Relative reduction in annual soil loss in micro watersheds due to the relief and forest cover

With the intense debate, in Brazil, between landowners and public agencies about the amount of area with forest cover needed in different regions, there is an increase of the need for provision of technical data used as a basis for decision making. One of the criteria to evaluate the effect of forest cover in protecting water resources is the soil loss, which leads to several consequences on the environment, including the silting of the rivers. Therefore, this study aimed to evaluate the reduction in the soil loss in micro watersheds with different reliefs, size and location of forest cover, in the Corumbataí River watershed, in the state of São Paulo, using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) in a GIS environment. For this study, 18 watersheds in three degrees of slope were selected, and 20 scenarios for land-use were established, by analyzing the influence of the PPA size, and the size and the location of the Legal Reserve. The results showed that: a) the effect of forest cover in reducing annual soil loss varies depending on the average slope of the watershed; b) the PPA width must be determined taking into account the slope of the watershed; c) the Legal Reserve must be located along the PPA. These provide better results in reducing annual soil loss.

Variação da força de resistência à micro-tração de fragmentos de ossos corticais preservados em diversos meios e a fresco: estudo experimental em coelhos

Devido ao crescente uso dos aloenxertos nas cirurgias ortopédicas, há a necessidade do conhecimento de suas características biomecânicas ao longo do tempo de preservação. O presente trabalho consistiu na análise da força de resistência à micro-tração de amostras de ossos corticais de coelho preservadas em diversos meios por até 180 dias e a fresco. Os resultados revelaram que a resistência e o tempo de preservação apresentaram uma relação inversamente proporcional, significando que, quanto maior o tempo de preservação, menor a resistência física avaliada no ensaio biomecânico de resistência à micro-tração. Dos meios utilizados, a glicerina apresentou menores valores quanto ao teste de resistência, demonstrando, após 30 dias de preservação, apenas 24,58% da força presente no osso a fresco e, aos 180 dias, 1,76%. As amostras submetidas à autoclavagem também demonstraram baixos valores ao final do experimento, quando permaneceram com apenas 12,31% da força presente no osso a fresco. Os ossos preservados em plasma homólogo, líquido de dakin e aqueles criopreservados apresentaram os melhores índices de resistência ao final do experimento, permanecendo, respectivamente, com 82,47; 70,34 e 66,72% da força máxima quando comparados com a resistência dos ossos frescos. Concluiu-se que a escolha do método e o tempo de preservação interferiu diretamente na biomecânica dos ossos corticais, promovendo a diminuição da capacidade de resistência à tração ao longo do período de preservação.

Neoformação óssea e osteointegração de biomateriais micro e nanoestruturados em ovinos

A substituição de parte do tecido ósseo se faz necessária muitas vezes na rotina cirúrgica, seja em função de fraturas, neoplasias ósseas ou enfermidades ortopédicas que acarretem em perda óssea. Neste sentido, têm se buscado biomateriais capazes de promover esta substituição, evitando o uso de enxertos ou transplantes ósseos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade osteoregenerativa de biomateriais em diferentes composições, em tíbias de ovinos. Foram utilizadas oito ovelhas mestiças texel, com 12 meses de idade e peso médio de 28,5±7,4kg. Após adequada preparação anestésica e cirúrgica, foram produzidos três defeitos ósseos na diáfise das tíbias em sua face medial, totalizando seis defeitos de 6mm cada, sendo que quatro foram preenchidos por biomateriais, e dois por fragmentos ósseos retirados do próprio animal (autocontrole). Os materiais implantados foram: hidroxiapatita (HA), tricálcio fosfato-β (TCP-β), hidroxiapatita/tricálcio fosfato-b 60/40 (HA/TCP-b 60/40) e o nanocompósito hidroxiapatita/alumina a 5% (HA/Al2O3 a 5%). Os animais foram alocados em dois grupos: Grupo 60 (n=04), em que os animais foram eutanasiados após 60 dias da colocação dos implantes e Grupo 90 (n=04), em que a eutanásia ocorreu 90 dias após a colocação dos implantes. Foram realizadas radiografias nos períodos pré-operatório, imediatamente após o procedimento e aos 30, 60 e 90 dias de pós-operatório, a fim de excluir qualquer alteração prévia ou complicação pós-operatória, capaz de comprometer o estudo. Após a eutanásia, foram coletadas as tíbias para avaliação macro e microscópica, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica. Os resultados encontrados mostraram uma boa capacidade de neoformação óssea e uma lenta absorção da HA. O TCP-β foi rapidamente absorvido e apresentou boa capacidade osteoindutiva e osteocondutiva, sendo observada neoformação óssea no interior dos grânulos deste biomaterial. O composto bifásico HA/TCP-β (60/40) apresentou o melhor resultado a longo prazo, devido ao melhor controle na solubilização e liberação dos íons cálcio e fosfatos para o meio biológico durante o processo de neoformação óssea. O biomaterial nanocompósito HA/Al2O3 a 5% não apresentou resultados promissores neste estudo, e sugerem-se novas pesquisas a fim de investigar melhor o potencial e aplicabilidade deste novo biomaterial. Conclui-se que a hidroxiapatita, o tricálcio fosfato-β e a associação HA/TCP-β (60/40) apresentam excelente capacidade de reparação óssea, podendo ser utilizados como substitutos ósseos; a associação HA/TCP-β (60/40) é o melhor dentre os biomateriais estudados, pois apresenta velocidade de absorção intermediária em relação à HA e ao TCP-β isolados, fornecendo ainda uma sustentação adequada ao tecido neoformado; o biomaterial HA/Al2O3 5% se mostrou incompatível, provocando reação de rejeição por parte do hospedeiro e com insignificante formação de tecido ósseo, sugerindo novas pesquisas acerca deste material.

Non-linear analysis of laminated metal matrix composites by an integrated micro/macro-mechanical model

The present paper describes an integrated micro/macro mechanical study of the elastic-viscoplastic behavior of unidirectional metal matrix composites (MMC). The micromechanical analysis of the elastic moduli is based on the Composites Cylinder Assemblage model (CCA) with comparisons also draw with a Representative Unit Cell (RUC) technique. These "homogenization" techniques are later incorporated into the Vanishing Fiber Diameter (VFD) model and a new formulation is proposed. The concept of a smeared element procedure is employed in conjunction with two different versions of the Bodner and Partom elastic-viscoplastic constitutive model for the associated macroscopic analysis. The formulations developed are also compared against experimental and analytical results available in the literature.

The role of micro-ribonucleic acids in normal hematopoiesis and leukemic T-lymphogenesis

Micro-ribonucleic acids (microRNAs) are small molecules containing 20-23 nucleotides. Despite their small size, it is likely that almost every cellular process is regulated by them. Moreover, aberrant microRNA expression has been involved in the development of various diseases, including cancer. Although many data are available about the role of microRNAs in various lymphoproliferative disorders, their impact on the development of acute lymphoblastic leukemia of T-cell progenitors is largely unknown. In this review, we present recent information about how specific microRNAs are expressed and regulated during malignant T-lymphopoiesis and about their role during normal hematopoiesis.

Improved biological performance of magnesium by micro-arc oxidation

Magnesium and its alloys have recently been used in the development of lightweight, biodegradable implant materials. However, the corrosion properties of magnesium limit its clinical application. The purpose of this study was to comprehensively evaluate the degradation behavior and biomechanical properties of magnesium materials treated with micro-arc oxidation (MAO), which is a new promising surface treatment for developing corrosion resistance in magnesium, and to provide a theoretical basis for its further optimization and clinical application. The degradation behavior of MAO-treated magnesium was studied systematically by immersion and electrochemical tests, and its biomechanical performance when exposed to simulated body fluids was evaluated by tensile tests. In addition, the cell toxicity of MAO-treated magnesium samples during the corrosion process was evaluated, and its biocompatibility was investigated under in vivo conditions. The results of this study showed that the oxide coating layers could elevate the corrosion potential of magnesium and reduce its degradation rate. In addition, the MAO-coated sample showed no cytotoxicity and more new bone was formed around it during in vivo degradation. MAO treatment could effectively enhance the corrosion resistance of the magnesium specimen and help to keep its original mechanical properties. The MAO-coated magnesium material had good cytocompatibility and biocompatibility. This technique has an advantage for developing novel implant materials and may potentially be used for future clinical applications.

Reconocimiento de alimentos vegetales: caracterización micro-gráfica del grano de avena

Se estudia la estructura micrográfica del grano de seis variedades de avena con la finalidad de su caracterización, para desarrollar parámetros de identificación en alimentos elaborados con la misma y, consecuentemente, determinar su autenticidad, contribuyendo a optimizar la producción, la comercialización y el consumo del cereal y sus derivados. El diseño experimental consistió en el estudio micrográfico de los granos vestidos y desnudos efectuando un análisis morfológico mediante observación con lupa binocular y fotografía, ultraestructural utilizando microscopio electrónico de barrido, micrográfico y micrométrico, empleando el sistema de video microscopia digitalizado y software adecuado. Dada su variabilidad natural, los estudios se efectuaron durante tres temporadas consecutivas sobre muestras cosechadas de variedades procedentes de cultivos de semillas certificadas, y sobre alimentos procesados (avena arrollada y salvado de avena comerciales). Los resultados consistieron en diseños micrográficos, y en valores micrométricos de gránulos de almidón relacionados, además, en modelos matemáticos. En todos los casos se validó estadísticamente. Como parámetros micrográficos de caracterización se seleccionaron las estructuras diferenciales, que revelaron una presencia constante en el vegetal y resistieron los tratamientos tecnológicos, y las características y dimensiones del almidón.

Tratamento térmico do amido de batata-doce (Ipomoea batatas L.) sob baixa umidade em micro-ondas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico sob baixa umidade (TTBU) aplicado por forno micro-ondas sobre as propriedades estruturais e funcionais do amido de batata-doce e compará-las com as propriedades de amido tratado pelo método convencional. O amido extraído dessa raiz foi submetido à modificação física, nas umidades de 25 e 35%, em forno convencional (90 °C/16 horas) e em microondas (35 a 90 °C/1 hora). O tratamento térmico sob baixa umidade resultou em alterações significativas no teor de amilose e em características como a cristalinidade, suscetibilidade enzimática, fator de expansão e propriedades de pasta. Tais variações evidenciam modificações na estrutura granular interna dos amidos, tanto em áreas cristalinas como amorfas do grânulo. As alterações conferidas pelo TTBU foram variáveis com o tipo de tratamento térmico e com o teor de umidade. A umidade das amostras também foi determinante na modificação da maioria das características do amido, como maior digestibilidade enzimática e redução da expansão, menores picos de viscosidade e quebras de viscosidade, independentemente do tipo de tratamento térmico aplicado. Considerando-se o tipo e a intensidade da modificação física do amido tratado pelo método convencional como referência, a utilização da energia de micro-ondas para esse mesmo fim precisa ser melhor estudada.

Head Space Solid Phase Micro-Extraction (HS - SPME) of volatile organic compounds produced by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636)

The aim of the present study was the assessment of volatile organic compounds produced by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636) using methyl and ethyl ricinoleate, ricinoleic acid and castor oil as precursors. The analysis of the volatile organic compounds was carried out using Head Space Solid Phase Micro-Extraction (HS - SPME). Factorial experimental design was used for investigating extraction conditions, verifying stirring rate (0-400 rpm), temperature (25-60 ºC), extraction time (10-30 minutes), and sample volume (2-3 mL). The identification of volatile organic compounds was carried out by Gas Chromatography with Mass Spectrum Detector (GC/MSD). The conditions that resulted in maximum extraction were: 60 ºC, 10 minutes extraction, no stirring, sample volume of 2.0 mL, and addition of saturated KCl (1:10 v/v). In the bio-production of volatile organic compounds the effect of stirring rate (120-200 rpm), temperature (23-33 ºC), pH (4.0-8.0), precursor concentration (0.02-0.1%), mannitol (0-6%), and asparagine concentration (0-0.2%) was investigated. The bio-production at 28 ºC, 160 rpm, pH 6,0 and with the addition of 0.02% ricinoleic acid to the medium yielded the highest production of VOCs, identified as 1,4-butanediol, 1,2,2-trimethylciclopropilamine, beta-ionone; 2,3-butanodione, pentanal, tetradecane, 2-isononenal, 4-octen-3-one, propanoic acid, and octadecane.