bioactive compounds, trough a bio-guided fractioning of the extracts.