Project Portugal 2020

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Conclusion date

Summary

O vasto Património Cultural e Natural [PCN] do Alentejo constitui um legado de valor incalculável, crucial para a afirmação da sua identidade histórica e cultural e para o desenvolvimento socioeconómico da região. Neste sentido, o Laboratório HERCULES [LH] tem contribuído para o estudo e valorização do PCN, aplicando metodologias das ciências biológicas, físicas e dos materiais em abordagens interdisciplinares tanto a nível regional, como nacional e internacional. Consciente do importante papel dos microrganismos na deterioração e degradação dos bens patrimoniais e da necessidade de promover e priorizar o estudo da biodeterioração para a salvaguarda do Património, o LH tem apostado fortemente na investigação das comunidades microbiológicas envolvidas nestes processos. O projeto M3DUSA enquadra-se nesta estratégia de investigação e desenvolvimento e tem como objetivo desenvolver novas metodologias para identificação, monitorização e mitigação de microrganismos deteriogénicos aplicáveis em dois dos eixos centrais da economia da região do Alentejo: o património cultural e construído, pilar do setor turístico e cultural, e o setor da indústria corticeira, com um volume de negócios anual perto dos 200 MEUR, e com elevado potencial de crescimento e internacionalização. O projeto M3DUSA está assim estruturado de modo a desenvolver paralela e sinergicamente investigação em três linhas de ação baseadas no desenvolvimento e implementação de tecnologias para analisar, detetar, sinalizar e mitigar a microbiota nociva, responsável pelo decaimento de bens patrimoniais ou matérias-primas. Deste modo, as linhas de ação definidas são: - Desenvolvimento de ferramentas rápidas e sensíveis para sinalização e análise dos agentes biodeteriogénicos envolvidos no processo de degradação/deterioração do Património, com particular incidência no património construído; - Desenvolvimento de ferramentas para análise e sinalização dos agentes biodeteriogénicos que permitam o controlo de matéria-prima e de processo de produção da cortiça, que garanta as propriedades do produto final adequadas para a sua comercialização. - Desenvolvimento de novos biocidas verdes para implementação de estratégias de mitigação dirigidas aos agentes nocivos e biodeteriogénicos Nos últimos anos, o LH tem desenvolvido trabalho pioneiro nesta área dedicado ao desenvolvimento de metodologias e ferramentas simples, rápidas, económicas e cada vez mais otimizadas, que permitam obter um conhecimento mais detalhado sobre as comunidades microbiológicas e sua mitigação [1-3]. No entanto, dada a ubiquidade dos microrganismos e a crescente aplicação em bioprocessos existe uma necessidade global para analisar, monitorizar e elucidar o papel dos mesmos, associados ao aumento da exigência do consumidor, a medidas de segurança e controlo industrial. Deste modo torna-se prioritário o desenvolvimento e implementação/transferência de metodologias, que permitam obter um conhecimento mais detalhado sobre as comunidades microbiológicas e desvendar o papel individual de cada interveniente nos diferentes processos. Assim, de forma a efetivar as linhas de ação definidas, a estratégia delineada para o projeto M3DUSA envolve: - Identificação e monitorização dos agentes microbiológicos por técnicas de cultura (meios de cultura seletivos comerciais, formulação de meios nutritivos para promover desenvolvimento de microrganismos ainda não cultiváveis), metodologias moleculares (Sequenciação de Nova Geração, Real Time PCR, FISH, entre outros) e espectrais (microscopia eletrónica de varrimento, microscopia Raman, FTIR); - Sinalização, deteção e caracterização dos agentes biodeteriogénicos envolvidos nos processos de alteração; - Desenvolvimento de protocolos analíticos que permitam a deteção e distinção de microrganismos alvo; - Estudos de simulação para otimização de metodologias/protocolos analíticos de forma a avaliar a aplicabilidade/rentabilidade das mesmas; - Validação de tecnologias e abordagens desenvolvidas empregando técnicas complementares; - Implementação de tecnologia FISH a agentes biodeteriogénicos do património e da indústria corticeira para permitir screening em tempo real da população microbiológica presente e como forma de prevenção de proliferação de agentes contaminantes indesejáveis; - desenvolvimento de novos biocidas verdes para serem usados na prevenção e tratamento e como aditivos para novos produtos; - Transferência de conhecimento para promover o desenvolvimento de estratégias economicamente viáveis e eco friendly para eliminação de contaminantes indesejáveis. Como objetivo final do projeto M3DUSA pretende criar-se: - Kits específicos, para os diferentes tipos microorganismos e sistemas estudados, compostos por protocolos e materiais analíticos que permitam de uma forma expedita, simples e barata identificar microorganismos em campo, ou, no point-of-care; - Novos biocidas produzidos e otimizados através de abordagens biotecnológicas e sintéticas que permitam ir ao encontro das diretivas de redução do uso de pesticidas químicos gerais como biocidas e da necessidade profissional para biocidas mais eficazes e mais seguros. O projeto M3DUSA permitirá assim a sinalização e monitorização de agentes biodeteriogénicos, contribuindo para a deteção antecipada de alterações e processos indesejáveis, possibilitando a delineação de estratégias de remediação a ser levadas a cabo com a utilização de biocidas naturais, desenvolvidos no âmbito do projeto. Desta forma será potenciada a competitividade das empresas e industrias que reverterá na economia e setor turístico da região. A realização deste projeto fomentará a interligação entre os setores industriais e as unidades de investigação, nomeadamente, alargará os eixos de ação do LH que mantendo a sua missão de valorização e salvaguarda do Património, pretende consolidar os trabalhos já iniciados nestes domínios e promover a inovação e transferência tecnológica para outros setores, impulsionando a competitividade e eficácia do setor industrial da região. Tomando partido das competências instaladas e do investimento ocorrido no Laboratório nos últimos anos, o projeto M3DUSA terá como missão estabelecer uma estratégia de investigação e desenvolvimento que fomente a geração de valor, proveniente da aplicação dos resultados obtidos com vista ao desenvolvimento de novas ferramentas tecnológicas com elevado potencial de mercado, contribuindo assim para o cumprimento da Estratégia Regional de Especialização Inteligente. [1] Rosado, T.; Mirão, J.; Candeias, A.; Caldeira, A. T. Anal Bioanal Chem 2014, 406, 887 [2] González, M.; Vieira, R.; Nunes, P.; Rosado, T.; Martins, S.; Candeias, A.; A, P.; Caldeira, A. T. In e-conservation Journal 2014, Vol 2. pp 44-52 [3] Silva M, Rosado T, Teixeira D, Candeias A, Caldeira, A T (2015).Prod of Green biocides for CH- novel biotech. solutions. Int J. of Conserv. Science. (In Press).