This work focuses on the valorization of residues, in this case, the crayfish by using it as raw material in the process of chitosan extraction. It also involves a study of the characteristics and properties of chitosan, to develop a membrane for the treatment of vaginal infections. The first step was the extraction of chitin from the crayfish shell. This was done using a chemical extraction method, characterized by successive reactions at different temperatures. The reactions consist in extracting the pigment astaxanthin with acetic acid, bleaching with NaClO, HCl solution for demineralization, and finally deproteinization with NaOH. The result was chitin, dried for 24 h at 50 ºC. This process had a yield of 8.42±3.35%. The extracted chitin was characterized with FTIR analysis and presents an acetylation degree of 97.6±0.2 %. Additionally, by acid hydrolysis, the percentage of pure chitin in female and male crayfish samples was determined. Females presented a higher percentage. Proceeded to the transformation of chitin into chitosan, and characterization. The deacetylation of chitosan was optimized, occurring NaOH solution in a ratio of 1:15 (m of chitin / v of NaOH solution), 5 h in a thermal bath at 100 ºC, and then 5 h at 130 ºC. The yield of this process was 63.4 ± 18.4 %, and the chitosan obtained presented a degree of deacetylation of 64.5 ± 0.2 %. A physical-chemical characterization using FTIR, DSC, XRD, and zeta-potential analysis was carried out. Bioactivities properties, antioxidant, and antimicrobial were evaluated. The microorganisms tested and for which it showed any antimicrobial capacity were gram-positive bacteria (methicillin-resistant Staphylococcus aureus and methicillin-sensitive Staphylococcus aureus), gram-negative (Escherichia coli), and fungi (Candida albicans).It was decided to develop an application in the field of biomedicine, exploring its potential as an antimicrobial agent. The final phase consisted of the production of chitosan membranes for the treatment of vaginal infections. It required the evaluation of their behavior, absorption, and degradation after immersion in a simulated vaginal fluid solution. The antimicrobial activity was also evaluated for typical pathogens of vaginal infections, and against Lactobacillus spp., common in the vaginal microbiota. The membranes produced with chitosan extracted from crayfish inhibited the growth of microorganisms. They also inhibited Lactobacillus spp., and, for this reason, the addition of probiotics/prebiotics in the formulation of the membranes is suggested. The membranes proved to be promising, being necessary adaptations, optimization of the production.

Seaweeds have long been used by populations on the coast of Portugal as fertilizers or food during periods of scarcity. Both uses have decreased dramatically since the introduction of chemical fertilizers and horticulture food. Even so, in the past decades, globalization has brought new interest to the consumption of these organisms, raising interest on algae as a healthy and tasty food. Much scientific research is underway on the properties of seaweeds, and it is proven that past uses are well-founded. S. Martinho do Porto, in the Centre of Portugal is the only location where the commercial harvesting of seaweeds still takes place. Gelidium corneum is harvested because this species produces high-quality agar, a much sought-after phycocolloid, which is used in the food industry as gelling or thickening agent. However, the species shows other properties that have been disregarded by the seaweeds’ industry. There are also some invasive species, namely Asparagopsis armata, which is causing considerable ecological problems to local ecosystems. Thus, the Mar2020 project Limo do Cais was approved to study the sustainable use the algal biomass from S. Martinho do Porto taking into account its industrial potential. In this way, the properties of G. corneum are being studied, to increase its commercial value. As to A. armata, it shows important antimicrobial properties that are being studied aiming the use of the algal biomass in the pharmaceutical industry. Thus, past uses of seaweeds will be discussed, as well as new potential uses that scientific research has uncovered.

Morella faya (Aiton) Wilbur (syn. Myrica faya (Aiton)), from Myricaceae family, is an evergreen nitrogen-fixing subdecious shrub or small tree native to Macaronesia (Lutzow-Felling, C.J., et al. Technical Report University of Hawaii (http://manoa.hawaii.edu/hpicesu/techr/094.pdf), 1995, 94, 1–25). Morella species have traditional medicine uses and metabolites that exhibit promising bioactivities (Silva, J., et al. Int. J. Mol. Sci. 2015, 16, 17160–17180). Here we present the biological activity of bark and leaves extracts from M. faya and some compounds isolated from these extracts. […].

As calconas são compostos carbonílicos a,ß-insaturados que ocorrem na natureza e que apresentam uma ampla variedade de aplicações farmacêuticas e industriais. Devido à cada vez maior atenção que a sociedade tem mostrado pelos problemas ambientais, é altamente recomendável que sejam aplicados métodos de síntese e de transformação mais amigos do ambiente. Um dos métodos ecológicos que pode ser aplicado é a biotransformação, que recorre às capacidades das enzimas e/ou microrganismos para modificar as propriedades biológicas e físico químicas dos compostos. Todos estes factos têm estimulado um grande interesse na síntese, nas atividades biológicas e na biotransformação de calconas. Neste trabalbo, foram sintetizadas por condensação aldólica, 2'-hidroxicalconas com diferentes padrões de substituição com grupos hidroxilo e metoxilo, usando pela primeira vez hidreto de sódio (NaH) ou LiHMDS como base. O método mais eficiente para a síntese de calconas foi aquele em que NaH foi utilizado como base, mas a desproteção dos grupos hidroxilo diminui acentuadamente o rendimento final. O LiHMDS permitiu a síntese de polibidroxicalconas em apenas um passo, o que é uma vantagem, mas os rendimentos foram baixos. Os compostos sintetizados foram avaliados pelas suas atividades antioxidante, anticolinesterásica, antibacteriana e antitumoral, e foram estabelecidas relações estruturalatividade, com a 2',4',4 trihidroxicalcona a mostrar ser o composto mais ativo em termos de atividade antioxidante, anti-butirilcolinesterase e antibacteriana. A 4',7-dihidroxiflavanona inibe ambas as colinesterases, o que é bastante interessante em termos de terapia da Doença de Alzheimer. Também foi efetuada a preparação de um extrato enzimático rico em peroxidase, extraído de Brassica rapa L. bem como a otimização dos seus parâmetros operacionais. Este extrato enzimático não foi capaz de biotransformar nenhuma das calconas testadas, mas catalisa a biotransformação de acetofenonas, que são precursoras do anel aromático A das calconas. Esta biotransformação consiste na bidroxilação do C-6' numa modificação indeterminada no grupo metilo do C-2, as quais só ocorrem se o C-4' já estiver hidroxilado.

In recent years, macroalgae attracted increasing attention from many industries of diverse branches such as plastics, cosmetics, pharmaceuticals, and food. This interest is due to the diverse chemical composition existing within the various macroalgae classes, which offer the possibility of finding a wide array of primary and secondary metabolites with exciting properties and great potential for pharmacological applications. Caulerpa spp. and Cystoseira spp. produce a wide array of exciting compounds that have been isolated and showed a broad range of biological activities such as anti-inflammatory, antibiotic, antiprotozoal, antitumor, cytotoxic activities, among others. These compounds present high biomedical potential, constituting natural structures that could serve as scaffolds for designing novel leads for pharmacological purposes. However, Caulerpa and Cystoseira species and their cosmetic potential are still understudied, which shows a great research opportunity.

Os polissacarídeos de macroalgas marinhas, quando comparados a fertilizantes sintéticos comerciais, demonstraram excelentes resultados nos parâmetros de crescimento de várias plantas. Quando aplicados diretamente no solo ou pulverizados na folhagem, os poli- e oligossacarídeos de macroalgas marinhas conseguem melhorar a germinação das sementes, o vigor das plantas, aumentar a absorção de nutrientes do solo e proteger as plantas contra vários estresses abióticos e bióticos, estimulando a planta a produzir metabolitos secundários e a desencadear as suas vias de defesa. Neste estudo, três polissacarídeos diferentes (alginato, agar e carragenana) foram extraídos de uma macroalga castanha, Saccorhiza polyschides, e duas macroalgas vermelhas, Gracilaria gracilis e Chondrus crispus, respetivamente, com o objetivo de analisar o seu impacto na germinação de sementes, crescimento, desenvolvimento e metabolismo da planta Brassica napus L. A estrutura química dos polissacarídeos, o seu perfil mineral e outras propriedades físico-químicas foram avaliadas. A carragenana apresentou os melhores resultados no crescimento das plântulas, percentagem de germinação e na produtividade das nabiças, quando comparada ao alginato e ao agar. A carragenana, extraída do tetrasporófito, dos talos não frutificados e do gametófito feminino de Chondrus crispus apresentou 94.67, 92 e 98.67% de germinação de sementes, respetivamente. A λ-carragenana, extraída da geração tetrasporófita de Chondrus crispus, apresentou a maior bioatividade e efeito positivo nas nabiças, entre todos os tratamentos. A λ-carragenana mostrou que consegue melhorar o crescimento das plantas, aumentar a sua biomassa e o sistema radicular, aumentar a atividade fotossintética e a absorção de nutrientes essenciais do solo. As bioatividades da carragenana parecem estar relacionadas com o seu nível de sulfatação, em conjunto com o pH e a condutividade da sua solução.

Recent studies have dealt about the phenolic compounds and the nutraceutical properties of Sanguisorba minor Scop and about the possibility of their domestication to standardise the plant production. However, it is also known that the storage conditions can affect the bioactive compounds present in plants. Thus, wild (W) and domesticated (F1, F2, F3) S. minor samples were exposed to different drying methods (oven-drying at 60 °C until constant weight named OD or freeze-drying until constant weight named FD) and studied for their content in phenolic compounds, antioxidant, antimicrobial, cytotoxic and anti-inflammatory properties. In general, OD samples showed the highest nutraceutical properties and the highest content in phenolic compounds. The most abundant phenolic compounds in both drying methods were kaempferol-3-O-glucoside and caffeoyl ester, with some differences between wild and domesticated samples. Wild samples showed higher antimicrobial and cytotoxic activity than domesticated ones, except for the OD F3 and FD F2 samples that reported cytotoxicity against HeLa cells. This study provides important information to choose the most adequate methodology to retain phenolic compounds and nutraceutical properties of S. minor species. Further researches are necessary to standardise the domestication of the studied wild species and verify the highest efficiency of the OD method.

The rose petals of the species Impatiens balsamina L. were investigated. In this way the nutritional composition, phenolic profile and its bioactive composition were evaluated. Next, the extract obtained was applied to a product of the Portuguese pastry "bombocas". Proving to be a possible promising natural colour for the food industry.

Food loss and residues have attracted the attention of many sectors around the world due to negative environmental and economic effects. Several studies identify this bioresidue with potential to be explored and used as natural ingredients, benefiting environment and economy, and producing functionalized products. This study aimed at the nutritional, chemical and bioactive evaluation of flours obtained from apples discarded as bioresidue due to their low caliber or non-standard format. The nutritional evaluation of the flour highlighted an interesting protein and ash content. Three free sugars were identified in the analyzed flour, with fructose being the main sugar and five organic acids, with malic acid being the most prevalent. Regarding fatty acids, monounsaturated fatty acids predominated, with oleic and linoleic acids being the major components. Seven phenolic compounds were identified by HPLC-DAD-ESI/MS, divided into three different families: phenolic acids, flavan-3-ols, and dihydrochalcone, with phenolic acids predominating, which may justify the antioxidant and antimicrobial potential evidenced by the flour. After characterization, flour was incorporated into two types of bread and the effect of this incorporation over the shelf life was evaluated. Overall, the nutritional and chemical composition of the apple flour obtained in this study makes it a viable alternative for application in the bakery and pastry industry, thus creating alternative products and health promoters for the consumer. Additionally, the reuse of apple bioresidue will allow the recovery of waste discarded annually without added value, in addition to contributing to a positive impact on the economy and the environment.

A perda e o desperdício de alimentos têm atraído a atenção de muitos setores a nível mundial devido aos efeitos ambientais e económicos negativos. Para além disso, diversos estudos referenciados na literatura têm vindo a destacar este tipo de bio-resíduos devido ao seu conteúdo nutricional e conteúdo de compostos bioativos que podem ser explorados industrialmente e, utilizados como ingredientes naturais podendo ser incorporados pela indústria alimentar, farmacêutica e/ou cosmética valorizando bio-resíduos sem valorização, beneficiando desta forma o ambiente e a economia e produzindo produtos funcionalizados de elevado valor agregado. Neste sentido, este estudo pretendeu a avaliação nutricional, química e bioativa de farinha obtida a partir de maças descartadas como bio-resíduos devido ao seu baixo calibre ou forma não standard. Depois da realizada a caracterização, a farinha foi incorporada em dois tipos de pães distintos (pão de trigo e pão de milho) e o efeito dessa incorporação foi avaliado ao longo do tempo de prateleira de forma a validar a sua incorporação como alternativa mais saudável na indústria panificadora. De um modo mais aprofundado, para a caracterização química e nutricional foram seguidas as metodologias oficiais de análise AOAC. A avaliação nutricional da farinha destacou um interessante conteúdo de proteínas e cinzas. Foram identificados três açúcares livres na farinha analisada sendo a frutose o açúcar maioritário (8.9±0.5 g/mg) e cinco ácidos orgânicos dos quais se destacou o ácido málico com maior prevalência (20±1 mg/g). Os compostos fenólicos foram determinados por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detetor de díodos e detetor de espetrometria de massa (HPLC-DAD-ESI/MS) e foram analisadas diferentes bioatividades (atividades antioxidante, antimicrobiana e antiproliferativa). A farinha de maçã apresentou sete compostos fenólicos na sua composição com prevalência de ácidos fenólicos. Após a caracterização da farinha de maçã, esta foi incorporada em pães de trigo e pães de milho. Os efeitos dessa incorporação na cor e textura dos pães, na composição nutricional, açúcares e ácidos gordos bem como a carga microbiana foram avaliados ao longo do tempo de prateira e comparando com os pães tradicionais. A adição de farinha de maçã parece aumentar ligeiramente a intensidade da cor do pão, o que é atraente a nível da indústria de panificação. No entanto, numa visão geral parece não provocar alterações muito significativas na textura ou viii composição nutricional o que vai de encontro às expetativas da indústria de panificação que pretende manter as características tradicionais de um produto mundialmente consumido e apreciado. A nível da carga microbiana, a farinha de maçã parece demostrar alguma proteção contra mesófilos aeróbicos totais e os bolores pelo menos até aos 3 dias de armazenamento. Numa avaliação global a composição nutricional e química da farinha de maçã obtida neste estudo, torna-a uma alternativa viável para aplicação na indústria da panificação e pastelaria criando desta forma produtos alternativos e potenciadores de saúde para o consumidor. Adicionalmente o reaproveitamento de bio-resíduos de maçã permitirá a valorização de resíduos descartados anualmente sem valor acrescentado para além de contribuir para impacto positivo na economia e no ambiente.