Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Comparació de tres reactors discontinus seqüencials (SBR) amb diferents condicions operacionals

La producció de biopolímers (polihidroxialcanoats (PHA) i substàncies polimèriques extracel·lulars (EPS)) a nivell industrial, resulta una nova àrea d’investigació que recull diverses disciplines, entre elles les Ciències Ambientals. Aquest projecte final de carrera amb el títol: “Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes”, s’ha desenvolupat sota la supervisió de la directora de projecte Dra. María Eugenia Suárez Ojeda del Departament d’Enginyeria Química de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i s’ha dut a terme per l’estudiant Jordi Pérez i Forner de la Llicenciatura de Ciències Ambientals, Facultat de Ciències de la UAB, en el Departament d’Enginyeria Química de la mateixa universitat. L’objectiu d’aquest projecte ha estat produir biopolímers simultàniament amb l’eliminació de fòsfor i matèria orgànica en aigües residuals per obtenir un residu final amb un alt valor afegit. Aquests biopolímers reuneixen les característiques necessàries per a poder competir amb els plàstics convencionals i així, reduir l’elevat consum del petroli i la generació de residus no biodegradables. En aquest projecte s’ha dut a terme la posta en marxa d’un reactor discontinu seqüencial (SBR) per a l’acumulació de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Diferents investigadors han estudiat que aquests tipus de cultius bacterians arriben a nivells de fins el 53-97% [Pijuan et al., 2009] de contingut de biopolímers a la biomassa, sometent als microorganismes a diferents situacions d’estrés ja sigui per dèficit de nutrients o per variacions en les fases de feast-famine (festí-fam). Durant el projecte, s’ha realitzat el monitoratge del reactor alimentat amb una aigua sintètica, elaborada en el laboratori, amb les característiques d’un aigua residual provinent de la industria làctica. S’ha sotmès als microorganismes a diferents condicions operacionals, una d’elles amb limitació de fòsfor com a nutrient i una tercera condició amb una variació a les fases feast-famine. D’altra banda, com a segon objectiu, s’ha analitzat el contingut de biopolímers a la biomassa de dos SBRs més, del grup de recerca Bio-GLS del Departament d’Enginyeria Química de la UAB, alimentats amb diferents fonts de carboni, glicerol i àcids grassos de cadena llarga (AGCLL), per observar les influències que té el tipus de substrat en l’acumulació de biopolímers. Els resultats obtinguts en la primera part d’aquest projecte han estat similars als resultats d’altres investigadors [Pijuan et al., 2009; Guerrero et al., 2012]. S’ha determinat que sotmetre als microorganismes a situacions d’estrés té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers. També s’ha observat com al mateix temps que acumulaven aquests compostos, els microorganismes desenvolupaven la seva tasca de depurar l’aigua residual, obtenint al final del cicle una aigua amb un baix contingut en matèria orgànica i altres contaminants com amoni i fòsfor, en aquest cas. En la segona part del projecte, s’ha observat com el tipus de substrat té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers i també a l’activitat metabòlica dels microorganismes. Per tant, s’ha conclòs que la producció de biopolímers mitjançant la depuració d’aigües residuals es una via d’investigació molt prometedora pel que fa als resultats obtinguts. Alhora que es tracta un residu, s’obté una producte residual amb un alt valor afegit que pot ser utilitzat per la producció de bioplàstics 100% biodegradables.

Low temperature amorphous and nanocrystalline silicon thin film transistors deposited by Hot-Wire CVD on glass substrate

Amorphous and nanocrystalline silicon films obtained by Hot-Wire Chemical Vapor Deposition have been incorporated as active layers in n-type coplanar top gate thin film transistors deposited on glass substrates covered with SiO 2. Amorphous silicon devices exhibited mobility values of 1.3 cm 2 V - 1 s - 1, which are very high taking into account the amorphous nature of the material. Nanocrystalline transistors presented mobility values as high as 11.5 cm 2 V - 1 s - 1 and resulted in low threshold voltage shift (∼ 0.5 V).

Substrate influence on the properties of doped thin silicon layers grown by Cat-CVD

We present structural and electrical properties for p- and n-type layers grown close to the transition between a-Si:H and nc-Si:H onto different substrates: Corning 1737 glass, ZnO:Al-coated glass and stainless steel. Structural properties were observed to depend on the substrate properties for samples grown under the same deposition conditions. Different behaviour was observed for n- and p-type material. Stainless steel seemed to enhance crystallinity when dealing with n-type layers, whereas an increased crystalline fraction was obtained on glass for p-type samples. Electrical conduction in the direction perpendicular to the substrate seemed to be mainly determined by the interfaces or by the existence of an amorphous incubation layer that might determine the electrical behaviour. In the direction perpendicular to the substrate, n-type layers exhibited a lower resistance value than p-type ones, showing better contact properties between the layer and the substrate.

The glucose transporter 4 FQQI motif is necessary for Akt Substrate of 160-Kilodalton-dependent plasma membrane translocation but not Golgi-localized g-ear-containing Arf-binding protein-dependent entry into the insulin-responsive storage compartment.

Newly synthesized glucose transporter 4 (GLUT4) enters into the insulin-responsive storage compartment in a process that is Golgi-localized γ-ear-containing Arf-binding protein (GGA) dependent, whereas insulin-stimulated translocation is regulated by Akt substrate of 160 kDa (AS160). In the present study, using a variety of GLUT4/GLUT1 chimeras, we have analyzed the specific motifs of GLUT4 that are important for GGA and AS160 regulation of GLUT4 trafficking. Substitution of the amino terminus and the large intracellular loop of GLUT4 into GLUT1 (chimera 1-441) fully recapitulated the basal state retention, insulin-stimulated translocation, and GGA and AS160 sensitivity of wild-type GLUT4 (GLUT4-WT). GLUT4 point mutation (GLUT4-F5A) resulted in loss of GLUT4 intracellular retention in the basal state when coexpressed with both wild-type GGA and AS160. Nevertheless, similar to GLUT4-WT, the insulin-stimulated plasma membrane localization of GLUT4-F5A was significantly inhibited by coexpression of dominant-interfering GGA. In addition, coexpression with a dominant-interfering AS160 (AS160-4P) abolished insulin-stimulated GLUT4-WT but not GLUT4-F5A translocation. GLUT4 endocytosis and intracellular sequestration also required both the amino terminus and large cytoplasmic loop of GLUT4. Furthermore, both the FQQI and the SLL motifs participate in the initial endocytosis from the plasma membrane; however, once internalized, unlike the FQQI motif, the SLL motif is not responsible for intracellular recycling of GLUT4 back to the specialized compartment. Together, we have demonstrated that the FQQI motif within the amino terminus of GLUT4 is essential for GLUT4 endocytosis and AS160-dependent intracellular retention but not for the GGA-dependent sorting of GLUT4 into the insulin-responsive storage compartment.