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Core genome phylogenetic analysis of the avian associated Borrelia turdi indicates a close relationship to Borrelia garinii

Publication . Margos, G.; Becker, N.S.; Fingerle, V.; Sing, A.; Ramos, J.A.; Lopes de Carvalho, I.; Norte, A.C.

Borrelia burgdorferi sensu lato comprises a species complex of tick-transmitted bacteria that includes the agents of human Lyme borreliosis. Borrelia turdi is a genospecies of this complex that exists in cryptic transmission cycles mainly between ornithophilic tick vectors and their avian hosts. The species has been originally discovered in avian transmission cycles in Asia but has increasingly been found in Europe. Next generation sequencing was used to sequence the genome of B. turdi isolates obtained from ticks feeding on birds in Portugal to better understand the evolution and phylogenetic relationship of this avian and ornithophilic tick-associated genospecies. Here we use draft genomes of these B. turdi isolates for comparative analysis and to determine the taxonomic position within the B. burgdorferi s.l. species complex. The main chromosomes showed a maximum similarity of 93% to other Borrelia species whilst most plasmids had lower similarities. All three isolates had nine or 10 plasmids and, interestingly, one plasmid with a novel partitioning protein; this plasmid was termed lp30. Phylogenetic analysis of multilocus sequence typing housekeeping genes and 113 single copy orthologous genes revealed that the isolates clustered according to their classification as B. turdi. In phylogenies generated from these 113 genes the isolates cluster together with other Eurasian genospecies and form a sister clade to the avian associated B. garinii and the rodent associated B. bavariensis. These findings show that Borrelia species maintained in cryptic ecological cycles need to be included to fully understand the complex ecology and evolutionary history of this bacterial species complex.

2018-11-10Journal article

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Bridging of cryptic Borrelia cycles in European songbirds

Publication . Heylen, D.; Krawczyk, A.; Lopes de Carvalho, I.; N uncio, M.S.; Sprong, H.; Norte, A.C.

The principal European vector for Borrelia burgdorferi s.l., the causative agents of Lyme disease, is the host-generalist tick Ixodes ricinus. Almost all terrestrial host-specialist ticks have been supposed not to contribute to the terrestrial Borrelia transmission cycles. Through an experiment with blackbirds, we show successful transmission by the widespread I. frontalis, an abundant bird-specialized tick that infests a broad range of songbirds. In the first phase of the experiment, we obtained Borrelia-infected I. frontalis (infection rate: 19%) and I. ricinus (17%) nymphs by exposing larvae to wild blackbirds that carried several genospecies (Borrelia turdi, B. valaisiana, B. burgdorferi s.s.). In the second phase, pathogen-free blackbirds were exposed to these infected nymphs. Both tick species were able to infect the birds, as indicated by the analysis of xenodiagnostic I. ricinus larvae which provided evidence for both co-feeding and systemic transmission (infection rates: 10%-60%). Ixodes frontalis was shown to transmit B. turdi spirochetes, while I. ricinus transmitted both B. turdi and B. valaisiana. Neither species transmitted B. burgdorferi s.s. European enzootic cycles of Borrelia between songbirds and their ornithophilic ticks do exist, with I. ricinus potentially acting as a bridging vector towards mammals, including man.

2017-05Journal article

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Projeto i.FILM - Filmes Multifuncionais para Aplicação em Embalagens Ativas e Inteligentes

Publication . Sanches Silva, A.; Khwaldia, Khaoula; Vilarinho, F.; Andrade, M.; Ramos, F.

In recent years, new food packaging materials and processing techniques have attracted attention from the scientific community, industry and consumers. Some of these new materials are obtained from renewable resources but do not present satisfactory mechanical and/or barrier properties, therefore solutions in order to improve their performance are required. Moreover multifunctional materials are preferable in order to meet the different requirements of the most exigent consumers. In this presentation two on-going projects (VIPACFood and iFILM) in the field of active food packaging are introduced and reviewed in terms of objectives, methodologies, expected results/impact and innovation potential. VIPACFood, the acronym of “Valorisation of Industrial fruits by Products and algae biomass waste: Development of Active Coatings to extend Food shelf life and reduce food losses”, is a 3 years (2017-2020) research project funded by ARIMNet2.The consortium is formed by eight partners from Tunisia (Coordinator: Dr. Khaoula Khwaldia), Portugal, Spain and Italy. The main objectives of the project are to valorize industrial fruits by-products and algae biomass waste, extracting active and functional components with high added value and formulating new food products. Moreover the project also aims to develop novel films and coatings incorporating value-added components. Besides enhancing economic efficiency and increase competitiveness of local producers and SMEs, it is expected that the project will have health and environmental impact due to the valorisation of byproducts, reduction of food waste and loss and enhancement of food quality and shelf life. The project iFILM – Multifunctional Films for Intelligent and Active Applications – is a national project funded by FEDER and Portugal 2020. The main goal of the project is the development of technology for the continuous production of ultra fine thermoplastic films laminated with functional surfaces. The project (2017-2020) consortium is formed by Periplast (promotor company), Lusiaves, National Institute of Health Dr Ricardo Jorge (INSA, I.P.) and Polytecnic Institute of Leiria. Acknowledgments: This work was carried out in the frame of the VIPACFood project. This project is funded by ARIMNet2 (Coordination of Agricultural Research in the Mediterranean; 2014-2017), an ERA-NET Action financed by the European Union under the Seventh Framework Programme. This work was also supported by the research project “i.FILM – Multifunctional Films for Intelligent and Active Applications” (nº 17921) cofounded by European Regional Development Fund (FEDER) through the Competitiveness and Internationalization Operational Program under the “Portugal 2020” Program, Call no. 33/SI/2015, Co-Promotion Projects). Mariana Andrade is grateful for her research grant (2016/iFILM/BM) in the frame of iFILM project.

2017-10-27Conference object

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Avaliação da capacidade antioxidante de extratos de Fucus vesiculosus para aplicação a embalagens alimentares ativas

Publication . Andrade, Mariana; Reboleira, J.; Bernardino, S.; Ganhão, R.; Mendes, S.; Vilarinho, Fernanda; Sanches Silva, A.; Ramos, Fernando

A indústria alimentar usa antioxidantes sintéticos para prevenir a degradação natural dos alimentos com alto teor lipídico causada, em grande parte, por fenómenos de oxidação. Estes antioxidantes, incluindo o BHT e o BHA, têm sido nas últimas décadas associados a efeitos negativos sobre a saúde humana, como a promoção da carcinogénese e reações alérgicas [1,2]. Atualmente, a maioria dos alimentos é adquirida numa embalagem que, na sua grande maioria, são feitas de plástico, obtido através de fontes não renováveis. O grave problema ambiental que se coloca com estas embalagens, aliado à procura e exigência dos consumidores por produtos naturais e com mínimo impacto ambiental, tem impulsionado a indústria e a comunidade científica a procurar alternativas, quer para as embalagens, quer para os antioxidantes sintéticos. Nesta linha de pensamento, foram criadas as embalagens alimentares ativas antioxidantes que interagem intencionalmente com o alimento embalado, libertando para o mesmo compostos bioativos capazes de retardar ou inibir a oxidação dos mesmos, aumentando assim o seu tempo de vida útil. A Fucus vesiculosus, também conhecida como fava-do-mar, é uma macroalga castanha (Phaeophyceae) presente em zonas frias e temperadas do Oceano Atlântico Norte, com uma poderosa capacidade antioxidante [3,4]. Na sua constituição, esta macroalga tem vários compostos bioativos, como os polissacarídeos sulfatados, que possuem poderosas atividades biológicas como atividades anti-tumorais, antioxidantes e antimicrobianas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade antioxidante de cinco extratos hidro-etanólicos de F. Vesiculosus para avaliar o seu potencial de aplicação a embalagens alimentares ativas. Os extratos foram obtidos da alga seca e da alga liofilizada. Os ensaios de avaliação da capacidade antioxidante utilizados foram o Sistema de Inibição do Radical DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) e o Ensaio do Branqueamento do β-caroteno. Os extratos obtidos a partir da alga liofilizada obtiveram uma melhor capacidade antioxidante do que os extratos obtidos a partir da alga seca. Esta diferença pode ser explicada pela diferença de temperatura, uma vez que no caso da alga liofilizada, esta é seca através de um processo com baixas temperaturas, o que acaba por conservar os compostos bioativos da alga. O mesmo não acontece com a alga seca através de um processo normal de secagem.

2017-10-27Conference object

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Embalagens ativas antioxidantes: desenvolvimento, segurança e eficácia

Publication . Andrade, M.; Vilarinho, Fernanda; Sanches Silva, A.

As embalagens alimentares ativas interagem intencionalmente com o alimento ou com a atmosfera interna da embalagem, com o objetivo final de aumentarem a sua qualidade e/ou vida útil. Em particular, as embalagens ativas antioxidantes têm como principal objetivo evitar a oxidação lipídica dos alimentos aumentando assim o seu tempo de vida útil, diminuindo o desperdício alimentar. Assim podem ser consideradas uma alternativa sustentável em relação às embalagens convencionais. A matriz utilizada para a produção destas embalagens pode ser proveniente de fontes renováveis e/ou biodegradável, tornando as ecológicas e reforçando o seu cariz sustentável. Relativamente aos compostos ativos antioxidantes, os compostos de origem natural têm recebido nas últimas décadas, um destaque por parte das indústrias cosmética e alimentar, uma vez que os aditivos de origem sintética têm sido associados à promoção da carcinogénese e ao aparecimento de alergias. No âmbito desta comunicação são abordadas embalagens ativas que incorporam extratos naturais com capacidade antioxidante, nomeadamente provenientes de algas. A sua potencial influência na vida útil dos alimentos embalados e segurança também serão alvo de discussão. Agradecimentos: Este trabalho foi financiado pelo projeto de investigação “i.FILM- Multifunctional Films for Intelligent and Active Applications” (nº 17921), cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização no âmbito do Programa “Portugal 2020” (Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT), Aviso nº 33/SI/2015, Projetos em Co-Promoção). Mariana Andrade agradece a bolsa de investigação (2016/iFILM/BM) no âmbito do projeto iFILM.

2017-09-21Conference object

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