NANOSED

Adsorção de nanopartículas metálicas a sedimentos estuarinos: que implicação para a desnitrificação?

Adsorption of metallic nanoparticles to estuarine sediments: what implication for denitrification?

NANOSED

Adsorção de nanopartículas metálicas a sedimentos estuarinos: que implicação para a desnitrificação?

Este projecto visa estudar o impacto de nanopartículas metálicas na desnitrificação que ocorre em sedimentos estuarinos. A hipótese que colocamos é a de que a deposição de nanopartículas metálicas em sedimentos afecta a biodisponibilidade e a especiação de metais, e estas por sua vez alteram a ocorrência da desnitrificação. As nanopartículas metálicas no meio aquático acabam depositadas em estuários e ambientes costeiros. Podem, assim, afectar a desnitrificação, através da promoção da acumulação de N2O, e inibindo passos específicos do sistema enzimático de desnitrificação da comunidade microbiana estuarina envolvida no ciclo do azoto. Este projeto contribuirá para o conhecimento da desnitrificação, um dos mais importantes ciclos biogeoquímicos, determinante para a produtividade dos ecossistemas. Estando as comunidades costeiras e estuarinas na linha da frente das alterações climáticas, a sua monitorização contribuirá com informação imprescindível para que se responda atempadamente.


Adsorption of metallic nanoparticles to estuarine sediments: what implication for denitrification?

This project aims to study the impact of metallic nanoparticles on denitrification in estuarine sediments. The hypothesis we put forward is that the deposition of metallic nanoparticles in sediments affects the bioavailability and speciation of metals, and these in turn alter the occurrence of denitrification. The metallic nanoparticles in the aquatic environment end up deposited in estuaries and coastal environments. They can thus affect denitrification by promoting accumulation of N2O and inhibiting specific steps of the enzymatic denitrification system of the estuarine microbial community involved in the nitrogen cycle. This project will contribute to the better understanding of denitrification, one of the most important biogeochemical cycles and determinant of the productivity of ecosystems. As coastal and estuarine communities are at the forefront of climate change, their monitoring will provide essential information for a timely response.


NANOSED

Adsorção de nanopartículas metálicas a sedimentos estuarinos: que implicação para a desnitrificação?

NanoSed é um projeto de investigação no CiiMAR - Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental da Universidade do Porto - suportado pelo Programa Operacional COMPETE 2020, na componente ERFD, e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia portuguesa através de fundos nacionais, referência: POCI-01-0145-FEDER-030131

Adsorption of metallic nanoparticles to estuarine sediments: what implication for denitrification?

NanoSed is a research project at CiiMAR – Interdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research of the University of Porto - supported by the Operational Programme COMPETE 2020, in the ERFD component, and by the Portuguese Science and Technology Foundation through national funds, reference: POCI-01-0145-FEDER-030131

ciimar picture

NANOSED NOTÍCIAS/NEWS

Amostragem do Estuário do Douro

A equipa do NANOSED realizou as primeiras campanhas de amostragem no estuário do rio Douro. As amostragens foram realizadas na Reserva Natural Local do Estuário do Douro, um pequeno refúgio que desde 2007 tem como principal objectivo a protecção das aves e da paisagem.

douro picture

Essas campanhas visaram recolher água e sedimentos estuarinos para montar microcosmos sob condições controladas de laboratório.

sampling picturesampling2 picture

No laboratório, microcosmos com diferentes tamanhos e concentrações de nanopartículas de cobre foram estabelecidos por seis dias. Durante esse período, os microcosmos foram monitorizados em relação a parâmetros físico-químicos da água, como temperatura, salinidade, pH ou oxigénio dissolvido. Simultaneamente, amostras para análises químicas e biológicas também foram recolhidas.

microcosms picturemicrocosms2 picture

Estas análises ajudar-nos-ão a entender como as comunidades microbianas e, particularmente, as comunidades desnitrificantes, respondem às nanopartículas de cobre.

Sampling the Douro Estuary

The NANOSED team carried out the first sampling campaigns on the Douro River Estuary. These were performed at the Nature Reserve of the Douro Estuary, a small nature reserve was step up in 2007 and aims at the protection of birds and the landscape.

douro picture

These campaigns aimed to collect estuarine sediments and water to set up microcosms experiments under controlled laboratory conditions.

sampling picturesampling2 picture

In the laboratory, microcosms with different sizes and concentrations of copper nanoparticles were established and let for six days. During this period the microcosms were monitored for water physico-chemical parameters, such as temperature, salinity, pH and dissolved oxygen. Simultaneously, samples for chemical and biological analyses were collected.

microcosms picturemicrocosms2 picture

These experiments and analyses will help us understand how microbial communities and, particularly, denitrifying communities, respond to copper nanoparticles.

Estágio de Verão 2019

O Salvador Macedo, estudante da Licenciatura de Biologia na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, esteve a estagiar connosco no verão de passagem do 1º para o 2º ano. Enquanto estagiário do projecto NANOSED teve a oportunidade de ir recolher amostras de sedimento estuarino na Reserva Natural Local do Estuário do Douro, e pode ver de que forma estudamos os microorganismos estuarinos envolvidos no ciclo do azoto: através de incubações para medição da produção do gás N2O (óxido nitroso) e através da quantificação dos genes de enzimas que participam no ciclo do azoto e que esses microorganismos expressam.
O Salvador descreveu assim o seu estágio de verão connosco: "A principal razão de ter participado neste projeto foi o facto de querer, para além de conhecer melhor o meio ambiente e a rotina de um investigador, alargar os meus conhecimentos tanto práticos como teóricos. Sendo assim, embarquei numa experiência que, não só foi esclarecedora como também foi muito para além das minhas expectativas, superando-as largamente. O nervosismo do primeiro dia rapidamente se desvaneceu depois da apresentação à equipa que eu iria integrar. Simpatia extrema, a forma carinhosa como me acolheram, competência, rigor, vontade de aprender e ensinar são, sem dúvida, uma forma de os descrever. Fiquei muito bem entregue e comecei logo a trabalhar. Um planeamento rigoroso antecedia qualquer tipo de prática laboratorial que fossemos fazer. Na prática, tinha sempre ajuda no que fosse preciso. Tanto aperfeiçoei técnicas como fiquei a conhecer novas. Todos os dias aprendia algo novo! O contacto com vários laboratórios e pessoas foi sem dúvida uma mais valia, foi uma forma de estar sempre atualizado sobre os projetos em que as pessoas estavam a trabalhar no CIIMAR. Fazia-se sentir um ambiente amigável e descontraído, sem deixar de ser extremamente competente. Em poucas palavras tenho a dizer que foi uma experiência enriquecedora e muito positiva para mim. Digo também com confiança que estou ansioso para lá voltar."

estágio

Disseminação de resultados

A equipa do NANOSED tem apresentado os resultados do nosso projecto em várias conferências científicas. Algumas delas, tal como o IJUP – Investigação Jovem na Universidade do Porto, pretendem dar visibilidade aos trabalhos desenvolvidos pelos alunos nas suas dissertações de licenciatura e mestrado. Foi o que fez a Ana Carolina, estudante do mestrado em Recursos Biológicos Aquáticos, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, ao apresentar os resultados da sua tese de mestrado intitulada “Resposta dos microrganismos desnitrificantes ao aumento de nanopartículas: Caso de estudo do estuário do Douro”. Outras conferências permitem a apresentação dos resultados obtidos a investigadores que trabalham na mesma área e abordam os mesmos temas que o nosso projecto. É o caso do Simpósio de Ecologia Microbiana Aquática (Symposium of Aquatic Microbial Ecology – SAME16) onde o foco era o estudo dos microorganismos aquáticos e a integração das observações de campo com as experências laboratoriais, ou o do Encontro Europeu do Ciclo do Azoto (24 th European Nitrogen Cycle Meeting) onde o foco eram as vias do ciclo do azoto e as suas implicações na saúde, biotecnologia e alterações climáticas. O António Sousa e a Joana Costa puderem estar presentes a mostrar o nosso trabalho e a porem-se a par do que de melhor e mais actual se vai fazendo nestes domínios. A nossa participção no EMERGENCE@UPorto permitiu-nos aprender novas estratégias de comunicação de ciência para poder transmitir os resultados do nosso projecto ao público em geral de uma forma apelativa e cientificamente correcta. O resultado superou claramente as nossas expectativas: https://nanoparticularidades.github.io

divulgação

Dissemination of results

The NANOSED team has presented the results of our project at various scientific conferences. Some of them, such as IJUP - Young Research at the University of Porto, aim to give visibility to the work by the students in their undergraduate and masters dissertations. This is what Ana Carolina, student of the master's degree in Aquatic Biological Resources, Faculty of Sciences of the University of Porto did, when presenting the results of her master's thesis entitled “Response of denitrifying microorganisms to the increase of nanoparticles: Case study of the Douro estuary”. Other conferences allow the presentation of the results obtained to researchers working in the same area and addressing the same topics as our project. This is the case of the Symposium of Aquatic Microbial Ecology (SAME16) where the focus was the study of aquatic microorganisms and the integration of field observations with laboratory experiments, or the 24 th European Nitrogen Cycle Meeting (24ENCM) where the focus was on the nitrogen cycle pathways and their implications on health, biotechnology and climate change. António Sousa and Joana Costa where present to showcase our work and learn about the best and most up-to-date practices in these areas. Our participation in EMERGENCE@UPorto has enabled us to learn new science communication strategies so that we can communicate the results of our project to the general public in an appealing and scientifically sound manner. The result clearly exceeded our expectations: https://nanoparticularidades.github.io

divulgação

Equipa/Team

Mafalda Baptista

PI

Mafalda Baptista

  ORCID

Sou bióloga no CiiMAR (Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental da Universidade do Porto) a estudar a ecologia microbiana de ambientes estuarinos. No estuário do Douro pretendo testar a hipótese de que a adsorção de nanopartículas (NPs) metálicas a sedimentos afectará a especiação e a biodisponibilidade de metais para os microorganismos o que, por sua vez, afectará a sua capacidade de desnitrificação. Este projeto transdisciplinar reúne conhecimentos no uso de recursos sustentáveis e na contaminação do meio ambiente.


I am a biologist at CiiMAR (Interdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research, University of Porto) interested in the microbial ecology of estuarine environments. At Douro river estuary I aim at testing the hypothesis that the adsorption of metallic nanopartiples (NPs) to sediments will affect metal speciation and bioavailability towards microorganims which in turn will affect their ability to perform denitrification. This transdisciplinary project brings together expertise in sustainable resources use and environment contamination.


Catarina Magalhães

Co-PI

António Sousa

  ORCID

Eu sou investigadora sénior no CiiMAR, professora convidada na FCUP, UP e membro do comité de coordenação do Programa Polar Português (PROPOLAR). Eu estou interessada em compreender as interações da maquinaria de N derivadas de microorganismos e identificar os mecanismos que regulam a sua atividade. Eu foco a minha investigação na avaliação do impacto de poluentes orgânicos e inorgânicos nas vias biogeoquímicas de N marinhas, na identificação de fatores ambientais que limitam e controlam as vias de N mediadas por microorganismos marinhos, e em investigar as comunidades e biogeoquímica do N envolvidos em ambientes extremos (Ártico e Antártida).


I am a senior researcher at CiiMAR, invited assistant professor at FCUP, UP and member of the coordination committee of Portuguese Polar Program (PROPOLAR). I am interested in understanding the microbial derived N machineries interactions and to identify the mechanisms regulating their operation. I focus my research in the evaluation of the impact of organic and inorganic pollutants in important marine N-biogeochemical pathways, in identifying the environmental constraints and controls in marine microbial mediate N pathways, and in investigating the N-biogeochemistry and communities involved in extreme environments (Arctic and Antarctica).


Joana Costa

Researcher

Joana Costa

  ORCID

Joana Faria da Costa licenciada em Ciências do Meio Aquático desde 2006 e doutorada em Ciências Biomédicas desde 2012 pelo Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar, Universidade do Porto. A sua principal área de investigação foca-se em toxicologia aquática. Atualmente está a trabalhar como investigadora na laboratório ECOBIOTEC, estudando o impacto de poluentes na microbiota estuarina relacionada com as vias biogeoquímicas do N.


Joana Faria da Costa graduated in Aquatic Sciences in 2006 and obtained her PhD degree in Biomedical Sciences in 2012 by the Institute of Biomedical Sciences of Abel Salazar, University of Porto. Her main research interest focuses on aquatic toxicology. Currently she is working as a researcher on the ECOBIOTEC lab, studying the impact of pollutants in estuarine microbiota related with the N-biogeochemical pathways.


António Sousa

Fellow

António Sousa

  ORCID

Eu tenho um mestrado em Biologia Celular e Molecular pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Desde 2014 que venho a trabalhar no CiiMAR-UP, em ecologia microbiana de ambientes marinhos e água doce, usando uma combinação de análises moleculares e bioinformáticas para estudar a estrutura e a função de microorganismos em ambientes naturais e artificiais.

I have a MSc in Cell and Molecular Biology by the Faculty of Sciences, University of Porto. Since 2014, I have been working at CiiMAR-UP on microbial ecology of marine and freshwater environments using a combination of molecular and bioinformatic analyses to study the structure and function of microbes in engineered as well as natural environments.


Ana Carolina

MSc student

Ana Carolina

Eu sou estudante do mestrado Recursos Biológicos Aquáticos da Faculdade de Ciências, Universidade do Porto.

I am a student at the Faculty of Sciences, University of Porto in the MSc programme Biological Aquatic Resources.


Aldo Barreiro

Team member

  ORCID


Ana Paula Mucha

Team member

  ORCID


Marisa Almeida

Team member

  ORCID


ciimar logo

Terminal de Cruzeiros do Porto de Leixões
Av. General Norton de Matos s/n
4450-208 Matosinhos
Portugal
Phone: +351 223 401 800