PRÉMIO FRANCISCO DE HOLANDA

Expo98

Projecto na Área das Ciências Naturais

Algas MarinhasAlgas MarinhasAlgas MarinhasAlgas Marinhas Um Recurso Para o Próximo Milénio

Leonel Pereira

INTRODUÇÃO Com uma linha de costa que ultrapassa largamente os 800 Km de extensão, circunstância que em grande medida determinou a perspectiva histórica em que Portugal se projecta, seria de esperar que o estudo das macroalgas marinhas estivesse bem desenvolvido. No entanto, o único trabalho, de âmbito global, sobre a indentificação e a inventariação destas algas, data de 1970 (Ardré, 1970). Os restantes trabalhos feitos ou se restringem a zonas específicas do litoral português (Rodrigues, 1957, 1963; Oliveira, 1984, 1985) ou então, dizem respeito a grupos sistemáticos específicos (Rodrigues, 1963).

As macroalgas marinhas são responsáveis por uma importante percentagem da produção primária no território nacional. A sua apanha e utilização foi descrita no século XIV, já então como uma actividade antiga, tendo a apanha de sargasso, que aínda se faz no norte do país, sido regulamentada em 1308 pelo rei D. Dinis. Esta utilização foi constante até ao Século XX em que a falta de agar japonês, durante a II Guerra Mundial, possibilitou o aparecimento de uma indústria de agar português que chegou a ter expressão nas produções mundiais, devido à abundância e qualidade das algas portuguesas. No entanto, a incapacidade de diversificar, de apostar na qualidade, e a conjectura internacional desfavorável, levaram ao desaparecimento desta indústria (ver Quadro I e II), restando hoje apenas uma empresa (Iberagar - Sociedade Luso-Espanhola de Colóides Marinhos, S.A.) (Vieira & Santos, 1995). Quadro I - Apanha de Algas Agarófitas e Carragenófitas para Exportação (Adaptado de Vieira & Santos, 1995)

Nome da Empresa Local da Actividade Estado Actual Cooperativa de

Apanhadores de Algas Estrela do Sul

Aveira, Sesimbra Encerrou a actividade

Sociedade de Exportação e Importação Patriarca, Lda.

Peniche Em actividade (?)

Vianalgas - Algas de Viana, Lda.

Monserrate, Viana do Castelo

Em actividade

José Afonso Alves & Filhos, Lda.

Castelo do Neiva, Viano do Castelo

Em actividade

Quadro II - Produção de Agar-Agar e Carragenatos (Adaptado de Vieira & Santos, 1995)

Nome da Empresa Local da Actividade Estado Actual Ala-Ala Hangra do Heroismo Encerrou a actividade Biomar Porto Encerrou a actividade Sicomol Paião, Figueira da Foz Encerrou a actividade Unialgas Setúbal Actual Iberagar Camelo Alverca Encerrou a actividade

Hoje, as algas marinhas são usadas em muitos países para fins muito diversos: directamente na alimentação, extracção de ficocolóides (entre os quais, as carregenanas), na extracção de compostos com acção anti-vírica, antibacteriana ou anti-tumoral e como biofertilizantes. No entanto é necessário potenciar os escassos recursos tecnológicos e financeiros e, sobretudo, coordenar os esforços desenvolvidos à escala nacional, quer em áreas ligadas à utilização das algas, quer da investigação fundamental. Tal como Bernard Kloareg (Director de pesquisa da estação biológica do CNRS em Roscoff, França) afirmou: “podemos continuar a descobrir novos usos para as algas mas, na realidade, as pesquisas fundamentais são necessárias se pretendermos aproveitar plenamente as suas propriedades”. O objectivo a seguir será o de aplicar às macroalgas todas as abordagens da genética e biologia molecular utilizadas com os vegetais superiores. “Para conhecer melhor as enzimas que actuam na formação de certos produtos úteis (em especial os famosos polissacarídeos) é preciso descobrir a estrutura das paredes celulares, onde se forma o essencial dessas substâncias e, também, a estrutura dos seus genomas”. Então o homem poderá manipular à vontade os genes e as enzimas das algas a fim de melhorar a qualidade e a quantidade das suas aplicações. Cerca de quatro milhões de toneladas de algas são colhidos anualmente em todo o mundo. Os principais produtores são os chineses e os japoneses, seguidos pelos americanos e noruegueses. A França, que na década de 70 importava algas japonesas, dez anos depois passou a produzir algas para a indústria alimentar e para os adeptos de produtos biológicos. Ao contrário do que acontece na Ásia oriental, o ocidente interessa-se mais pelas propriedades gelificantes e espessantes das algas. Assim, a França é o segundo produtor mundial de carragenanas e quinto de alginatos (E400 e E407) (Ribier & Godineau, 1984; Tardieu, 1993). No entender dos mais ferverosos partidários das plantas aquáticas, todo o nosso quotidiano deveria mergulhar nas algas marinhas, não apenas em benefício da pele mas, tal como acontecia na Bretanha (Idade Média), na preparação de verdadeiros festins para qualquer “Neptuno vegetariano”. Longe de ser insípida ou muito iodada, as algas marinhas acentuam o sabor das substâncias que acompanham: é o que os especialistas chamam de um eficiente “booster” do sabor. Mais do que a sua natureza vegetal, as algas constituem, devido à conjunção da sua variedade de cores (e formas) e do azul do oceano, um formidável argumento de venda, tanto para os produtos alimentares, como para os cosméticos, “sobretudo depois de certas substâncias de origem animal se terem tornado suspeitas de transmitir vírus como os do ‘prurigo lombar’ dos carneiros e da ‘encefalopatia bovina’, tal como Patrick Durand (Investigador do Departamento de Valorização do Ifremer, França) refere. Segundo os ficologistas, as algas são uma rica mina de saúde - oligoelementos e vitaminas - e oferecem também uma estonteante variedade de sabores, perfumes e texturas (Tardieu, 1993). Nos E.U.A., sempre à frente nas práticas higienistas, o “McDonald’s” lançou os “McLean”, um hamburguer de baixas calorias, à base de Eucheuma, uma Rhodophyceae cultivada em grande escala nas Filipinas. De facto, as macroalgas para além de constituirem um tesouro mineral e vitaminado, são pobres em lípidos, característica essencial para o “negociante” de regimes de emagrecimento. E mais: são ricas em fibras alimentares, o que pode facilitar o trânsito intestinal, baixar a taxa de colesterol no sangue e reduzir certas afecções como o cancro do cólon. As potencialidades alimentares das macroalgas são enormes. À mesa, os franceses consomem-nas em quantidade mil vezes menor que os japoneses. E embora

em plena expansão (o mercado totalizou em 1992 cerca de 1,4 biliões de francos) a sua viabilidade económica ainda não foi comprovada. As macroalgas não estão a salvo de uma reviravolta de opinião: basta que as marés verdes venham a aumentar ou que as algas tóxicas comecem a proliferar nos locais de ostreicultura, e a bela imagem de pureza dessas plantas aquáticas poderá muito bem “desbotar”. Uma possibilidade que sem dúvida justifica a cautelosa política de contemporização adoptada pelas grandes companhias agroalimentares (Tardieu, 1993). Em Portugal e apesar do reconhecido potencial e da importância do sector no passado, as actividades em domínios ligados à ficologia são manifestamente inferiores ao desejável e necessário. Não existem mais empresas utilizadoras de algas porque os recursos e conhecimentos actualmente diponíveis são reduzidos. Por outro lado esses conhecimentos não têm sido desenvolvidos pelas Universidades e instituições de investigação porque não encontram uma indústria utilizadora que os aplique. Trata-se assim de um ciclo vicioso que é necessário quebrar. O estudo de espécies ou estirpes produtoras de ficocolóides (colóides produzido por algumas algas marinhas da ordem Gigartinales, Gelidiales, Gracilariaes, Fucales e Laminariales) de elevada qualidade, sob os pontos de vista biológico, taxonómico, ecofisiológico e biogeográfico constitui um trabalho de grande interesse, tendo em vista, para além dos aspectos estrictamente biológicos, a importância crescente destes ficocolóides na confecção de diversos produtos industriais, na área alimentar (emulsionantes e espessantes), não alimentar (tintas, têxteis, perfumes, etc.) e farmacêutica (produtos anticoagulantes e anti-inflamatórios, entre outros).

É neste contexto que se integra o nosso projecto “ALGAS MARINHAS - UM RECURSO PARA O PRÓXIMO MILÉNIO”

RESUMO DO PROJECTO 1- Delimitar, numa primeira fase, a zona da costa a estudar. O litoral português, com um total de 830 Km comporta, separadas por grandes areais, extensões rochosas que irão ser exploradas para a colheita de macroalgas, sobretudo no patamar médio-litoral (zona das marés). 2- Após a escolha das zonas a estudar segue-se a fase da determinação, no terreno, dos diferentes patamares elementares (horizontes da zona costeira). 3- Paralelamente a este trabalho, realizar-se-ão as colheitas, do material algal (sobretudo de algas com interesse económico), pelo método dos “quadrados” (Goldsmith & Harrison, 1976) e pelo método de “Cosson-Thouin” (Cosson & Thouin, 1981) e proceder-se-á à recolha dos dados físico-químicos do meio. 4- Após cada colheita, todos os exemplares colhidos serão identificados, herborizados e mantidos numa colecção de Macroalgas. 5- Documentação Fotográfica e Iconográfica (ilustrações a cores e a preto e branco) das algas colhidas, com especial atenção às algas de interesse económico. 5- A análise, por metodologia adequada (bioestatística comparada), dos dados obtidos no processo de amostragem, será complementada com uma interpretação ecofisiológica dos dados. 6- A última fase deste projecto irá consistir, com os dados anteriormente recolhidos, na elaboração de uma base de dados, de uma chave de identificação de Algas marinhas (informatizada), de uma pequena flora algológica (Guia Prático das Algas da Costa Portuguesa) e de uma obra (em Livro e CD-ROM Multimédia) intitulada “Algas Marinhas Portuguesas - Alimentação e Outros Usos”.

DESCRIÇÃO TÉCNICO-CIENTÍFICA DO PROGRAMA DE

TRABALHOS 1- Colheita e amostragem. 1.1- A localização e colheita do material algológico, que será objecto de estudo no âmbito deste projecto, implicará o cumprimento de “saídas de campo”, que será organizado em consonância com os dados recolhidos em tabelas de marés, mapas topográficos e bibliografia adequada, nomeadamente a respeitante a levantamentos da flora algológica da costa portuguesa. 1.2- As amostragens das algas com interesse económico serão feitas, em cada uma das estações, de acordo com o método dos “quadrados” e com o método de “Cosson-Thouin”, durante um período mínimo de 24 meses (dois ciclos anuais), 4 vezes por ano (Primavera, Verão, Outono e Inverno). 1.3- Medidas fitossociológicas 1.3.1- Parâmetros analíticos: - Nº de espécies - Coeficiente ou efectivo específico (de cada grandegrupo sistemático presente: Clorofíceas, Rodofíceas e Feofíceas) - Cobertura (segundo a escala de Braun-Blanquet) - Biomassa 1.3.2- Parâmetros sintéticos: - Cobertuta média global - Índice de diversidade - Dominância qualitativa - Dominância quantitativa 2- Medidas topográficas. 2.1- Cálculo da curva teórica da maré em cada estação, com o auxílio de um anuário de marés e de um gráfico para a determinação da altura da maré a um dado momento. 2.2- Determinação dos níveis médios da altura da água em cada fase da maré. 2.3- Determinação da curva real da maré em cada estação; para tal utilizar-se-á o sistema das escalas móveis (Cosson, 1990). 2.4- Esquematização do perfil da costa em cada estação (Cosson, 1990). 3- Registo dos parâmetros físico-químicos do meio por intermédio de instrumentação adequada. Serão registados, no momento da colheita, os seguintes parâmetros físico-químicos:

- temperatura do ar - temperatura da água - pH - salinidade (condutividade). 4- Identificação e herborização do material colhido. O material algal colhido será identificado com o auxílio de bibliografia apropriada e por comparação com exemplares de herbário pertencentes às colecções do Dep. de Botânica da FCT da Universidade de Coimbra, do Instituto Botânico da Univ. do Porto, do Laboratório de Biologia e Biotecnologia Marinhas da Univ. de Caen (França) e do Museu de História Natural da Univ. de Paris (França). As algas colhidas serão herborizado e passarão a fazer parte da colecção de material exicata do Dep. de Botânica da Universidade de Coimbra. 5- Flora das algas da costa portuguesa. Será feita uma documentação fotográfica e iconográfica completa das macroalgas marinhas, durante o processo de colheita e inventariação.

6- Base de dados e chave de identificação. Com o auxílio de material informático apropriado (computador e respectivo software) realizar-se-á uma base de todos os dados recolhidos durante o desenrolar do projecto e uma chave informatizada para a identificação das macroalgas da costa portuguesa.

7- Publicações. A compilação de todos os dados recolhidos no decorrer deste projecto irá

primitir a elaboração de uma “Flora das Algas da Costa Portuguesa” (Guia Prático das Algas da Costa Portuguesa) e uma obra em CD-ROM e em Livro intitulado “Algas Marinhas Portuguesas - Alimentação e Outras Aplicações”.

Calendarização

Acções/Anos Outubro 1998 1999 2000 1 ----------------------------------- 2 ------------------------------------------------------------------------ 3 ------------------------------------------------------------------------ 4 ------------------------- 5 ---------------------------

1- Localização e escolha da estações de colheita; 2- Delimitação dos patamares (medidas topográficas), amostragem e determinação dos parâmetros físico-químicos; 3- Identificação e herborização do material algal; 4- Concepção da base de dados e da chave de identificação; 5- Compilação dos dados recolhidos para futura utilização na elaboração de uma flora.

Equipa de Investigação: Coordenador do Projecto:

• Lic. Leonel Carlos dos Reis Tomás Pereira (Biólogo/Docente) Elementos da Equipa:

!"Hugo Costa Osório (Aluno da Licenciatura em Biologia); !"João Paulo Castelo Vieira Neves de Melo (Aluno da

Licenciatura em Biologia); !"Nelson Ricardo dos Reis Tomás Pereira (Aluno finalista da

Licenciatura em Engenharia Informática).

Orçamento do Projecto

Descrição/Ano 1º Ano (1998) 2º Ano (1999) 3º Ano (2000) Total Trabalhos de campo 600 cts 600 cts 500 cts 1.700 cts Material consumível

(para a colheita e herborização das algas)

350 cts

350 cts

350 cts

1050 cts

Equipamento Informático e Software

400 cts 100 cts 200 cts 700 cts

Missões e Deslocações 250 cts 250 cts 250 cts 750 cts Bibliografia 75 cts 75 cts 50 cts 225 cts

Despesas gerais (overheads)

200 cts 200 cts 200 cts 600 cts

TOTAL 1.875 cts 1.575 cts 1.550 cts 5000 cts

ALGAS MARINHAS UM RECURSO PARA O PRÓXIMO SÉCULO

Um dos objectivos do projecto é o da realização de um CD-ROM sobre as

diferentes utilizações das algas. Nesse contexto concebemos um programa CD-ROM que, com as devidas limitações, demonstra as potencialidades deste tipo de suporte de informação. Visto tratar-se de uma primeira versão é natural que haja alguns aspectos a melhorar (ao nível da programação) e sobretudo muitos aspectos a complementar (ao nível do conteúdo).

AALLGGAASS MMAARRIINNHHAASS

UUMM RREECCUURRSSOO PPAARRAA OO PPRRÓÓXXIIMMOO MMIILLÉÉNNIIOO

AA - Arte Gastronómica; BB -Agricultura e Pecuária; CC - Indústria Farmacêutica e Medicina; DD - Indústria Cosmética; EE - Utilizações Indústriais e Técnicas;

FF - Hervanárias; GG - Indústria Alimentar

A B

C

D

E F

G

IDENTIFICAÇÃO INFORMATIZADA

DE ALGAS MARINHAS A identificação das diferentes espécies de macroalgas é de extrema

importância em qualquer estudo de ficologia. A chave informatizada foi concebida de forma a que qualquer pessoa (incluíndo pessoas sem qualquer formação na área da ficologia) possa identificar as espécies mais correntes na costa portuguesa (com especial incidência das espécies encontradas Baía de Buarcos - Figueira da Foz). Esta chave dicotómica não possibilita ao utilizador a identificação de algas por comparação (com as ilustrações), pois se tal fosse possível, a utilidade, da chave propriamente dita, seria nula. Para eventuais utilizadores de sistemas informáticos foi criada uma chave dicotómica de identificação de macroalgas para computador. A chave foi programada em linguagem “EXSYS Professional”, de forma a funcionar em sistemas operativos avançados, tais como o MS-Windows 3.1 e o MS-Windows 95 (para computadores PC superiores ou iguais a um 486SX33 com Windows). A chave dicotómica informatizada funciona duma forma totalmente automática bastando, ao utilizador, seleccionar (premindo uma tecla ou seleccionando uma opção através do “rato”) a característica(s) referente(s) ao espécime a identificar. A chave concebida para os sistemas “Windows” tem a vantagem adicional de, para além de identificar a espécie, mostrar a imagem digitalizada da respectiva alga. As chaves de identificação poderão ser usadas, eventualmente, em redes informáticas locais e, inclusivamente internacionais, através da “Ethernet” (na rede local do Departamento de Botânica e da Universidade de Coimbra) e da “Internet”. A vantagem deste sistema reside na possibilidade da chave ser usada em qualquer dos terminais instalados no Departamento e na Universidade (laboratórios, sala dos alunos, etc.) e em qualquer computador pessoal instalado em casa (em qualquer parte do mundo, desde que ligado à “Internet”).

Bibliografia (inclui a usada na realização dos CD-ROM’s)

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