Microbial life and deposits in paper machine circuits

Väitöskirjani käsittele mikrobien ja erilaisten kemikaalien rooleja saostumien ja biofilmien muodostumisessa paperi- ja kartonkikoneilla. "Saostuma" tässä työssä tarkoittaa kiinteän aineen kertymää konepinnoille tai rajapinnoille konekierroissa, jotka on tarkoitettu massasulppujen, lietteiden, vesien tai ilman kuljetukseen. Saostumasta tulee "biofilmi" silloin kun sen oleellinen rakennekomponentti on mikrobisolut tai niiden tuotteet. Väitöstyöni työhypoteesina oli, että i. tietämys saostumien koostumuksesta, sekä ii. niiden rakenteesta, biologisista, fysikaalis-kemiallisista ja teknisistä ominaisuuksista ohjaavat tutkijaa löytämään ympäristöä säästäviä keinoja estää epätoivottujen saostumien muodostus tai purkaa jo muodostuneita saostumia. Selvittääkseni saostumien koostumista ja rakennetta käytin monia erilaisia analytiikan työkaluja, kuten elektronimikroskopiaa, konfokaali-laser mikroskopiaa (CLSM), energiadispersiivistä röntgenanalyysiä (EDX), pyrolyysi kaasukromatografiaa yhdistettynä massaspektrometriaan (Py-GCMS), joninvaihtokromatografiaa, kaasukromatografiaa ja mikrobiologisia analyysejä. Osallistuin aktiivisesti innovatiivisen, valon takaisinsirontaan perustuvan sensorin kehittämistyöhön, käytettäväksi biofilmin kasvun mittaukseen suoraan koneen vesikierroista ja säiliöistä. Työni osoitti, että monet paperinvalmistuksessa käytetyistä kemikaaleista reagoivat keskenään tuottaen orgaanisia tahmakerroksia konekiertojen teräspinnoille. Löysin myös kerrostumia, jotka valomikroskooppisessa tarkastelussa oli tulkittu mikrobeiksi, mutta jotka elektronimikroskopia paljasti alunasta syntyneiksi, alumiinihydroksidiksi joka saostui pH:ssa 6,8 kiertokuitua käyttävän koneen viiravesistä. Monet paperintekijät käyttävät vieläkin alunaa kiinnitysaineena vaikka prosessiolot ovat muuttuneet happamista neutraaleiksi. Sitä pidetään paperitekijän "aspiriinina", mutta väitöstutkimukseni osoitti sen riskit. Löysin myös orgaanisia saostumia, joiden alkuperä oli aineiden, kuten pihkan, saippuoituminen (kalsium saippuat) niin että muodostui tahmankasvua ylläpitävä alusta monilla paperi- ja kartonkikoneilla. Näin solumuodoiltaan Deinococcus geothermalista muistuttavia bakteereita kasvamassa lujasti teräskoepalojen pintaan kiinnittyneinä pesäkkeinä, kun koepaloja upotettiin paperikoneiden vesikiertoihin. Nämä deinokokkimaiset pesäkkeet voivat toimia jalustana, tarttumisalustana muiden mikrobien massoille, joka selittäisi miksi saostumat yleisesti sisältävät deinokokkeja pienenä, muttei koskaan pääasiallisena rakenneosana. Kun paperikoneiden käyttämien vesien (raakavedet, lämminvesi, biologisesti puhdistettu jätevesi) laatua tutkitaan, mittausmenetelmällä on suuri merkitys. Koepalan upotusmenetelmällä todettu biofilmikasvu ja viljelmenetelmällä mitattu bakteerisaastuneisuus korreloivat toisiinsa huonosti etenkin silloin kun likaantumisessa oli mukana rihmamaiseti kasvavia bakteereja. Huoli ympäristöstä on pakottanut paperi- ja kartonkikoneiden vesikiertojen sulkemiseen. Vesien kierrätys ja prosessivesien uudelleenkäyttö nostavat prosessilämpötilaa ja lisäävät koneella kiertävien kolloidisten ja liuenneiden aineiden määriä. Tutkin kiertovesien pitoisuuksia kolmessa eriasteisesti suljetussa tehtaassa, joiden päästöt olivat 0 m3, 0,5 m3 ja 4 m3 jätevettä tuotetonnia kohden, perustuen puhdistetun jäteveden uudelleen käyttöön. Nollapäästöisellä tehtaalla kiertovesiin kertyi paljon orgaanisesti sidottua hiiltä (> 10 g L-1), etenkin haihtuvina happoina (maito-, etikka-, propioni- ja voi-). Myös sulfaatteja, klorideja, natriumia ja kalsiumia kertyi paljon, > 1 g L-1 kutakin. Pääosa (>40%) kaikista bakteereista oli 16S rRNA geenisekvenssianalyysien tulosten perusteella sukua, joskin etäistä (< 96%) ainoastaan Enterococcus cecorum bakteerille. 4 m3 päästävältä tehtaalta löytyi lisäksi Bacillus thermoamylovorans ja Bacillus coagulans. Tehtaiden saostumat sisälsivät arkkeja suurina pitoisuuksina, ≥ 108 g-1, mutta tunnistukseen riittävää sekvenssisamanlaisuutta löytyi vain yhteen arkkisukuun, Methanothrix. Tutkimustulokset osoittivat että tehtaan vesikiertojen sulkeminen vähensi rajusti mikrobiston monimuotoisuutta, muttei estänyt liuenneen aineen ja kiintoaineen mineralisoitumista.

Language and the Circuits of Power in a Merging Multinational Corporation

We argue in this paper that corporate language policies have significant power implications that are easily overlooked. By drawing on previous work on power in organizations (Clegg, 1989), we examine the complex power implications of language policy decisions by looking at three levels of analysis: episodic social interaction, identity/subjectivity construction, and reconstruction of structures of domination. In our empirical analysis, we focus on the power implications of the choice of Swedish as the corporate language in the case of the recent banking sector merger between the Finnish Merita and the Swedish Nordbanken. Our findings show how language skills become empowering or disempowering resources in organizational communication, how these skills are associated with professional competence, and how this leads to the creation of new social networks. The case also illustrates how language skills are an essential element in the construction of international confrontation, lead to a construction of superiority and inferiority, and also reproduce post-colonial identities in the merging bank. Finally, we also point out how such policies ultimately lead to the reification of post-colonial and neo-colonial structures of domination in multinational corporations.

Language and the circuits of power in a merging multinational corporation

We argue in this paper that corporate language policies have significant power implications that are easily overlooked. By drawing on previous work on power in organizations (Clegg, 1989), we examine the complex power implications of language policy decisions by looking at three levels of analysis: episodic social interaction, identity/subjectivity construction, and reconstruction of structures of domination. In our empirical analysis, we focus on the power implications of the choice of Swedish as the corporate language in the case of the recent banking sector merger between the Finnish Merita and the Swedish Nordbanken. Our findings show how language skills become empowering or disempowering resources in organizational communication, how these skills are associated with professional competence, and how this leads to the creation of new social networks. The case also illustrates how language skills are an essential element in the construction of international confrontation, lead to a construction of superiority and inferiority, and also reproduce post-colonial identities in the merging bank. Finally, we also point out how such policies ultimately lead to the reification of post-colonial and neo-colonial structures of domination in multinational corporations.

Neuronal oscillations in gamma- and alpha-frequency bands: from object representations to sensory awareness

The synchronization of neuronal activity, especially in the beta- (14-30 Hz) /gamma- (30 80 Hz) frequency bands, is thought to provide a means for the integration of anatomically distributed processing and for the formation of transient neuronal assemblies. Thus non-stimulus locked (i.e. induced) gamma-band oscillations are believed to underlie feature binding and the formation of neuronal object representations. On the other hand, the functional roles of neuronal oscillations in slower theta- (4 8 Hz) and alpha- (8 14 Hz) frequency bands remain controversial. In addition, early stimulus-locked activity has been largely ignored, as it is believed to reflect merely the physical properties of sensory stimuli. With human neuromagnetic recordings, both the functional roles of gamma- and alpha-band oscillations and the significance of early stimulus-locked activity in neuronal processing were examined in this thesis. Study I of this thesis shows that even the stimulus-locked (evoked) gamma oscillations were sensitive to high-level stimulus features for speech and non-speech sounds, suggesting that they may underlie the formation of early neuronal object representations for stimuli with a behavioural relevance. Study II shows that neuronal processing for consciously perceived and unperceived stimuli differed as early as 30 ms after stimulus onset. This study also showed that the alpha band oscillations selectively correlated with conscious perception. Study III, in turn, shows that prestimulus alpha-band oscillations influence the subsequent detection and processing of sensory stimuli. Further, in Study IV, we asked whether phase synchronization between distinct frequency bands is present in cortical circuits. This study revealed prominent task-sensitive phase synchrony between alpha and beta/gamma oscillations. Finally, the implications of Studies II, III, and IV to the broader scientific context are analysed in the last study of this thesis (V). I suggest, in this thesis that neuronal processing may be extremely fast and that the evoked response is important for cognitive processes. I also propose that alpha oscillations define the global neuronal workspace of perception, action, and consciousness and, further, that cross-frequency synchronization is required for the integration of neuronal object representations into global neuronal workspace.

CDNF and MANF in an experimental model of Parkinson's disease in rats

Parkinson s disease (PD) is a neurodegenerative disorder associated with a progressive loss of dopaminergic neurons of the substantia nigra (SN). Current therapies of PD do not stop the progression of the disease and the efficacy of these treatments wanes over time. Neurotrophic factors are naturally occurring proteins promoting the survival and differentiation of neurons and the maintenance of neuronal contacts. Neurotrophic factors are attractive candidates for neuroprotective or even neurorestorative treatment of PD. Thus, searching for and characterizing trophic factors are highly important approaches to degenerative diseases. CDNF (cerebral dopamine neurotrophic factor) and MANF (mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor) are secreted proteins that constitute a novel, evolutionarily conserved neurotrophic factor family expressed in vertebrates and invertebrates. The present study investigated the neuroprotective and restorative effects of human CDNF and MANF in rats with unilateral partial lesion of dopamine neurons by 6-hydroxydopamine (6-OHDA) using both behavioral (amphetamine-induced rotation) and immunohistochemical analyses. We also investigated the distribution and transportation profiles of intrastriatally injected CDNF and MANF in rats. Intrastriatal CDNF and MANF protected nigrostriatal dopaminergic neurons when administered six hours before or four weeks after the neurotoxin 6-OHDA. More importantly, the function of the lesioned nigrostriatal dopaminergic system was partially restored even when the neurotrophic factors were administered four weeks after 6-OHDA. A 14-day continuous infusion of CDNF but not of MANF restored the function of the midbrain neural circuits controlling movement when initiated two weeks after unilateral injection of 6-OHDA. Continuous infusion of CDNF also protected dopaminergic TH-positive cell bodies from toxin-induced degeneration in the substantia nigra pars compacta (SNpc) and fibers in the striatum. When injected into the striatum, CDNF and GDNF had similar transportation profiles from the striatum to the SNpc; thus CDNF may act via the same nerve tracts as GDNF. Intrastriatal MANF was transported to cortical areas which may reflect a mechanism of neurorestorative action that is different from that of CDNF and GDNF. CDNF and MANF were also shown to distribute more readily than GDNF. In conclusion, CDNF and MANF are potential therapeutic proteins for the treatment of PD.