Food and Indoor Air Isolated Bacillus Non-Protein Toxins: : Structures, Physico-Chemical Properties and Mechanisms of Effects on Eukaryotic Cells

We report here the structures and properties of heat-stable, non-protein, and mammalian cell-toxic compounds produced by spore-forming bacilli isolated from indoor air of buildings and from food. Little information is available on the effects and occurrence of heat-stable non-protein toxins produced by bacilli in moisture-damaged buildings. Bacilli emit spores that move in the air and can serve as the carriers of toxins, in a manner similar to that of the spores of toxic fungi found in contaminated indoor air. Bacillus spores in food cause problems because they tolerate the temperatures applied in food manufacture and the spores later initiate growth when food storage conditions are more favorable. Detection of the toxic compounds in Bacillus is based on using the change in mobility of boar spermatozoa as an indicator of toxic exposure. GC, LC, MS, and nuclear magnetic resonance NMR spectroscopy were used for purification, detection, quantitation, and analysis of the properties and structures of the compounds. Toxicity and the mechanisms of toxicity of the compounds were studied using boar spermatozoa, feline lung cells, human neural cells, and mitochondria isolated from rat liver. The ionophoric properties were studied using the BLM (black-lipid membrane) method. One novel toxin, forming ion channels permeant to K+ > Na+ > Ca2+, was found and named amylosin. It is produced by B. amyloliquefaciens isolated from indoor air of moisture-damaged buildings. Amylosin was purified with an RP-HPLC and a monoisotopic mass of 1197 Da was determined with ESI-IT-MS. Furthermore, acid hydrolysis of amylosin followed by analysis of the amino acids with the GS-MS showed that it was a peptide. The presence of a chromophoric polyene group was found using a NMR spectroscopy. The quantification method developed for amylosin based on RP-HPLC-UV, using the macrolactone polyene, amphotericin B (MW 924), as a reference compound. The B. licheniformis strains isolated from a food poisoning case produced a lipopeptide, lichenysin A, that ruptured mammalian cell membranes and was purified with a LC. Lichenysin A was identified by its protonated molecules and sodium- and potassium- cationized molecules with MALDI-TOF-MS. Its protonated forms were observed at m/z 1007, 1021 and 1035. The amino acids of lichenysin A were analyzed with ESI-TQ-MS/MS and, after acid hydrolysis, the stereoisomeric forms of the amino acids with RP-HPLC. The indoor air isolates of the strain of B. amyloliquefaciens produced not only amylosin but also lipopeptides: the cell membrane-damaging surfactin and the fungicidal fengycin. They were identified with ESI-IT-MS observing their protonated molecules, the sodium- and potassium-cationized molecules and analysing the MS/MS spectra. The protonated molecules of surfactin and fengycin showed m/z values of 1009, 1023, and 1037 and 1450, 1463, 1493, and 1506, respectively. Cereulide (MW 1152) was purified with RP-HPLC from a food poisoning strain of B. cereus. Cereulide was identified with ESI-TQ-MS according to the protonated molecule observed at m/z 1154 and the ammonium-, sodium- and potassium-cationized molecules observed at m/z 1171, 1176, and 1192, respectively. The fragment ions of the MS/MS spectrum obtained from the protonated molecule of cereulide at m/z 1154 were also interpreted. We developed a quantification method for cereulide, using RP-HPLC-UV and valinomycin (MW 1110, which structurally resembles cereulide) as the reference compound. Furthermore, we showed empirically, using the BLM method, that the emetic toxin cereulide is a specific and effective potassium ionophore of whose toxicity target is especially the mitochondria.

Search for New Bottomlike Quark Pair Decays QQ̅ →(tW∓)(t̅ W±) in Same-Charge Dilepton Events

We report the most restrictive direct limits on masses of fourth-generation down-type quarks b′, and quarklike composite fermions (B or T5/3), decaying promptly to tW∓. We search for a significant excess of events with two same-charge leptons (e, μ), several hadronic jets, and missing transverse energy. An analysis of data from pp̅ collisions with an integrated luminosity of 2.7  fb-1 collected with the CDF II detector at Fermilab yields no evidence for such a signal, setting mass limits mb′, mB>338  GeV/c2 and mT5/3>365  GeV/c2 at 95% confidence level.

Search for New Bottomlike Quark Pair Decays QQ̅ →(tW∓)(t̅ W±) in Same-Charge Dilepton Events

We report the most restrictive direct limits on masses of fourth-generation down-type quarks $b^{\prime}$, and quark-like composite fermions ($B$ or $T_{5/3}$), decaying promptly to $t W^{\mp}$. We search for a significant excess of events with two same-charge leptons ($e$, $\mu$), several hadronic jets, and missing transverse energy. An analysis of data from $p\overline{p}$ collisions with an integrated luminosity of 2.7 fb$^{-1}$ collected with the CDF II detector at Fermilab yields no evidence for such a signal, setting mass limits $m_{b^{\prime}}, m_{B} >$ 338 $\mathrm{GeV}/c^2$ and $m_{T_{5/3}} >$ 365 $\mathrm{GeV}/c^2$ at 95% confidence level.

Search for the rare decays B+→μ+μ-K+, B0→μ+μ-K*(892)0, and Bs0→μ+μ-ϕ at CDF

We search for b→sμ+μ- transitions in B meson (B+, B0, or Bs0) decays with 924  pb-1 of pp̅ collisions at √s=1.96  TeV collected with the CDF II detector at the Fermilab Tevatron. We find excesses with significances of 4.5, 2.9, and 2.4 standard deviations in the B+→μ+μ-K+, B0→μ+μ-K*(892)0, and Bs0→μ+μ-ϕ decay modes, respectively. Using B→J/ψh (h=K+, K*(892)0, ϕ) decays as normalization channels, we report branching fractions for the previously observed B+ and B0 decays, B(B+→μ+μ-K+)=(0.59±0.15±0.04)×10-6, and B(B0→μ+μ-K*(892)0)=(0.81±0.30±0.10)×10-6, where the first uncertainty is statistical, and the second is systematic. We set an upper limit on the relative branching fraction B(Bs0→μ+μ-ϕ)/B(Bs0→J/ψϕ)<2.6(2.3)×10-3 at the 95(90)% confidence level, which is the most stringent to date.

Italian ja Veneton läänin kolmas sektori. Maaraportti maaseutualueiden palvelutuotannon haasteista ja hyvistä käytännöistä.

Tiivistelmä Maaraportin tavoitteena on luoda yleiskatsaus Italian kolmanteen sektoriin ja tutkimus kohdistuu erityisesti Pohjois-Italiassa sijaitsevan Veneton läänin kolmannen sektorin palvelutuotantoon. Raportissa tarkastellaan erityisesti kolmannen sektorin ja julkisen palvelutuotantosektorin sekä julkishallinnon toiminnallisia suhteita. Kolmannen sektorin mahdollisuuksia vastata maaseutualueiden palvelujen tarjonnan haasteisiin on pyritty analysoimaan. Italia on julkishallinnon ja kolmannen sektorin palvelutuotannon kannalta tarkasteltuna nykytilanteessa mielenkiintoinen testilaboratorio koko Euroopan mittakaavassa johtuen maan historiallisista, kulttuuri-sista, kieli- ja maantieteellisistä sekä itse väestöpohjan tarjoamista haasteista. Italiasta ei voida puhua yhden homogeenisen valtiokäsitteen alla, koska maa toimii kulttuurisista perinteistään johtuen kolmella eri nopeudella. Itse valtio käsitettäkin tulkitaan Italiassa monin eri tavoin pohjautuen ”valtiona” nähdyn organisaation käytännön funktioon sitoutuneena alueellisiin ja kulttuurisiin tekijöihin. Teollinen, dynaaminen yritysten varakas Pohjois-Italia henkilöityneenä Milanoon, hallinnon ja kulttuurin leimaama Keski-Italia kiteytyneenä ikuiseen kaupunkiin Roomaan ja Napolin alapuolinen Etelä-Italia, joka painii ”järjestelmässä sisällä olevan järjestelmänsä” kanssa eivät ole koskaan muodos-taneet oikeasti yhtenäistä Italian valtiota. Italiassa erillisinä itsehallinnollisina alueina toimivat lääneiksi luettavat Sisilia, Trentino Alto-Adige, Val di Aosta, Sardegna ja Friuli-Venezia Giulia, mikä lisää hallinnollista kirjavuutta. Viimeisten vuosien aikana Italian julkishallinto on ollut jatkuvassa transitiotilassa yrittäessään kohdata uudistumisen vaateita globalisoituvassa maailmassa. Italiassa on meneillään hidas siirtyminen liittovaltiomaiseen järjestelmään ja jopa syvempään paikallisuuteen. Massiivinen ja raskas julkishallintokoneisto neljällä eri tasolla (valtio - lääninhallinnolliset alueet - vahvat maakunnat - kunnat) on erittäin hankalasti modernisoitavissa, mutta poliittinen tahtotila on vaihtumassa klassista vahvaa keskushallintoa kannattavasta ajattelutavasta hyväksymään federalistisia, alueellisia hallintoratkaisuja. Italiassa on herätty havaitsemaan, että ongelmien ratkaisu täytyy viedä itse alueille ja niiden ihmisille, koska unilateraalinen keskushallinnointitapa ei enää vastaa monikerroksisiin, moniulotteisiin alueellisiin haasteisiin. Jokaisella alueella on erilaiset lähtökohdat ongelmien ratkaisuihin myös globalisoitumisen asettamissa yhteisissä haasteissa. Kolmannen sektorin asema arvostettuna italialaisten kansalaispalvelujen täydentäjänä ja tuottajana alkaa olla nykypäivää. Kolmannen sektorin elintärkeä osuus uusien palvelutarpeiden tunnistamisessa on jo yleisesti tunnustettu tosiasia Italiassa. Vapaaehtoisjärjestöt toimivat eturivissä kansalaisten arkipäivässä ja pystyvät näin kanavoimaan ensimmäisinä sosiaalista kehityskulkua ja kohottamaan esiin erilaisia marginaalistenkin ryhmien tarpeita sekä vastaamaan niihin. Kolmas sektori laajentaa, tuottaa ja paikkaa paikallista julkista palvelutuotantoa. Ratkaiseva askel lainsäädännölliseltä kannalta on ollut rahoitusvirtojen ohjaaminen kolmannen sektorin ns. ONLUS-organisaatioille ja ONLUS-statuksen perustaminen vuonna 1997. Italiassa on 60 231.214 asukasta (31.7.2009) ja se on hallinnollisesti jakaantuneena 8 100 kuntaan. Suomessa vastaavat luvut ovat 5 350 712 asukasta ja 348 kuntaa (11/2009). Maantieteelliseltä kooltaan Italia ei eroa 301 338 km2:n pinta-alallaan paljonkaan Suomesta (338 424 km2). Väestömäärän erojen vuoksi Italiassa on keskimäärin 199,9 asukasta neliökilometrillä ja Suomessa 17,1. Maiden välinen suora vertailu ei ollut mittakaavaerojen vuoksi järkevää. Kuntien hallinnollinen rooli on Italiassa painotukseltaan erilainen kuin Suomessa. Suomessa kuntien vastuulla oleva sosiaali-, terveydenhuolto- ja koulutoimi eivät ole samassa laajuudessa italialaisten kuntien vastuulla vaan näiden toimialojen vastuulliset tahot ovat läänit terveydenhoitopiireineen sekä maakuntahallinto koulupiirien osalta. Italialaisten kuntien vastuualueet voivat myös vaihdella mittavasti perustuslaissa määriteltyjen perustoimien lisäksi. Tutkimuksen kohteeksi on rajattu Koillis-Italiassa sijaitseva Veneton läänin alue, koska se on väkimäärältään lähes yhtä suuri kuin Suomi, 4 893 309 asukasta (31.3.2009). Kuntien lukumäärä on huimaava 581 kpl. Veneto on maantieteelliseltä alueeltaan pieni ja harvaan asuttua maaseutua on pinta-alasta melko niukasti. Pohjoisen osan vuoristoalueet karuine olosuhteineen muodostavat palvelutuotannollisesti haas-teellisen ympäristön, joka on verrattavissa suomalaisten maaseutualueiden tilanteeseen. Venetossa on omaksuttu Italian mittakaavassa innovatiivisia ratkaisuja julkishallinnon palvelutuotannon ja kolmannen sektorin toiminnan osalta. Veneton alue on luokiteltu maailman pienyritysintensiivisimmäksi alueeksi, mikä heijastuu myös alueen palvelutuotantoratkaisuissa. Raportti esittelee ensin Italian hallintoa, keskushallinnon, paikallishallinnon ja tutkimuksen asettelulle olennaisten kolmannen sektorin toimijoiden osalta. Tämä on välttämätöntä, sillä kolmannen sektorin toiminta on Italiassa hyvin pitkälle lainsäädännöllä ohjattua ja rajattua. Kolmannen sektorin käsitteistöä, toimijoita, järjestäytymistä ja sen toimintaa säätelevää lainsäädäntöä esitellään tarkemmin. Veneton läänin osalta kolmanteen sektoriin perehdytään sekä hallinnon että toimijakentän näkökulmia tulkiten. Raportin lopussa esitellään kolmannen sektorin palvelutuotantoon ja hallinnointiin liittyviä case-esimerkkitapauksia.

Methods and applications for improving parameter prediction models for stand structures in Finland

This thesis report attempts to improve the models for predicting forest stand structure for practical use, e.g. forest management planning (FMP) purposes in Finland. Comparisons were made between Weibull and Johnson s SB distribution and alternative regression estimation methods. Data used for preliminary studies was local but the final models were based on representative data. Models were validated mainly in terms of bias and RMSE in the main stand characteristics (e.g. volume) using independent data. The bivariate SBB distribution model was used to mimic realistic variations in tree dimensions by including within-diameter-class height variation. Using the traditional method, diameter distribution with the expected height resulted in reduced height variation, whereas the alternative bivariate method utilized the error-term of the height model. The lack of models for FMP was covered to some extent by the models for peatland and juvenile stands. The validation of these models showed that the more sophisticated regression estimation methods provided slightly improved accuracy. A flexible prediction and application for stand structure consisted of seemingly unrelated regression models for eight stand characteristics, the parameters of three optional distributions and Näslund s height curve. The cross-model covariance structure was used for linear prediction application, in which the expected values of the models were calibrated with the known stand characteristics. This provided a framework to validate the optional distributions and the optional set of stand characteristics. Height distribution is recommended for the earliest state of stands because of its continuous feature. From the mean height of about 4 m, Weibull dbh-frequency distribution is recommended in young stands if the input variables consist of arithmetic stand characteristics. In advanced stands, basal area-dbh distribution models are recommended. Näslund s height curve proved useful. Some efficient transformations of stand characteristics are introduced, e.g. the shape index, which combined the basal area, the stem number and the median diameter. Shape index enabled SB model for peatland stands to detect large variation in stand densities. This model also demonstrated reasonable behaviour for stands in mineral soils.

On the principles of Japanese forest policy since 1950.

XVIII IUFRO World Congress, Ljubljana 1986.