Pathogenèse de l’oedème cérébral dans l’encéphalopathie hépatique minimale : rôles du stress oxydatif et du lactate

L’encéphalopathie hépatique (EH) est un syndrome neuropsychiatrique découlant des complications de l'insuffisance hépatique. Les patients souffrant d'une insuffisance hépatique chronique (IHC) présentent fréquemment une EH minimale (EHM) caractérisée par des dysfonctions cognitives subtiles qui affectent leur qualité de vie. L'insuffisance hépatique entraîne une hyperammoniémie, le facteur central dans la pathogenèse de l'EH. Pourtant, les taux d'ammoniaque sérique ne sont pas corrélés avec la sévérité de l'EH lors d'une IHC, suggérant que d'autres facteurs y contribuent. L'oedème cérébral est une caractéristique neuropathologique décrite chez les patients souffrant d'une EHM et plusieurs facteurs dont le stress oxydatif, les altérations du métabolisme énergétique et l'augmentation de la glutamine cérébrale pourraient contribuer à la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC. Les mécanismes sous-jacents exacts ainsi que les relations entre ces facteurs et l'ammoniaque ne sont pas connus. Présentement, le seul traitement efficace de l'IHC est la transplantation hépatique, une option thérapeutique très limitée. Le but de cette thèse est de contribuer à l'avancement des connaissances sur les mécanismes sous-jacents liés au rôle du stress oxydatif, de la glutamine et du lactate dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC afin d'envisager de nouvelles options thérapeutiques. Les objectifs précis étaient: 1. Établir le rôle de l’ammoniaque et sa relation avec le stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC. 2. Établir le rôle du stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral, sa relation avec l'ammoniaque et l'effet du traitement avec des antioxydants. 3. Confirmer l'effet synergique entre l'ammoniaque et le stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral. 4. Établir le rôle du lactate et de la glutamine dans la pathogenèse de l'oedème cérébral et leur relation avec l’ammoniaque. Pour atteindre ces objectifs, 2 modèles animaux d'EHM obtenus par microchirurgie chez le rat ont été utilisés: 1) la ligature de voie biliaire, un modèle d'IHC et 2) l'anastomose porto-cave, un modèle d'hyperammoniémie induite par la dérivation portosystémique. Nos résultats démontrent que l'ammoniaque et le stress oxydatif indépendamment n'induisent pas l'oedème cérébral lors d'une EHM. Pourtant, lorsque les 2 facteurs agissent ensemble ils présentent ii un effet synergique qui entraîne le développement de l'oedème cérébral, le stress oxydatif étant une première insulte, qui est suivie par l'hyperammoniémie comme deuxième insulte. En plus, le stress oxydatif a été mis en évidence seulement au niveau systémique, et non au niveau central dans notre modèle d'IHC en association avec l'oedème cérébral, suggérant que le stress oxydatif systémique est une conséquence de la dysfonction hépatique et que l'hyperammoniémie n’induit pas le stress oxydatif ni systémique ni central. Nous avons démontré qu’une augmentation du lactate cérébral est une conséquence directe de l'hyperammoniémie et joue un rôle important dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC, tandis qu’une augmentation de la glutamine au niveau cérébral n'est pas un facteur clé. La compréhension de ces mécanismes a entraîné la proposition de 3 nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles pour l'EHM. Elles ciblent la diminution de l'ammoniaque sérique, la réduction du stress oxydatif et l'inhibition de la synthèse du lactate.

The influence of organophosphorus pesticide-methylparathion on protein, lipid metabolism and detoxifying enzymes in rohu (Labeo rohita)

Methylparathion (MP) is an organophosphorus insecticide used world wide in agriculture due to its high activity against a broad spectrum of insect pests. The aim of the study is to understand the effect of methylparathion on the lipid peroxidation, detoxifying and antioxidant enzymes namely catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), glutathione Stransferase (GST), total reduced glutathione (GSH), lipid peroxidation (LPO), acetylcholinesterase (AChE) and disease diagnostic marker enzymes in liver, sarcoplasmic (SP) and myofirbirllar (MF) proteins in muscles, lipids and histopathlogical changes in various organs of Labeo rohita of size 75 i 6g at lethal and sublethal level of exposure. The probit analysis showed that the lethal concentration (LC 50%) for 24, 48, 72 and 96h were 15.5mg/L, 12.3mg/L, 11.4mg/L and 10.2mg/L respectively which is much higher compared to the LC50 for juvenile fish. The LPO level and GST activity increased five folds and two folds respectively on exposure to methylparathion at 10.2 mg/L and the level of the enzymes increased, on sub lethal exposure beyond 0.25mg/L. AChE activity was inhibited by 74% at a concentration of 1.8mg/L and 90% at 5.4mg/L. The disease diagnostic marker enzymes AST, ALT, ALP and LDH increased by about 2, 3 ,3 and 2 folds respectively at pesticide concentration of 10.2mg/L when compared to control. On sub lethal exposure, however the enzymes did not show any significant changes up to 0.5mg/L. At a concentration of 10.2 mg/L, there was a three fold increase in myofibrillar proteins while the increase in sarcoplasmic protein was above 1.5 fold. On sub lethal exposure, significant alteration was noticed up to 30 days up to 1mg/L of methylparathion concentration. Further exposure up to 45 days increased sarcoplasmic proteins (upto 0.5mg/L). ln the case of myofibrillar proteins, noticeable changes were observed at 1mg/L concentration right from 15th day. The cholesterol content in brain tissues increased by about 27% at methylparathion concentration of 5.4 mglL. However at 0.25mg/L sub lethal concentration, no significant alteration was observed in enzyme activity, muscle proteins, lipids and histopathology of the tissues. The results suggest that methylparathion has the potential to induce oxidative stress in fish, and that liver, muscle and brains are more sensitive organs of Labeo rohita, with poor antioxidant potentials at higher concentrations of the pesticide. The various parameters studied in this investigation can also be used as biomarkers of methylparathion exposure.

Virulence Potential And Antibiotic Susceptibility Pattern Of Motile Aeromonads Associated With Freshwater Ornamental Fish Culture Systems: A Possible Threat To public Health

Aeromonas spp. are ubiquitous aquatic organisms, associated with multitude of diseases in several species of animals, including fishes and humans. In the present study, water samples from two ornamental fish culture systems were analyzed for the presence of Aeromonas. Nutrient agar was used for Aeromonas isolation, and colonies (60 No) were identified through biochemical characterization. Seven clusters could be generated based on phenotypic characters, analyzed by the programme NTSYSpc, Version 2.02i, and identified as: Aeromonas caviae (33.3%), A. jandaei (38.3%) and A. veronii biovar sobria (28.3%). The strains isolated produced highly active hydrolytic enzymes, haemolytic activity and slime formation in varying proportions. The isolates were also tested for the enterotoxin genes (act, alt and ast), haemolytic toxins (hlyA and aerA), involved in type 3 secretion system (TTSS: ascV, aexT, aopP, aopO, ascF–ascG, and aopH), and glycerophospholipid-cholesterol acyltransferase (gcat). All isolates were found to be associated with at least one virulent gene. Moreover, they were resistant to frequently used antibiotics for human infections. The study demonstrates the pathogenic potential of Aeromonas, associated with ornamental fish culture systems suggesting the emerging threat to public health

Investigation on key molecular targets responsible for antidiabetic properties of Symplocos cochinchinensis (Lour.) S. Moore

Diabetes mellitus is a heterogeneous metabolic disorder characterized by hyperglycemia with disturbances in carbohydrate, protein and lipid metabolism resulting from defects in insulin secretion, insulin action or both. Currently there are 387 million people with diabetes worldwide and is expected to affect 592 million people by 2035. Insulin resistance in peripheral tissues and pancreatic beta cell dysfunction are the major challenges in the pathophysiology of diabetes. Diabetic secondary complications (like liver cirrhosis, retinopathy, microvascular and macrovascular complications) arise from persistent hyperglycemia and dyslipidemia can be disabling or even life threatening. Current medications are effective for control and management of hyperglycemia but undesirable effects, inefficiency against secondary complications and high cost are still serious issues in the present prognosis of this disorder. Hence the search for more effective and safer therapeutic agents of natural origin has been found to be highly demanding and attract attention in the present drug discovery research. The data available from Ayurveda on various medicinal plants for treatment of diabetes can efficiently yield potential new lead as antidiabetic agents. For wider acceptability and popularity of herbal remedies available in Ayurveda scientific validation by the elucidation of mechanism of action is very much essential. Modern biological techniques are available now to elucidate the biochemical basis of the effectiveness of these medicinal plants. Keeping this idea the research programme under this thesis has been planned to evaluate the molecular mechanism responsible for the antidiabetic property of Symplocos cochinchinensis, the main ingredient of Nishakathakadi Kashayam, a wellknown Ayurvedic antidiabetic preparation. A general introduction of diabetes, its pathophysiology, secondary complications and current treatment options, innovative solutions based on phytomedicine etc has been described in Chapter 1. The effect of Symplocos cochinchinensis (SC), on various in vitro biochemical targets relevant to diabetes is depicted in Chapter 2 including the preparation of plant extract. Since diabetes is a multifactorial disease, ethanolic extract of the bark of SC (SCE) and its fractions (hexane, dichloromethane, ethyl acetate and 90 % ethanol) were evaluated by in vitro methods against multiple targets such as control of postprandial hyperglycemia, insulin resistance, oxidative stress, pancreatic beta cell proliferation, inhibition of protein glycation, protein tyrosine phosphatase-1B (PTP-1B) and dipeptidyl peptidase-IV (DPPxxi IV). Among the extracts, SCE exhibited comparatively better activity like alpha glucosidase inhibition, insulin dependent glucose uptake (3 fold increase) in L6 myotubes, pancreatic beta cell regeneration in RIN-m5F and reduced triglyceride accumulation in 3T3-L1 cells, protection from hyperglycemia induced generation of reactive oxygen species in HepG2 cells with moderate antiglycation and PTP-1B inhibition. Chemical characterization by HPLC revealed the superiority of SCE over other extracts due to presence of bioactives (beta-sitosterol, phloretin 2’glucoside, oleanolic acid) in addition to minerals like magnesium, calcium, potassium, sodium, zinc and manganese. So SCE has been subjected to oral sucrose tolerance test (OGTT) to evaluate its antihyperglycemic property in mild diabetic and diabetic animal models. SCE showed significant antihyperglycemic activity in in vivo diabetic models. Chapter 3 highlights the beneficial effects of hydroethanol extract of Symplocos cochinchinensis (SCE) against hyperglycemia associated secondary complications in streptozotocin (60 mg/kg body weight) induced diabetic rat model. Proper sanction had been obtained for all the animal experiments from CSIR-CDRI institutional animal ethics committee. The experimental groups consist of normal control (NC), N + SCE 500 mg/kg bwd, diabetic control (DC), D + metformin 100 mg/kg bwd, D + SCE 250 and D + SCE 500. SCEs and metformin were administered daily for 21 days and sacrificed on day 22. Oral glucose tolerance test, plasma insulin, % HbA1c, urea, creatinine, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), albumin, total protein etc. were analysed. Aldose reductase (AR) activity in the eye lens was also checked. On day 21, DC rats showed significantly abnormal glucose response, HOMA-IR, % HbA1c, decreased activity of antioxidant enzymes and GSH, elevated AR activity, hepatic and renal oxidative stress markers compared to NC. DC rats also exhibited increased level of plasma urea and creatinine. Treatment with SCE protected from the deleterious alterations of biochemical parameters in a dose dependent manner including histopathological alterations in pancreas. SCE 500 exhibited significant glucose lowering effect and decreased HOMA-IR, % HbA1c, lens AR activity, and hepatic, renal oxidative stress and function markers compared to DC group. Considerable amount of liver and muscle glycogen was replenished by SCE treatment in diabetic animals. Although metformin showed better effect, the activity of SCE was very much comparable with this drug. xxii The possible molecular mechanism behind the protective property of S. cochinchinensis against the insulin resistance in peripheral tissue as well as dyslipidemia in in vivo high fructose saturated fat diet model is described in Chapter 4. Initially animal were fed a high fructose saturated fat (HFS) diet for a period of 8 weeks to develop insulin resistance and dyslipidemia. The normal diet control (ND), ND + SCE 500 mg/kg bwd, high fructose saturated fat diet control (HFS), HFS + metformin 100 mg/kg bwd, HFS + SCE 250 and HFS + SCE 500 were the experimental groups. SCEs and metformin were administered daily for the next 3 weeks and sacrificed at the end of 11th week. At the end of week 11, HFS rats showed significantly abnormal glucose and insulin tolerance, HOMA-IR, % HbA1c, adiponectin, lipid profile, liver glycolytic and gluconeogenic enzyme activities, liver and muscle triglyceride accumulation compared to ND. HFS rats also exhibited increased level of plasma inflammatory cytokines, upregulated mRNA level of gluconeogenic and lipogenic genes in liver. HFS exhibited the increased expression of GLUT-2 in liver and decreased expression of GLUT-4 in muscle and adipose. SCE treatment also preserved the architecture of pancreas, liver, and kidney tissues. Treatment with SCE reversed the alterations of biochemical parameters, improved insulin sensitivity by modifying gene expression in liver, muscle and adipose tissues. Overall results suggest that SC mediates the antidiabetic activity mainly via alpha glucosidase inhibition, improved insulin sensitivity, with antiglycation and antioxidant activities.

Immunologisches Reaktionsvermögen als Indikator für Belastungen bei der Milchkuh

Mit ansteigenden Jahresmilchleistungen werden die Kühe einer hohen metabolischen Belastung ausgesetzt, die bei einer suboptimalen Gestaltung der Lebensbedingungen mit einer Erhöhung der Inzidenzrate von Faktorenkrankheiten einhergehen kann. Im Vordergrund der Untersuchungen stand die Frage, inwieweit metabolische Belastungszustände von Milchkühen in der Phase des Puerperiums und in Abhängigkeit von der Milchleistung sowie Belastungen durch eine klinische Erkrankung zu Beginn der Laktation mit Hilfe von Parametern der immunologischen Abwehr und der Reaktion des Immunsystems auf eine Challenge dargestellt werden können. In die Untersuchung wurden insgesamt 68 klinisch gesunde sowie 20 klinisch erkrankte Milchkühe der Rasse Holstein Friesian einbezogen. Die Untersuchungen erfolgten in den Zeiträumen 10-21 Tage sowie 14-15 Wochen nach der Kalbung. Dazu wurden an jeweils drei Untersuchungstagen (Tag 0, 2, 7) Blutproben aus der Vena jugularis entnommen. Zur Stimulierung des unspezifischen Immunsystems wurde in beiden Versuchszeiträumen an den Untersuchungstagen 0 und 2 der Paramunitätsinducer Zylexis® appliziert. Ferner wurde den Kühen zu Beginn der Laktation der Tollwutimpfstoff Rabisin® verabreicht. Für die Auswertung wurden die untersuchten Milchkühe in Gruppen unterteilt. Die klinisch gesunden Kühe wurden anhand der nach Fett und Eiweiß korrigierten 305-Tage-Leistung in die Gruppe M = mittleres Leistungsniveau (Milchmengenleistung 6.500-8.990 kg) und die Gruppe H = hohes Leistungsniveau (Milchmengenleistung 9.000-12.500 kg) aufgeteilt. Die klinisch erkrankten Kühe wurden in der Gruppe K zusammengefasst. Zur Beurteilung der Immunabwehr wurden die Parameter Phagozytoseaktivität der isolierten Neutrophilen Granulozyten, die Vollblutbakterizidie, die Lymphozytenproliferation mit den Mitogenen ConA, PHA und PWM sowie die spezifische Antikörperbildung gegen Tollwut untersucht. Anhand der Parameter Phagozytoseaktivität, Vollblutbakterizidie und Lymphozytenproliferation wurde zusätzlich die Reaktion auf die Challenge mit dem Paramunitätsinducer Zylexis® überprüft. Zur Erfassung der metabolischen Belastungszustände wurden verschiedene Stoffwechselparameter und hämatologische Parameter erfasst. Zu Beginn der Laktation konnten bei den Kühen in der mittleren und hohen Leistungsgruppe signifikant höhere Konzentrationen an ß-Hydroxybuttersäure und Freien Fettsäuren im Vergleich zu der Laktationsmitte festgestellt werden. Die Kühe mit einem hohen Leistungsniveau zeigten darüber hinaus eine signifikant höhere Bilirubinkonzentration am Laktationsanfang gegenüber der Laktationsmitte. Die mittlere Konzentration der freien Fettsäuren lag bei den Kühen in beiden Leistungsgruppen oberhalb des Referenzbereiches und wies auf eine negative Energiebilanz zu Laktationsbeginn hin. Die mittleren Konzentrationen bzw. Enzymaktivitäten der Parameter Cholesterol, Harnstoff, AST, GLDH, γ-GT, Gesamtprotein, Kalzium und Phosphor wiesen in der Laktationsmitte signifikant höhere Werte als am Laktationsanfang auf. Dabei lagen die mittleren Enzymaktivitäten von AST und GLDH sowie die Konzentrationen von Harnstoff und Gesamtprotein in der Laktationsmitte oberhalb des Referenzbereiches. Die untersuchten Stoffwechselparameter wurden durch die Challenge mit einem Paramunitätsinducer nicht signifikant beeinflusst. Hinsichtlich der Immunparameter zeigten die Milchkühe mit einem mittleren Leistungsniveau in Abhängigkeit vom Laktationszeitpunkt zu Beginn der Laktation eine signifikant höhere Phagozytoseaktivität gegenüber der Laktationsmitte (p < 0,05). Die Gruppe mit einem hohen Leistungsniveau wies dagegen keine signifikanten Unterschiede in der Phagozytoseaktivität zwischen den beiden Untersuchungszeiträumen auf. Bei den Immunparametern Vollblutbakterizidie und Lymphozytenproliferation konnten bei den Kühen beider Gruppen keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit vom Laktationszeitpunkt festgestellt werden. Im Hinblick auf die Milchleistung wiesen die Kühe in den beiden Leistungsgruppen am Untersuchungstag 0 weder zu Beginn noch in der Mitte der Laktation signifikante Unterschiede bezüglich der untersuchten Immunparameter auf. Nach der Challenge durch den Paramunitätsinducer reagierten einzig die Kühe mit einer mittleren Leistung zu Beginn der Laktation auf die Challenge mit einer signifikanten Reduzierung der mittleren Phagozytoseaktivität von Tag 0 zu Tag 2 (p < 0,05). Bei den weiteren untersuchten Immunparametern konnten weder bei den Kühen mit einer mittleren noch mit einer hohen Leistung eine signifikante Reaktion auf die Challenge nachgewiesen werden. Die klinisch erkrankten Kühe zeigten im Vergleich zu den klinisch gesunden Kühen keine unterschiedlichen Konzentrationen bzw. Aktivitäten der untersuchten Stoffwechselparameter. Auch konnten anhand der immunologischen Parameter und der Reaktion auf die Challenge keine Unterschiede zwischen den klinisch gesunden Kühen festgestellt werden. Die in der vorliegenden Untersuchung geprüften metabolischen Belastungen konnten weder anhand der Immunparameter noch durch die Reaktion der Immunparameter auf eine Challenge dargestellt werden. Es wird geschlussfolgert, dass das immunologische Reaktionsvermögen nicht geeignet ist, um als Indikator für Belastungszustände bei der Milchkuh herangezogen zu werden.

Familiale Bewegungssozialisation

Familiale Bewegungssozialisation – Zum Einfluss der Herkunftsfamilie auf die Bewegungssozialisation von Grundschulkindern. Die zentrale Fragestellung der Schrift ist, welchen Einfluss die soziale Herkunft auf die Bewegungssozialisation und Bewegungsentwicklung von Kindern im Grundschulalter hat. Die Auswirkungen sozialer Ungleichheit auf die Bewegungssozialisation, insbesondere die motorische Entwicklung, wurden in der Sportwissenschaft noch unzureichend untersucht. Der Arbeit liegt die Sozialisationstheorie von Witte (1994) zugrunde; mit ihrer Hilfe wird versucht die motorische Entwicklung theoriegeleitet zu erklären. Dafür werden Merkmale der Bewegungssozialisation und der motorischen Entwicklung in das theoretische Rahmenkonzept von Witte (1994) eingesetzt. Zu Beginn (Kapitel 1) erklärt die Arbeit den Begriff der sozialen Herkunft. Es werden der soziale Status, die Familienform und der Migrationshintergrund als Bestandteile der sozialen Herkunft definiert. Im weiteren Verlauf (Kapitel 2) wird die Sozialisationsinstanz Familie und die verschiedenen Familienformen vor dem Hintergrund sozialer Ungleichheit dargelegt. Das dritte Kapitel widmet sich dem sozialisationstheoretischen Konzept. Es werden die Sozialisationstheorie von Hurrelmann, die Körper- und Bewegungskarriere von Baur und das theoretische Rahmenkonzept der Sozialisation von Witte erklärt. Kapitel 4 beschreibt den Forschungsstand und Kapitel 5 stellt die Modellbildung und die Herleitung der Hypothesen dar. Die empirische Untersuchung fand an ausgewählten Grundschulen der Stadt Kassel statt. Insgesamt wurden 251 Kinder im Alter von 7-10 Jahren mit dem AST 6-11 untersucht und deren Eltern mit einem eigens entwickelten Fragebogen befragt. Die Daten wurden mit Hilfe von multivariaten Verfahren in Beziehung zueinander gesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Grundschulkinder hinsichtlich ihrer motorischen Entwicklung nicht in Abhängigkeit der sozialen Herkunft unterscheiden. Jedoch ist das Sportklima der Familien sehr stark abhängig von der sozialen Herkunft. Es wird deutlich, dass Kinder aus sozial benachteiligten Familien, aus Ein-Eltern-Familien und mit Migrationshintergrund schlechtere Möglichkeiten haben sich in ihrer Bewegungssozialisation zu entfalten. Die Prüfung des Sozialisationsmodells zeigt, neben der guten Operationalisierbarkeit des Modells, dass die Modellvariable „Orientierung“ (Orientierung der Familie hinsichtlich der Bedeutung von Bewegung und Sport) den größten Einfluss auf die Bewegungssozialisation von Kindern hat.

Impact of sward type, cutting date and conditioning temperature on mass and energy flows in the integrated generation of solid fuel and biogas from semi-natural grassland

Energy production from biomass and the conservation of ecologically valuable grassland habitats are two important issues of agriculture today. The combination of a bioenergy production, which minimises environmental impacts and competition with food production for land with a conversion of semi-natural grasslands through new utilization alternatives for the biomass, led to the development of the IFBB process. Its basic principle is the separation of biomass into a liquid fraction (press fluid, PF) for the production of electric and thermal energy after anaerobic digestion to biogas and a solid fraction (press cake, PC) for the production of thermal energy through combustion. This study was undertaken to explore mass and energy flows as well as quality aspects of energy carriers within the IFBB process and determine their dependency on biomass-related and technical parameters. Two experiments were conducted, in which biomass from semi-natural grassland was conserved as silage and subjected to a hydrothermal conditioning and a subsequent mechanical dehydration with a screw press. Methane yield of the PF and the untreated silage was determined in anaerobic digestion experiments in batch fermenters at 37°C with a fermentation time of 13-15 and 27-35 days for the PF and the silage, respectively. Concentrations of dry matter (DM), ash, crude protein (CP), crude fibre (CF), ether extract (EE), neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF), acid detergent ligning (ADL) and elements (K, Mg, Ca, Cl, N, S, P, C, H, N) were determined in the untreated biomass and the PC. Higher heating value (HHV) and ash softening temperature (AST) were calculated based on elemental concentration. Chemical composition of the PF and mass flows of all plant compounds into the PF were calculated. In the first experiment, biomass from five different semi-natural grassland swards (Arrhenaterion I and II, Caricion fuscae, Filipendulion ulmariae, Polygono-Trisetion) was harvested at one late sampling (19 July or 31 August) and ensiled. Each silage was subjected to three different temperature treatments (5°C, 60°C, 80°C) during hydrothermal conditioning. Based on observed methane yields and HHV as energy output parameters as well as literature-based and observed energy input parameters, energy and green house gas (GHG) balances were calculated for IFBB and two reference conversion processes, whole-crop digestion of untreated silage (WCD) and combustion of hay (CH). In the second experiment, biomass from one single semi-natural grassland sward (Arrhenaterion) was harvested at eight consecutive dates (27/04, 02/05, 09/05, 16/05, 24/05, 31/05, 11/06, 21/06) and ensiled. Each silage was subjected to six different treatments (no hydrothermal conditioning and hydrothermal conditioning at 10°C, 30°C, 50°C, 70°C, 90°C). Energy balance was calculated for IFBB and WCD. Multiple regression models were developed to predict mass flows, concentrations of elements in the PC, concentration of organic compounds in the PF and energy conversion efficiency of the IFBB process from temperature of hydrothermal conditioning as well as NDF and DM concentration in the silage. Results showed a relative reduction of ash and all elements detrimental for combustion in the PC compared to the untreated biomass of 20-90%. Reduction was highest for K and Cl and lowest for N. HHV of PC and untreated biomass were in a comparable range (17.8-19.5 MJ kg-1 DM), but AST of PC was higher (1156-1254°C). Methane yields of PF were higher compared to those of WCD when the biomass was harvested late (end of May and later) and in a comparable range when the biomass was harvested early and ranged from 332 to 458 LN kg-1 VS. Regarding energy and GHG balances, IFBB, with a net energy yield of 11.9-14.1 MWh ha-1, a conversion efficiency of 0.43-0.51, and GHG mitigation of 3.6-4.4 t CO2eq ha-1, performed better than WCD, but worse than CH. WCD produces thermal and electric energy with low efficiency, CH produces only thermal energy with a low quality solid fuel with high efficiency, IFBB produces thermal and electric energy with a solid fuel of high quality with medium efficiency. Regression models were able to predict target parameters with high accuracy (R2=0.70-0.99). The influence of increasing temperature of hydrothermal conditioning was an increase of mass flows, a decrease of element concentrations in the PC and a differing effect on energy conversion efficiency. The influence of increasing NDF concentration of the silage was a differing effect on mass flows, a decrease of element concentrations in the PC and an increase of energy conversion efficiency. The influence of increasing DM concentration of the silage was a decrease of mass flows, an increase of element concentrations in the PC and an increase of energy conversion efficiency. Based on the models an optimised IFBB process would be obtained with a medium temperature of hydrothermal conditioning (50°C), high NDF concentrations in the silage and medium DM concentrations of the silage.

Effects of plant diversity on bioenergy parameters in grassland biomass

Extensive grassland biomass for bioenergy production has long been subject of scientific research. The possibility of combining nature conservation goals with a profitable management while reducing competition with food production has created a strong interest in this topic. However, the botanical composition will play a key role for solid fuel quality of grassland biomass and will have effects on the combustion process by potentially causing corrosion, emission and slagging. On the other hand, botanical composition will affect anaerobic digestibility and thereby the biogas potential. In this thesis aboveground biomass from the Jena-Experiment plots was harvested in 2008 and 2009 and analysed for the most relevant chemical constituents effecting fuel quality and anaerobic digestibility. Regarding combustion, the following parameters were of main focus: higher heating value (HHV), gross energy yield (GE), ash content, ash softening temperature (AST), K, Ca, Mg, N, Cl and S content. For biogas production the following parameters were investigated: substrate specific methane yield (CH4 sub), area specific methane yield (CH4 area), crude fibre (CF), crude protein (CP), crude lipid (CL) and nitrogen-free extract (NfE). Furthermore, an improvement of the fuel quality was investigated through applying the Integrated generation of solid Fuel and Biogas from Biomass (IFBB) procedure. Through the specific setup of the Jena-Experiment it was possible to outline the changes of these parameters along two diversity gradients: (i) species richness (SR; 1 to 60 species) and (ii) functional group (grasses, legumes, small herbs and tall herbs) presence. This was a novel approach on investigating the bioenergy characteristic of extensive grassland biomass and gave detailed insight in the sward-composition¬ - bioenergy relations such as: (i) the most relevant SR effect was the increase of energy yield for both combustion (annual GE increased by 26% from SR8→16 and by 65% from SR8→60) and anaerobic digestion (annual CH4 area increased by 22% from SR8→16 and by 49% from SR8→60) through a strong interaction of SR with biomass yield; (ii) legumes play a key role for the utilization of grassland biomass for energy production as they increase the energy content of the substrate (HHV and CH4 sub) and the energy yield (GE and CH4 area); (iii) combustion is the conversion technique that will yield the highest energy output but requires an improvement of the solid fuel quality in order to reduce the risk of corrosion, emission and slagging related problems. This was achieved through applying the IFBB-procedure, with reductions in ash (by 23%), N (28%), K (85%), Cl (56%) and S (59%) and equal levels of concentrations along the SR gradient.

Llingua asturiana : orientaciones didautiques, Ciclu Mediu y Superior d'EXB. 'Lengua asturiana : orientaciones didácticas, Ciclo Medio y Superior de EGB'.

Proporcionar a los profesores de asturiano en los colegios de EGB un instrumento de trabajo comprensible, sobre criterios compartidos, un material para la reflexión común y para la acción convergente y divergente. Ofrecer el resultado de una práctica para facilitar el paso de una enseñanza frecuentemente fosilizada de las lenguas a un planteamiento dinámico capaz de integrar los resultados actuales de la investigación sobre los procesos de aprendizaje en general y de las lenguas en particular, y la investigación sobre ese objeto de enseñanza aprendizaje que es la Lengua. La enseñanza de la Lengua asturiana en la EGB. Gracias a la práctica en centros piloto, experimentando, poniendo en práctica los recursos, intercambiando metodologías, etc., llegaron a obtener unos objetivos y actividades que sugieren los autores para la enseñanza de la Lengua asturiana en la EGB, aportan además los elementos de motivación, la metodología utilizada y los criterios de evaluación para la enseñanza. Se basa en la información obtenida a través de la experiencia adquirida por los autores en las aulas y a través de la lectura de las obras citadas en la bibliografía. Se trata de un trabajo de síntesis que recoge la labor, de dos años, del profesorado de Lengua asturiana, que puede servir como punto de partida para los maestros que tengan como fin poner en contacto al escolar con la realidad lingüística asturiana y con las cuestiones metodológicas y didácticas. Se ofrecen unos objetivos de Lengua asturiana para los Ciclos Medio y Superior de EGB, teniendo en cuenta que lo que se enseña debe ser de utilidad para los niños, los contenidos deben ser vivos y modernos, debe ser posible la experimentación, debe despertar el interés de los niños, debe tener carácter interdisciplinar y deben fomentar la creatividad, el espíritu crítico y la observación. Se realiza una programación para Ciclo Medio que comprende: comprensión y expresión oral, comprensión lectora, expresión escrita y morfosintaxis, y otra para Ciclo Superior (el habla, la escritura,la morfosintaxis y la Literatura); describiendo los objetivos y las actividades para cada uno de los cursos. Aunque la propia materia es motivadora por sí misma y no se plantean problemas importantes en el Ciclo Medio, en séptimo y octavo es el maestro el que con intuición y gracias a su experiencia debe escoger el modo más efectivo para presentar alternativas y lograr una mejor motivación. La evaluación debe ser continua, teniendo una ficha de seguimiento de cada alumno, también se puede optar por la autoevaluación y/o coevaluación, las propuestas deben ser pactadas con los escolares.

Didautica de la llingua asturiana : espresión oral y escrita nel ciclu mediu y superior d'EXB. 'Didáctica de la lengua asturiana : expresión oral y escrita en el ciclo medio y superior de EGB'.

Ofertar líneas teóricas para el tratamiento de la expresión oral y escrita del asturiano. Presentar, por medio de fichas, una aplicación práctica para el trabajo diario en el aula. Plantear un posible modelo de organización del trabajo docente. Didáctica de la lengua asturiana: consideraciones, técnicas, contenidos, modelos. Trata de la didáctica de la expresión oral y de la expresión escrita, para las que da una serie de técnicas, etapas y ejercicios prácticos para aplicar en el aula. Además, habla de cómo enseñar vocabulario y ortografía. Aporta también la propuesta de contenidos de la lengua asturiana para cada curso de los ciclos medio y superior de EGB ofrecida por los profesores de Lengua asturiana en el curso 86-87. El autor se basa principalmente en su experiencia personal y la de otras personas que están trabajando en la enseñanza de esta lengua, así como en bibliografía especializada. Uno de los objetivos de la EGB debe ser el logro por parte de los alumnos de una expresión oral correcta del asturiano. Metodológicamente las clases de asturiano son correctas ya que tanto la participación de los alumnos como el grado de aprendizaje son en general elevados, pero es mayor el grado de expresión escrita que logran que el de expresión oral y además pocas veces los escolares hablan fuera del colegio el asturiano que allí aprenden, lo cual quiere decir que la metodología usada hasta ahora, por sí misma, no es suficiente; tenemos, además, que motivar a los escolares con criterios como la necesidad de identificarse culturalmente a través de una lengua común, y mantener constante el interés. La enseñanza de la expresión oral debe seguir las siguientes etapas: percepción, comprensión, asimilación y empleo. Entre las técnicas a usar en la expresión oral están las del diálogo, monólogo y lectura oral. También es importante tener en cuenta el vocabulario, que es uno de los elementos motivadores más importantes en el aprendizaje de una lengua. Las etapas a seguir en el aprendizaje de la expresión escrita son: en el ciclo medio la preparación remota, preparación próxima, ejecución y evaluación; y en el ciclo superior la pre-redacción, redacción, revisión, mejora y corrección del texto, evaluación y post-redacción. También es importante que el escolar tenga interés en expresarse correctamente por escrito y en ese sentido debe cuidarse mucho el aprendizaje de la ortografía. El autor propone un método de organización del trabajo docente dividido en los siguientes apartados: tema de estudio (contenidos, estrategia educativa, dificultades previstas); contraste (evaluación del progreso, grado de perfeccionamiento metodológico, posibilidad de generalización); y justificación del planteamiento del tema de estudio.

Averamientu a la hestoria de la llingua asturiana. 'Acercamiento a la historia de la lengua asturiana'.

Hacer un estudio sobre las distintas lenguas que se han hablado y se hablan en Asturias y cómo fueron evolucionando. Localizar cuándo y por qué se empezó a utilizar el bable y qué rasgos tiene en común con otras lenguas romances, así como localizar documentos y muestras de Literatura en lengua asturiana. Evolución histórica de las lenguas habladas en Asturias. Se citan las distintas lenguas habladas en España y en Asturias a través de los principales acontecimientos históricos de la Península (invasión del Imperio Romano, invasión de los pueblos germánicos, invasiones árabes, Reconquista, etc.). Durante cada uno de estos periodos históricos se citan las características de las lenguas habladas, y la situación de la lengua asturiana dentro de ellas. Documentos. Bibliografía especializada. En Asturias actualmente se hablan dos lenguas, la oficial que es el castellano y la 'específica' que es el asturiano o bable, siendo ambas lenguas romances por tener su origen en el latín. Antes de hablarse el latín, en Asturias se hablaban otras lenguas indoeuropeas lo que facilitó su asimilación lingüística, aunque lo que en realidad se hizo fue ir interpretándolo desde los propios sistemas lingüísticos, adaptándolo a las propias costumbres articulatorias y, por tanto, introduciendo modificaciones. Con las invasiones árabes a partir del 711, surgieron en la Península 5 grupos lingüísticos: gallego, asturiano, castellano, navarro-aragonés y catalán, a los que habría que añadir el mozárabe. En este momento, el primero y más importante de los reinos cristianos era el de Asturias, de forma que desde el punto de vista histórico y político ese era el momento más propicio para que el asturiano cuajase como lengua de cultura, lo cual no se logró por dos razones: aunque se hablaba asturiano, la lengua escrita seguía siendo el latín en toda la Península, y además, el tiempo que duró el poder político asturiano fue demasiado corto para que la cultura asturiana y su lengua se consolidaran. En la primera mitad del siglo XI se expande el poder político del reino de Castilla, generalizándose el castellano como lengua oficial de todos los reinos de la Península. Con Alfonso X el Sabio se crea la prosa castellana, quedando afianzada esta lengua como la oficial y en documentos reales. No obstante se conservan algunos documentos (escrituras públicas, de compra-venta, participaciones, donaciones, etc.) que datan de la Edad Media y que están en lengua asturiana, lo que confirma al autor en su idea de que el latín ya estaba entonces arrancado como lengua de cultura y como lengua escrita, y que el asturiano debería ser, en Asturias, la lengua 'normal'. En la segunda mitad del siglo XX asistimos a un intento firme de lograr no sólo una buena literatura en asturiano, sino también de transformar la lengua asturiana en nuestra lengua de cultura.

La musica comu recursu didautico nel deprendimientu del asturianu na Educacion Primaria. 'La música como recurso didáctico en la enseñanza del asturiano en la Educación Primaria'.

Sugerir de forma orientativa dos métodos para crear canciones en asturiano, mostrando algunas posibilidades de trabajo que éstas pueden ofrecer como recurso didáctico para enseñar la lengua asturiana en un marco de interdisciplinariedad y siguiendo un modelo de escuela activa. La creación de canciones en lengua asturiana como medio para alcanzar objetivos lingüísticos. Expone su teoría de que en Educación Primaria la interdisciplinariedad es fundamental. Desde este punto de vista, explica el porqué considera que la música puede ser un elemento muy importante no sólo para utilizarla como recurso didáctico sino también como elemento motivador. Todo esto lo justifica por medio de un ejemplo de cómo a partir de una canción popular asturiana se pueden sacar elementos de enseñanza no sólo para el área de Lenguaje, sino también para la de Plástica, Matemáticas y Ciencias Naturales. Por otro lado, propone dos métodos para que los niños creen sus propias canciones. Para concluir presenta 8 fichas como modelos prácticos orientativos. Bibliografía especializada en Música, lengua asturiana y didáctica de la lengua. Utiliza la explicación teórica de los métodos, acompañada de ejemplos donde incluye letras de canciones, pentagramas, dibujos y gráficos. La enseñanza del asturiano en Educación Primaria debe contar con una estrategia didáctica que consiga en los niños un mayor conocimiento y empleo de la lengua. Desde este punto de vista, el tratamiento de textos musicales puede ser un recurso muy interesante ya que comprende una serie de aspectos que ayudan al aprendizaje de la lengua, pueden servir como argumento introductorio para cualquier tema de estudio interdisciplinar y además sirven como elemento motivador. Pero no debe limitarse al niño a aprender canciones populares de la cultura tradicional, sino que se le debe animar a que haga sus propias canciones. Para ello propone dos métodos: método a) donde primero se crearía la melodía (los niños individualmente van probando sonidos hasta que uno encuentra una serie de 4 sonidos que sea aceptado por los demás, de igual forma se proponen los 4 siguientes y así sucesivamente hasta completarla), y después se crearía el texto (al igual que antes, los niños van proponiendo fragmentos de frases hasta rellenar la melodía); y un método b) que se basa en la misma forma de trabajo que el anterior pero que consta de tres fases (creación de un esquema rítmico, creación de una melodía y creación de una letra). La estructura de las fichas que presenta como muestra de trabajo es la siguiente: esquema musical, esquema de entonación, partitura, letra de la canción, trabajo lingüístico y trabajo musical a partir de la canción.

Llingua asturiana : una propuesta curricular pa la Educacion Secundaria Obligatoria. 'Lengua asturiana : una propuesta curricular para la Educación Secundaria Obligatoria'.

Proponer actuaciones urgentes para desarrollar la enseñanza de la lengua en la futura Educación Secundaria. Objetivos, contenidos y labores de manipulación en la enseñanza de la lengua asturiana. Análisis crítico de la situación actual de la lengua asturiana en la Educación Secundaria. Presupuestos epistemológicos y criterios didácticos. Propuesta de un programa de enseñanza de la lengua dividido en 5 bloques (expresión oral, expresión escrita, conocimiento del sistema lingüístico, sociolingüística, literatura asturiana), cada uno de los cuales contendrá: objetivos generales, contenidos y labores de manipulación. Criterios y aspectos fundamentales en la evaluación del aprendizaje lingüístico. Ejemplificación del proceso a través de un posible modelo de unidad didáctica. Experiencia docente de los autores y aportaciones de los alumnos que han realizado cursillos de lengua asturiana. Descripción teórica del modelo acompañado de ejemplo práctico de desarrollo de una unidad didáctica. La situación actual de la lengua asturiana en Educación Secundaria es criticable desde el punto de vista de los autores ya que no cumple todos los requisitos legales y fallan muchos de los elementos de eficacia educativa: no existe una propuesta oficial de diseño curricular, se carece de recursos didácticos y materiales, no hay una aplicación directa de los contenidos aprendidos, no hay criterios fijos de evaluación y, los profesores están poco formados. Para solucionar esta situación, proponen: un plan de acción experimental para Secundaria, elaborar un diseño de actuación no fundamentado en la política editorial, realizar acciones de formación del profesorado -crear la especialidad de Filología Asturiana-. En cuanto al método y las técnicas didácticas a usar, proponen los siguientes criterios: necesidad de contar con los aspectos afectivos, además de los cognitivos, dentro de un proceso de aprendizaje lingüístico personalizado, no olvidar que el individuo tiende a fijar sus propios objetivos, los materiales, el modo y ritmo de aprendizaje y a controlar su propia evaluación, necesidad de crear situaciones de comunicación real en el aula, así como ambientar y contextualizar los mensajes orales dentro de la misma y, necesidad de emplear material en el aula, empleo que debe caracterizarse por su riqueza y su autenticidad. Los aspectos que consideran fundamentales en el proceso evaluador son: operativizar los objetivos generales, clarificar las decisiones que se tomarán y los juicios de valor que se emitirán, el alumno ha de estar siempre al corriente de su situación con respecto al progreso lingüístico, el docente tendrá que fijar, paralelamente a los alumnos, unos criterios mínimos en cuanto a su propio perfeccionamiento metodológico.

Les llingües n'asturies, usu y valoración de la so importancia educativa : estudiu empíricu fechu col alumnáu de Maxisteriu de la Universidá d'Uviéu.'Las lenguas en Asturias, uso y valoración de su importancia educativa : estudio empírico hecho con el alumnado de Magisterio de la Universidad de Oviedo'.

a) Conocer los niveles de empleo del asturiano y del castellano en diversos contextos de interacción del alumnado de primer curso de los estudios de Magisterio de la Universidad de Oviedo; b) Valorar la importancia que los futuros maestros de Educación Primaria conceden al asturiano desde una perspectiva educativa; c) Analizar las actitudes lingüísticas con respecto al asturiano y castellano; d)Identificar las causas de las diferencias encontradas; e) Establecer, en base a los resultados del estudio, propuestas de mejora en la formación inicial y continua del alumnado de Magisterio de la Universidad de Oviedo. . 218 alumnos de primero de Magisterio de la Universidad de Oviedo. Estos estudiantes son, en su mayoría, asturianos, de familias de origen obrero, cursan diversas especialidades de la Diplomatura de Magisterio, hay más mujeres, la media de edad son 20 años y tan solo una quinta parte del alumnado había recibido clases de asturiano. . Cuestionario de 38 ítems de respuesta cerrada que se desglosa en las siguientes partes: a) Datos identificativos y características de los sujetos; b) Datos sobre el uso del asturiano y el castellano en diferentes contextos; c) Datos relacionados con la importancia educativa de la Llingua Asturiana; d) Datos referidos a las actitudes hacia el asturiano y el castellano; y e) Datos relacionados con la profesión de los padres. A) La lengua de uso mayoritario entre el alumnado es el castellano, no obstante, un porcentaje alto de los sujetos emplea la Llingua Asturiana. B) Desde un punto de vista contextual, hay un porcentaje no despreciable de alumnos que emplean mayoritariamente el asturiano. C) El castellano se emplea en todos los contextos y aumenta según aumenta el nivel formativo. Por su parte el asturiano se emplea, sobre todo, en contextos de baja formación. D) Existe relación entre el uso comunicativo del asturiano y el hecho de que los estudiantes recibiesen enseñanzas de llingua en la Educación Primaria y/o Secundaria. E) El valor educativo de la Llingua Asturiana es reconocido por una amplia mayoría de los sujetos. F) La especialidad de Magisterio cursada, así como las actitudes lingüísticas de los alumnos son variables que correlacionan significativamente con las opiniones referidas al valor educativo de la Llingua Asturiana. G) Las actitudes lingüísticas hacia el asturiano y el castellano son, globalmente, positivas. H) Uso y actitudes lingüísticas correlacionan significativamente, tanto en el caso del castellano como en el del asturiano. I) Los sujetos nacidos en Asturias tienen una actitud hacia el asturiano más positiva que los nacidos en otra comunidad. En cuanto a las propuestas educativas derivadas del estudio se destacan: los Planes de Estudio de todas las especialidades de Magisterio deberían dedicar una asignatura específica para profundizar en conceptos sociolingüísticos básicos para poder atender su incidencia socioeducativa, debería proporcionarse más información sobre la realidad de la enseñanza de la Llingua Asturiana a los futuros maestros, insertar un itinerario curricular en el que se inserten contenidos de Llingua Asturiana y literatura, Sociollingüística y Didáctica de la Llingua y, la Escuela Universitaria de Magisterio debería diseñar titulaciones propias de post-grado que ayuden en la formación continua del profesorado en ejercicio.

El papel del software llibre na educación : emplegu actual y opiniones dende la perspeutiva de los coordinadores de Nueves Teunoloxíes n'Asturies. 'El papel del software libre en la educación : empleo actual y opiniones desde la perspectiva de los coordinadores de Nuevas Tecnologías en Asturias'.

Analizar la formación recibida en software por parte de los coordinadores de nuevas tecnologías en los centros educativos públicos no universitarios de Asturias ajustándose a la dicotomía libre/privado. Conocer el tipo de software empleado por estos coordinadores en los diferentes contextos: aula, gestión docente y personal. Valorar su opinión sobre qué software es el más indicado para aplicar en el sistema educativo. Conocer las razones usadas para la selección de uno u otro tipo de software. Explicar, en su caso, las diferencias encontradas con las variables de identificación (sexo, edad, años de experiencia como coordinador de nuevas tecnologías, etc.). Explorar las líneas de un proceso formativo en software libre con profesionales de la educación para identificar las dificultades y oportunidades de la formación en este campo. El trabajo se estructura en dos apartados, en primer lugar, una fundamentación teórica compuesta por dos capítulos en los que se revisan los elementos teóricos de la investigación y en segundo lugar, el estudio de campo donde se aclaran todos los aspectos técnicos del proceso investigador, sus objetivos, sus conclusiones y las líneas de actuación propuestas. En la parte teórica, se abordan las relaciones que se establecen entre el desarrollo tecnológico y social y el modo en que esta relación incide en los discursos sobre la inclusión de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación en la escuela. Se hace una revisión de esta relación entre las TIC y el sistema educativo, que concluye con la esquematización de las racionalidades curriculares existentes y el papel que, los medios en general, y el software en particular, ocupan en ella. Se analizan los conceptos de alfabetización digital, software libre y sistema operativo, y se explica el concepto de código abierto y el programa Linux y, finalmente, se hace un repaso a las argumentaciones contrarias al software libre intentando desenmascarar aquellas que transmiten mitos o falsedades. Se exponen las razones que justifican la difusión del software libre en el sistema educativo. Tras la fundamentación teórica de la investigación, en el apartado, estudio de campo, se describe éste, la metodología y las conclusiones de la investigación. Se ha utilizado una metodología cuantitativa en el caso de la primera parte de la investigación y metodologías cualitativas en el caso de la experiencia de formación en software libre. La técnica de investigación ha sido la encuesta, con la realización de un cuestionario. La muestra la integraron 307 sujetos, de los que sólo un 38,8 por ciento respondió al cuestionario. El perfil tipo de los sujetos muestrales es: varón de 47 años de edad con 22 de experiencia en la educación y 4 como coordinador de nuevas tecnologías. Se concluye que a pesar de que la mayor parte de los sujetos encuestados manifiestan que el software libre es el que se debe emplear en el sistema educativo su uso en la escuela asturiana está lejos de ser una realidad, tanto en el aula como en otros ámbitos, siendo el software privado el que ocupa un lugar prioritario favorecido por las propias políticas de la administración. Finalmente, se realiza una propuesta de actuación encaminada a la elaboración de un plan de implementación de software libre en el sistema educativo del que se apuntan procedimientos a corto, medio y largo plazo.