Biotecnologia Marinha
Objetivos
Esta disciplina é dirigida a alunos que pretendam adquirir conhecimentos na área da Biotecnologia azul (marinha) através de várias abordagens e conceitos baseados nos conhecimentos e desenvolvimentos atuais sobre a diversidade de aplicações biotecnológicas a partir de animais e plantas marinhos.
Pretende-se, nesta disciplina que os alunos fiquem conhecedores da biodiversidade marinha e o seu potencial biotecnológico em várias áreas científicas (ex: farmacologia, biomedicina, ambiente). Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos sobre bioprospecção, métodos de cultura de animais e plantas marinhos para extração e identificação de potenciais novos produtos para aplicação biotecnológica. Pretende-se que conheçam alguns exemplos de diversos produtos, utilizados atualmente na investigação e na indústria, e que foram desenvolvidos a partir de recursos marinhos. Pretende-se que adquiram conhecimentos das metodologias e técnicas existentes para análise e identificação de compostos com potencial biotecnológico. Pretende-se que adquiram experiência prática na identificação de algumas espécies marinhas bem como em algumas técnicas utilizadas na análise de compostos extraídos a partir de espécies marinhas. Pretende-se que adquiram conhecimentos sobre a estratégia da EU para a biotecnologia azul bem como a estratégia nacional e europeia para o desenvolvimento futuro desta área.
Espera-se que no final desta unidade curricular os alunos tenham:
i) adquirido competências sobre os princípios teóricos inerentes à biotecnologia azul, incluindo a biodiversidade e o potencial existente na descoberta e desenvolvimento de novos compostos e produtos com aplicação biotecnológica.
ii) adquirido competências sobre algumas metodologias e técnicas utilizadas atualmente na prospeção, isolamento e análise de compostos extraídos a partir dos recursos marinhos
iii) adquirido conceitos sólidos relativos aos processos de cultura e alguns modelos atualmente existentes e as questões de biossegurança e ética.
iv) desenvolvido conhecimento relativos à estratégia nacional e europeia para a biotecnologia azul.
v) adquirido capacidade de analisar e integrar os resultados obtidos nas sessões práticas
Caracterização geral
Código
12183
Créditos
3.0
Professor responsável
Mário Emanuel Campos de Sousa Diniz
Horas
Semanais - 2
Totais - 30
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Conhecimentos gerais de biologia, fisiologia, química, bioquímica e biologia molecular
Bibliografia
1- Handbook of Marine Biotechnology Se-Kwon Kim (Ed.). Springer 2015.
DOI 10.1007/978-3-642-53971-8
2- OECD (2013), Marine Biotechnology: Enabling Solutions for Ocean Productivity and Sustainability, OECD Publishing.
http://dx.doi.org/10.1787/9789264194243-en
3- Handbook of Marine Macroalgae Biotechnology and Applied Phycology. Se-Kwon Kim, 2012 JohnWiley & Sons, Ltd.
4- HANDBOOK OF MARINE MICROALGAE BIOTECHNOLOGY ADVANCES Edited by SE-KWON, 2015 Elsevier Inc.
5- MARINE BIOTECHNOLOGY IN THE TWENT FIRST CENTURY, PROMISE, AND PRODUCTS, 2002 by the National Academy of Sciences.
6- Marine Products for Healthcare Functional and Bioactive Nutraceutical
Compounds from the Ocean, 2009 by Taylor & Francis Group.
Método de ensino
Aulas teóricas (T) expositivas
Aulas práticas de laboratório (PL)
Método de avaliação
Condições gerais de participação, frequência e avaliação da UC
1. A UC de Biotecnologia Azul (marinha) integra:
I- Aulas teóricas (T) e práticas de laboratório (PL). As aulas teóricas compreenderão um total de 21h. Serão realizadas 3 sessões práticas de 3h cada.
2. O processo de avaliação inclui a discussão dos trabalhos realizados nas sessões práticas ou teórico-práticas, bem como um teste escrito de 2h. Ambas as componentes terão um peso de 50% na nota final.
Nota: poderá existir a apresentação de um tema em grupo acordado com os alunos e que contará para 50% da nota com a discussão dos trabalhos.
3. O teste decorre no final da UC. Para obter aproveitamento, a classificação no teste terá que ser igual ou superior a 9,5.
O teste poderá ser a descontar.
5. O exame inclui toda a matéria e a classificação neste exame terá de ser igual ou superior a 9,5.
Conteúdo
1. Introdução à Biotecnologia Azul. O papel da biotecnologia Azul (marinha) no desenvolvimento da economia azul. A biodiversidade e os recursos marinhos. A exploração sustentável dos recursos marinhos. A biotecnologia azul como IGNOREe de oportunidade de valorização de produtos.
2. Recursos marinhos com potencial biotecnológico; exemplos. Os biorecursos marinhos como IGNOREe de “novos compostos” com interesse comercial. A bioprospeção de recursos marinhos.
3. Produção de organismos marinhos. Cultura de micro-organismos; cultura de microalgas e macroalgas, cultura de invertebrados marinhos, cultura de vertebrados marinhos. Otimização dos sistemas de produção para biotecnologia marinha.
4. Modelos biológicos utilizados em biotecnologia marinha.
5. Biomoléculas de origem marinha para utilização na saúde e bem-estar humano. Nutracêuticos e cosméticos. A biotecnologia marinha como IGNOREe de novos biomateriais. A biotecnologia azul como IGNOREe sustentável de alimentos. A biotecnologia azul e formas de energia alternativas sustentáveis.
6. Apresentação de alguns exemplos: enzimas, biopolímeros, biomateriais para a industria e produtos para as ciências da vida (Ex: Pandalus borealis, camarão usado para extração da fosfatase alcalina com aplicações em biologia molecular; alforreca Aequorea victoria que levou à caracterização da GFP – Green Fluorescent Protein). A astaxantina como exemplo de um biorecurso marinho multifuncional de elevado valor.
7. A biotecnologia marinha e aplicações ambientais, compostos antifouling como exemplo. O contributo da biotecnologia azul na monitorização e proteção do ambiente. A utilização de biorecursos marinhos em estratégias de biorremediação.
8. Métodos e técnicas aplicados à biotecnologia marinha: as “omicas”, proteómica, genómica e metabolómica. Imunoensaios. Técnicas analíticas mais comuns (ex: LC-MS-MS, HPLC, GC-MS, microscopia). Biologia de sistemas na biotecnologia marinha
9. Biosegurança e questões éticas na biotecnologia azul. Propriedade intelectual. A biotecnologia azul e os desafios societais. A estratégia Europeia para a biotecnologia azul.
10. Perspetivas futuras para o desenvolvimento da biotecnologia azul
Aulas práticas – 3 sessões
1ª sessão: identificação de macroalgas com recurso a guias de campo e utilização de microscopia para observação e identificação de algumas espécies de microalgas.
2ª sessão: Atividade enzimática – determinação da atividade da lactato desidrogenase
3ª sessão: Identificação e quantificação de Vitelogenina por ELISA