Quercetin, a Natural Flavonoid Interacts with DNA, Arrests Cell Cycle and Causes Tumor Regression by Activating Mitochondrial Pathway of Apoptosis

Naturally occurring compounds are considered as attractive candidates for cancer treatment and prevention. Quercetin and ellagic acid are naturally occurring flavonoids abundantly seen in several fruits and vegetables. In the present study, we evaluate and compare antitumor efficacies of quercetin and ellagic acid in animal models and cancer cell lines in a comprehensive manner. We found that quercetin induced cytotoxicity in leukemic cells in a dose-dependent manner, while ellagic acid showed only limited toxicity. Besides leukemic cells, quercetin also induced cytotoxicity in breast cancer cells, however, its effect on normal cells was limited or none. Further, quercetin caused S phase arrest during cell cycle progression in tested cancer cells. Quercetin induced tumor regression in mice at a concentration 3-fold lower than ellagic acid. Importantly, administration of quercetin lead to -5 fold increase in the life span in tumor bearing mice compared to that of untreated controls. Further, we found that quercetin interacts with DNA directly, and could be one of the mechanisms for inducing apoptosis in both, cancer cell lines and tumor tissues by activating the intrinsic pathway. Thus, our data suggests that quercetin can be further explored for its potential to be used in cancer therapeutics and combination therapy.

RPRDC: Reliable Proliferation Routing with low Duty-Cycle in Wireless Sensor Networks

Ensuring reliable energy efficient data communication in resource constrained Wireless Sensor Networks (WSNs) is of primary concern. Traditionally, two types of re-transmission have been proposed for the data-loss, namely, End-to-End loss recovery (E2E) and per hop. In these mechanisms, lost packets are re-transmitted from a source node or an intermediate node with a low success rate. The proliferation routing(1) for QoS provisioning in WSNs low End-to-End reliability, not energy efficient and works only for transmissions from sensors to sink. This paper proposes a Reliable Proliferation Routing with low Duty Cycle RPRDC] in WSNs that integrates three core concepts namely, (i) reliable path finder, (ii) a randomized dispersity, and (iii) forwarding. Simulation results demonstrates that packet successful delivery rate can be maintained upto 93% in RPRDC and outperform Proliferation Routing(1). (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

COST AND PERFORMANCE TRADEOFFS OF ALTERNATIVE SOLAR-DRIVEN S-CO2 BRAYTON CYCLE CONFIGURATIONS

This paper evaluates cost and performance tradeoffs of alternative supercritical carbon dioxide (s-CO2) closed-loop Brayton cycle configurations with a concentrated solar heat source. Alternative s-CO2 power cycle configurations include simple, recompression, cascaded, and partial cooling cycles. Results show that the simple closed-loop Brayton cycle yielded the lowest power-block component costs while allowing variable temperature differentials across the s-CO2 heating source, depending on the level of recuperation. Lower temperature differentials led to higher sensible storage costs, but cycle configurations with lower temperature differentials (higher recuperation) yielded higher cycle efficiencies and lower solar collector and receiver costs. The cycles with higher efficiencies (simple recuperated, recompression, and partial cooling) yielded the lowest overall solar and power-block component costs for a prescribed power output.

COUPLED OPTICAL-THERMAL-FLUID MODELING OF A DIRECTLY HEATED TUBULAR SOLAR RECEIVER FOR SUPERCRITICAL CO2 BRAYTON CYCLE

Recent studies have evaluated closed-loop supercritical carbon dioxide (s-CO2) Brayton cycles to be a higher energy density system in comparison to conventional superheated steam Rankine systems. At turbine inlet conditions of 923K and 25 MPa, high thermal efficiency (similar to 50%) can be achieved. Achieving these high efficiencies will make concentrating solar power (CSP) technologies a competitive alternative to current power generation methods. To incorporate a s-CO2 Brayton power cycle in a solar power tower system, the development of a solar receiver capable of providing an outlet temperature of 923 K (at 25 MPa) is necessary. The s-CO2 will need to increase in temperature by similar to 200 K as it passes through the solar receiver to satisfy the temperature requirements of a s-CO2 Brayton cycle with recuperation and recompression. In this study, an optical-thermal-fluid model was developed to design and evaluate a tubular receiver that will receive a heat input similar to 2 MWth from a heliostat field. The ray-tracing tool SolTrace was used to obtain the heat-flux distribution on the surfaces of the receiver. Computational fluid dynamics (CFD) modeling using the Discrete Ordinates (DO) radiation model was used to predict the temperature distribution and the resulting receiver efficiency. The effect of flow parameters, receiver geometry and radiation absorption by s-CO2 were studied. The receiver surface temperatures were found to be within the safe operational limit while exhibiting a receiver efficiency of similar to 85%.

Composición quimica y digestibilidad in situ de los pastos angleton (Dichantium aristatum, poir.), Colonial (Panicum maximum, Jacq.) y Taiwan (Pennisetum purpureum, Schum)

Se determinó la digestibilidad de los pastos Angleton, Colonial y Taiwan mediante el método in situ, disponiendo para ello de tres novillos de la raza criolla Reyna cuya edad oscilaba entre 12 y 18 meses y con un peso promedio de 261 kg, los cuales estuvieron provistos de una fístula ruminal. El objetivo propuesto fue obtener y comparar los estimados cuantitativos relativos a la degradación ruminal a diferentes tiempos de incubación (24,48 y 72 horas} tanto de materia seca como de proteína bruta. Los pastos fueron cosechados a los 35 días después del rebrote y se analizaron químicamente según procedimientos de la A.O.A.C (1984) para materia seca (MS), proteína bruta (PB), extracto etéreo (EE), extracto libre de nitrógeno (ELN), fibra bruta (FB) y cenizas (C) (Weende), y según el método de Van Soest (CATIE, 1987) para fibra neutro detergente (FND)y fibra ácido detergente (FAD), así como Hemicelulosa (HC). Se incubaron 10 gr de las muestras de cada uno de los pastos en bolsas de nylon. Para analizar estadísticamente los valores de degradación obtenidos, se utilizaron análisis de varianza dentro de un DCA para determinar la significancia entre pastos en los tiempos medidos y prueba de rango múltiple de Duncan para comparar medias de los pastos dentro de cada tiempo, obteniéndose diferencias altamente significativas entre ellos (P <0.01), y al observar la separación de medias se manifestó la superioridad del Taiwan en todos los tiempos de incubación, sin embargo el Colonial, no presentó diferencias significativas con el Taiwan y el Angleton en el tiempo de 72 horas. Se concluye como resultado de este estudio, que a una edad de rebrote de 35 días, el. Taiwán es superior al Angleton y al Colonial en lo que respecta a solubilidad de materia seca v proteína bruta al mismo tiempo el Colonial. mostró superioridad ante el Angl.eton debido a su mayor solubilidad de materia seca. Las mayores degradaciones de materia seca se presentaron en el. período de 0 a 24 horas de fermentación para los tres pastos; en cambio para proteína bruta ocurrieron para el. Angleton y el Taiwán entra 1as 24 y 48 horas y para e1 Colonia1 entre O y 24 horas. En qenera1, a través de la dinámica de digestión de 1os pastos se observó la influencia negativa que ejerce proporcionalmente a su contenido, la fracción de fibra (fibra neutro detergente y fibra acido detergente).

Caracteristicas fisico-quimica de la leche y su variacion. Estudio de caso, Empresa de lacteos El colonial, Leon, Nicaragua

Con el propósito de evaluar características físico-químicas de la leche, y variación, en el periodo Enero a Julio del 2006, en la empresa El Colonial, en León, Un total de datos 2188 de composición de leche para evaluarse: acidez, grasa, proteína, densidad, sólidos no grasos y punto de congelación. Para lo cual se usó un modelo de tipo No experimental, Expo-Facto de corte Transversal, La acidez para Junio y Julio mostró valores de 0.17 y 0.18%, en Enero, Febrero y Mayo un valor constante de 0.16%, Abril con 0.14%, encontrándose en el rango aceptable de 0.14 a 0.20%, exceptuando Marzo que bajo a 0.11%. En grasa presentó tendencias mínimas de 3.9% para Febrero Marzo y Abril, y máxima en Enero de 4.0%, Mayo a Julio 4.1 a 4.3%. Para lactosa el valor máximo es de 4.28% en Mayo y un mínimo de 4.16% en Enero. La proteína en el mes de Mayo presentó excel ente calidad alcanzando 3.55%, 3.53% en el mes de Julio, 3.54% en Abril, 3.40% en de Marzo, mostrando un valor constante de 3.39% en los meses de Febrero y Enero. En los sólidos no grasos en Mayo presenta mayor valor de 6.96%, en Julio 5.87% y un valor constante de 5.69% en los meses de Abril, Marzo y Enero, 5.54% en Febrero. La densidad en Mayo presenta mayor valor de 1.028 kgl-1, en Julio 1.028 kgl-1, en Abril 1.027 kgl-1, en Febrero 1.026 kgl-1, en Marzo 1.026 kgl-1, en el mes de Enero 1.026 kgl-1. En cuanto al punto de congelación los resultados que obtuvimos fueron los siguientes: en los meses de Abril, Febrero, Marzo y Enero la media se mantuvo en un rango de -0.401 a -0.492ºC quedando los meses de Mayo y Julio con una media de -0.518 y -0.546 ºC. Estas variaciones son el estudio principal de este trabajo, que obedecen a diferentes causas como manejo del animal y adulteración con agua.

Digestibilidad in vitro de la biomasa verde amonificada del pasto Guinea (Panicum maximum, Jacq), cv Colonial, finca Santa Rosa, Sabana Grande, Managua

Se llevó a cabo un estudio con el objetivo de determinar el mejoramiento de la composición química de la biomasa verde y tratada con urea como proceso de amonificación y la digestibilidad In vitro de los parámetros de calidad, materia seca (DIVMS), materia orgánica (DIVMO) y fibra detergente neutro (DIVFDN). El pasto utilizado fue el Guinea (Panicum maximum, Jacq), cv Colonial, el cual se encontraba en etapa vegetativa con 75 días de rebrote. El muestreo se realizó durante el mes de octubre del año 2012 en la Finca Santa Rosa, Universidad Nacional Agraria. Managua, Nicaragua. Los tratamiento consistieron en cuatro niveles de aplicación de urea; 0, 1, 3 y 5 % en base al forraje verde a tratar, diluido en 0.5 L de agua, y almacenados en bolsas de polietileno durante 21 días a temperatura ambiente; las mismas muestras con los mismos tratamientos se utilizaron para determinar la digestibilidad in vitro de MS, MO, FDN. El diseño utilizado tanto en la determinación de la digestibilidad fue un DCA (Diseño completo al Azar) con tres repeticiones. Las variables de estudio para cada tratamiento fueron, porcentajes de; materia seca, materia orgánica y fibra detergente neutro (FDN). Se realizaron análisis de varianza (ANDEVA) y separaciones de medias, usando Tukey (P<0.05). Para el análisis estadístico las variables codificadas en porcentajes se transformaron, según, 2 arco seno p (Dos veces Arco seno de la raíz cuadrada de la proporción). Se encontró diferencias significativas (P ≤ 0.05) para las variables de materia seca, materia orgánica y fibra detergente neutro. La digestibilidad de la materia seca presentó diferencias estadísticas entre los distintos tratamiento y fue mejorada significativamente (38.79 vs 48.74 para 0 y 5% de urea respectivamente). La materia orgánica es mejor que la fibra detergente neutro también fueron mejoradas en su digestibilidad con el tratamiento de 5% de urea en base a forraje verde. Se concluye que el tratamiento de 5 % de urea es el más recomendado para la amonificación de forraje verde y de 75 días de edad del Panicum maximum, Jacq), cv Colonial. Estos resultados son halagadores ya que con el uso de esta tecnología se evidencia la transformación de materiales maduros de baja o nula calidad en alimentos que provean nutrientes (Proteína –Energía y Minerales) al animal como se evidencia en los resultados de digestibilidad in vitro de los diferentes nutrientes evaluados por nuestro trabajo.

Composición química de la biomasa verde del pasto Guinea (Panicum maximum, Jack), CV Colonial, con diferentes niveles de inclusión de urea. Finca Santa Rosa, sabana Grande, Managua

Se llevó a cabo un estudio con el objetivo de determinar el mejoramiento de la composición química de la biomasa verde y tratada con Urea como proceso de amonificación. El pasto utilizado fue el Guinea (Panicum maximum, Jacq) CV Colonial el cual se encontraba en etapa de plena maduración (75 días). Durante el mes de septiembre del 2011 se realizó un corte de uniformidad para proceder al muestreo durante el mes de noviembre en la Finca Santa Rosa, Universidad Nacional Agraria. Managua, Nicaragua.Los tratamiento consistieron en cuatro niveles de plicación de Urea; 0, 1, 3 y 5 % en base al forraje verde a tratar, diluido en 0.5 lt de agua, y almacenados en bolsas de polietileno durante 21 días a temperatura ambiente.El diseño utilizado fue un DCA (Diseño completo al Azar) con tres repeticiones. Las variables de estudio para cada tratamiento fueron,porcentajes de; materia seca, proteína cruda, fibra ácido detergente (FAD), fibra neutro detergente (FND) y cenizas. Se realizaron análisis de varianza (ANDEVA) y separaciones de medias, usando Tukey (P<0.05). Para el análisis estadístico las variables codificadas en porcentajes se transformaron, según, 2 arco seno p (Dos veces Arco seno de la raíz cuadrada de la proporción).Se encontró diferencias significativas (P≤ 0.05) para las variables Materia seca (MS), Proteína Cruda (PC)y, Cenizas (CEN), no encontrando diferencias estadísticas ( P > 0.05) para las variables Fibra Neutro Detergente (FND) y Fibra Ácido Detergente FAD).El porcentaje de materia seca vario desde 48.04 % hasta 24.30 % para 0 y 5 % de Urea respectivamente. La PC pasó de 3.36 % para el tratamiento sin Urea a 8.37 % cuando se aplicó 5 % de Urea mientras la CEN aumento de 7.85 % a 8.60 % para 0 y 3 % de urea. La FDN y FAD aunque no presentaron diferencias estadísticas para los tratamientos evaluados, fue mejorado (disminución del contenido fibroso) con el tratamiento 5% de Urea. Se concluye que el tratamiento de 5 % de Urea es el más recomendado para la amonificación de forraje verde del pasto guinea (Panicum maximum, Jacq) CV Colonial. Con estos resultados se confirma que con el uso de esta tecnología se evidencia la transformación de materiales maduros de baja o nula calidad en alimentos que provean nutrientes al animal durante las épocas críticas

A detailed chemistry multi-cycle simulation of a gasoline fueled HCCI engine operated with NVO

A previously developed Stochastic Reactor Model (SRM) is used to simulate combustion in a four cylinder in-line four-stroke naturally aspirated direct injection Spark Ignition (SI) engine modified to run in Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) mode with a Negative Valve Overlap (NVO). A portion of the fuel is injected during NVO to increase the cylinder temperature and enable HCCI combustion at a compression ratio of 12:1. The model is coupled with GT-Power, a one-dimensional engine simulation tool used for the open valve portion of the engine cycle. The SRM is used to model in-cylinder mixing, heat transfer and chemistry during the NVO and main combustion. Direct injection is simulated during NVO in order to predict heat release and internal Exhaust Gas Recycle (EGR) composition and mass. The NOx emissions and simulated pressure profiles match experimental data well, including the cyclic fluctuations. The model predicts combustion characteristics at different fuel split ratios and injection timings. The effect of fuel reforming on ignition timing is investigated along with the causes of cycle to cycle variations and unstable operation. A detailed flux analysis during NVO unearths interesting results regarding the effect of NOx on ignition timing compared with its effect during the main combustion. © 2009 SAE International.

The production of separate streams of pure hydrogen and carbon dioxide from coal via an iron-oxide redox cycle

A chemical looping process using the redox reactions of iron oxide has been used to produce separate streams of pure H2 and CO2 from a solid fuel. An iron oxide carrier prepared using a mechanical mixing technique and comprised of 100wt.% Fe2O3 was used. It was demonstrated that hydrogen can be produced from three representative coals - a Russian bituminous, a German lignite and a UK sub-bituminous coal. Depending on the fuel, pure H2 with [CO] ≲50vol.ppm can be obtained from the proposed process. The cyclic stability of the iron oxide carrier was not adversely affected by contaminants found in syngas which are gaseous above 273K. Stable quantities of H2 were produced over five cycles for all three coals investigated. Independent of the fuel, SO2 was not formed during the oxidation with steam, i.e. the produced H2 was not contaminated with SO2. Since oxidation with air removes contaminants and generates useful heat and pure N2 for purging, it should be included in the operating cycle. Overall, it was demonstrated that the proposed process may be an attractive approach to upgrade crude syngas produced by the gasification of low-rank coals to pure H2, representing a substantial increase in calorific value, whilst simultaneous capturing CO2, a greenhouse gas. © 2010 Elsevier B.V.

Fractography and Crack Initiation of Very-High-Cycle Fatigue for a High Carbon Low Alloy Steel

Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) is the phenomenon of fatigue damage and failure of metallic materials or structures subjected to 108 cycles of fatigue loading and beyond. This paper attempts to investigate the VHCF behavior and mechanism of a high strength low alloy steel (main composition: C-1% and Cr-1.5%; quenched at 1108K and tempered at 453K). The fractography of fatigue failure was observed by optical microscopy and scanning electron microscopy. The observations reveal that, for the number of cycles to fatigue failure between 106 and 4108 cycles, fatigue cracks almost initiated in the interior of specimen and originated at non-metallic inclusions. An “optical dark area” (ODA) around initiation site is observed when fatigue initiation from interior. ODA size increases with the decrease of fatigue stress, and becomes more roundness. Fracture mechanics analysis gives the stress intensity factor of ODA, which is nearly equivalent to the corresponding fatigue threshold of the test material. The results indicate that the fatigue life of specimens with crack origin at the interior of specimen is longer than that with crack origin at specimen surface. The experimental results and the fatigue mechanism were further analyzed in terms of fracture mechanics and fracture physics, suggesting that the primary propagation of fatigue crack within the fish-eye local region is the main characteristics of VHCF.