Development of nanohydrogels as a vehicle for the release of bioactive compounds in food matrices

PhD in Chemical and Biological Engineering

Fisiología de la Transferencia Pasiva de Inmunidad en Equinos. Physiology of the Transfer of Passive Immunity in Equine.

El reconocimiento temprano de anormalidades en la transferencia pasiva de inmunidad en equinos es importante para un manejo satisfactorio de los potrillos. La placenta de la yegua, epiteliocorial, no permite el pasaje de inmunoglobulinas.(Igs). La ingesta de calostro es vital ya que provee las Igs necesarias para alcanzar una concentración sérica de IgG mayor a 800 mg por ciento. Se considerara falla parcial con niveles de IgG entre 400 y 800 mgpor ciento; y total con niveles menores a 400 mg por ciento. La absorción de las Igs es máxima hasta 8 hs después del nacimiento y disminuye hasta hacerse nula a las 24 hs posparto. Los objetivos son: a) estudiar la cinética de la transferencia pasiva de Igs determinando la concentración de IgG sérica en potrillos en el primer trimestre de vida. b) relacionar la concentración de IgG del suero y calostro de la yegua con la concentración sérica de IgG en el potrillo. c) Relacionar en calostro la concentración de inmunoglobulina G con la densidad específica y la determinación semicuantitativa de inmunoglobulina G. d) Relacionar en el suero del potrillo a las 18 - 24 hs posparto la concentración de inmunoglobulina G con la densidad específica y la determinación semicuantitativa de inmunoglobulina G. Material y método: Diseño de estudio: de cohorte, observacional, descriptivo. Animales: 70 yeguas y 70 potrillos de raza Puro Polo. Calostros: 70 muestras Toma de muestras: Yeguas: se tomará una muestra de sangre en el periparto y una muestra de calostro posparto, antes del calostrado del potrillo. Potrillos: se tomarán muestras de sangre seriadas: al nacimiento (precalostrado), 6 hs posparto, 12 hs, 18 hs y 24 hs posparto y a los 21, 60 y 90 días posparto. Determinación de IgG (Suero y calostro): a) Técnica de inmunodifusión radial simple, los resultados se expresará en mg por ciento, en muestras seriadas en intervalos de tiempo preestablecidos. b)Refractometría (con refractómetro Modelo RHC-200/ATC- Arcano). c) Test de gluteralehído, Inmuno -G test. Análisis estadístico: Comparaciones de medias con prueba t apareada o de diferencia de medias, Se considera p significativa < 0,05. Se realizará un análisis de componentes principales. Se correlacionará la concentración de Ig G de suero y calostro de la yegua con la concentración en suero de potrillo. Con los resultados de este trabajo se determinarán los valores de inmunoglobulina en las yeguas y potrillos y su comportamiento en el tiempo, y se validará la sensibilidad y especificidad de las técnicas diagnósticas utilizadas. Los resultados permitirán obtener conocimientos para un manejo racional, desde la perspectiva inmunológica, de los potrillos, al establecer mediante técnicas cuantitativas y semicuantitativas los niveles de Igs séricos alcanzados, favoreciendo un diagnóstico precoz de inmunodeficiencia por fracaso de la transferencia de anticuerpos que pondría en riesgo la vida del potrillo.

Ganadería de precisión 1. Desarrollo de un sistema electrónico para construir matrices genealógicas aplicables al mejoramiento animal en diversas especies (Programa: sustentabilidad productiva de pequeños rumiantes en áreas desfavorables - supprad).

El mejoramiento animal tiene como función modificar genéticamente una población animal con un fin económico determinado. Las herramientas que se utilizan son: evaluación genética, selección y/o esquemas de apareamiento. La evaluación genética se realiza obteniendo información (marcadores) que predice el genotipo del animal que no es registrable directamente. Estos marcadores son el fenotipo o información física del animal y algún predictor del genotipo que puede ser un marcador químico o la relación de parentesco con otro animal (padre-madre, hermanos, progenie). El uso de los marcadores genéticos para determinar la genealogía está en desarrollo actualmente pero resulta extremadamente costoso para ciertos niveles de producción. Por otra parte, los dispositivos electrónicos ensayados hasta el momento no han resultado muy eficientes, por lo tanto se propone para este proyecto desarrollar un sistema electrónico de identificación animal que permita construir matrices de genealogía para la evaluación genética de reproductores de las diferentes especies en condiciones de producción extensivas. El proyecto se desarrollará entre especialistas en Mejoramiento Animal e Ingenieros Electrónicos, en un aporte multidisciplinario a la solución del problema de establecer la filiación a través del armado del par macho-hembra durante el servicio natural de las distintas especies y el par madre-cría en algún momento luego del parto. La solución propuesta consiste en la implementación de dispositivos electrónicos activos (microcontrolador y tranceptor de radiofrecuencia alimentados a batería) dispuestos como nodos de una red de sensores inalambricos. Estos dispositivos serán colocados a través de collares en los animales tomados como objeto de estudio y mediante el continuo intercambio de informacion entre ellos se generará una matriz de datos que permita a posterior establecer la relación que existe entre ellos a traves de la determinacion de la periodicidad de sus cercanías relativas.

Antioxidantes de matrices vegetales regionales concentrados con tecnologías de alto vacío

El objetivo general de este proyecto es el de estudiar la recuperación de nutracéuticos y antioxidantes a partir de orégano y romero, tanto evitando su perdida durante el procesamiento como mediante su extracción y concentración utilizando tecnologías eficientes y no contaminantes. Se fraccionarán los aceites esenciales y oleoresinas, por destilación molecular para obtener productos de alto contenido en nutracéuticos. Se estudiará la extracción-separación de nutracéuticos de un modo teórico-experimental. Se realizarán determinaciones experimentales de cada una de las operaciones, para distintos valores de las variables operativas más relevantes a efectos de estudiar su influencia y lograr la optimización de las operaciones. Se utilizarán los modelos de Redes Neuronales Artificiales para el modelado y optimizacion de las operaciones implementadas.

Procesos oxidativos en matrices alimentarias complejas. Oxidative processes in complex food matrices.

Las reacciones bioquímicas que ocurren como consecuencia del tratamiento y almacenamiento de los alimentos, mejoran la seguridad alimentaria, las propiedades sensoriales y la vida útil. Sin embargo, el tratamiento térmico, la exposición a la luz y el oxígeno pueden causar daño oxidativo a los lípidos y proteínas. Los procesos oxidativos de matrices complejas tienen características distintivas que no se manifiestan cuando los componentes son sometidos a oxidación individualmente. La hipótesis de trabajo es que la oxidación de proteínas en matrices alimentarias complejas altera la estructura y las propiedades funcionales de las proteínas y, que las modificaciones que se producen varían según las condiciones de procesamiento y de la composición química del alimento. Nuestros estudios intentan demostrar que el estado oxidativo de las proteínas de un alimento es un parámetro importante para la evaluación de las propiedades funcionales, sensoriales y nutricionales de un producto lácteo. El objetivo general del proyecto es el estudio de los procesos de oxidación de matrices alimentarias complejas (la leche, miel) y su relación con distintos procesos y materiales utilizados en la industria. Es decir, nos proponemos estudiar las consecuencias funcionales y biológicas (calidad nutricional, coagulación) de la oxidación proteica en modelos experimentales “in vitro” y en productos comerciales. 1. Estudiar los fenómenos de peroxidación proteica en leche entera y descremada sometida a los distintos procesos tecnológicos de la producción de leche y queso a escala laboratorio. Se realizarán las mismas experiencias con albúmina sérica y con proteínas aisladas de suero de leche para comparar diferencias entre una matriz compleja y una simple. 2. Determinar la relación entre oxidación y composición proteica de la leche, y los cambios en las fracciones proteicas aisladas (caseínas y beta-lactoglobulina). 3. Analizar el impacto de los procesos tecnológicos a nivel de producción primaria (composición proteica y estado de oxidación) en los indicadores de inflamación (contenido de células somáticas y proteína C Reactiva) y de estado redox (capacidad antioxidante de los productos lácteos y nivel de carbonilos de proteinas). 4. Comparar las características de composición química y el estado de oxidación de leche provenientes de las tres regiones (Buenos Aires, Santa Fe y Córdoba) que conforman la cuenca láctea Argentina. Este objetivo se realizará conjuntamente con los integrantes de nuestro grupo de investigación que trabajan en el Laboratorio de Control de Calidad de la Escuela Superior de Lechería. 5. Determinar los metabolitos secundarios de mieles uniflorales propuestos como responsables de la capacidad antioxidante de estas (polifenoles) y como indicadores de su origen botánico. 6. Valorar la capacidad antioxidante total de mieles uniflorales. 7. Validar los métodos analíticos y semicuantitativos utilizados y a utilizar en el presente proyecto teniendo en cuenta lo efectos de matrices típico de los fluidos biológicos y las mezclas. El estudio de las modificaciones oxidativas de matrices complejas es un tema que es importante tanto desde el punto de vista del conocimiento básico como del aplicado. Nosotros creemos que el presente proyecto aportará conocimiento sobre las características de las vías oxidativas de proteínas en matrices complejas y que podrá ser utilizado para diseñar estrategias productivas tendientes a disminuir el deterioro de la calidad de la leche debido a la exposición a energía radiante. Parte de la experiencia ganada por el grupo ha sido ya volcada a subsanar dificultades y problemas de oxidación y deterioro de la calidad de alimentos. Además, se contribuirá a discernir la paradoja que existe en el área sobre las propiedades oxidantes/antioxidantes de los polifenoles y la relación entre estas y el estado oxidativo de un alimento. The biochemical reactions that occur as a result of food treatment and storage, improve food security, sensory properties and shelf life. Heat treatment, exposure to light and oxygen can cause oxidative damage to lipids and proteins. Oxidative processes in complex matrices display distinctive features that do not appear when the components are individually subjected to oxidation. The hypothesis is that protein oxidation in complex food matrices alters the structure and functional properties of proteins and that the modifications vary according to process conditions and food composition. The main goal is to study oxidation of complex food matrices (milk, honey) with different processes and materials used in the industry. The specific aims are: 1. To study protein oxidation in whole milk and skim subject to various technological processes. The same experiences will be done with serum albumin and isolated whey proteins to compare complex and simple matrices. 2. To determine the relationship between oxidation and milk protein composition, and changes in casein and beta-lactoglobulin. 3. Analyze the impact of technological processes at the level of primary production on markers of inflammation and redox (antioxidant capacity and protein carbonyls). 4. Compare characteristics of chemical composition and oxidation state of milk. 5. Determine secondary metabolites of honey responsible for the antioxidant capacity of these. 6. To evaluate the total antioxidant capacity unifloral honey. This project will provide knowledge about characteristics of oxidative pathways of proteins in complex matrices that can be used to design production strategies aimed at reduce the deterioration of milk quality. Also, it would help to discern the paradox that exists on the oxidants/antioxidants properties of polyphenols and the relationship between these and the oxidative status of a food.

GANADERÍA DE PRECISIÓN. DESARROLLO DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO PARA CONSTRUIR MATRICES GENEALÓGICAS APLICABLES AL MEJORAMIENTO ANIMAL EN DIVERSAS ESPECIES.

El mejoramiento animal tiene como función modificar genéticamente una población animal con un fin económico determinado. Las herramientas que se utilizan son: evaluación genética, selección y/o esquemas de apareamiento. La evaluación genética se realiza obteniendo información (marcadores) que predice el genotipo del animal que no es registrable directamente. Estos marcadores son el fenotipo o información física del animal y algún predictor del genotipo que puede ser un marcador químico o la relación de parentesco con otro animal. El uso de los marcadores genéticos para determinar la genealogía está en desarrollo actualmente pero resulta extremadamente costoso para ciertos niveles de producción. Los dispositivos electrónicos ensayados hasta el momento no han resultado muy eficientes, por lo tanto se propone para este proyecto desarrollar un sistema electrónico de identificación animal que permita construir matrices de genealogía para la evaluación genética de reproductores de las diferentes especies en condiciones de producción extensivas. El proyecto se desarrollará entre especialistas en mejoramiento animal e ingenieros electrónicos, en un aporte multidisciplinario a la solución del problema de establecer la filiación a través del armado del para macho-hembra durante el servicio natural de las distintas especies y el par madre-cría en algún momento luego del parto. La solución propuesta consiste en la implementación de dispositivos electrónicos activos (microcontrolador y tranceptor de radiofrecuencia alimentados a batería) dispuestos como nodos de una red de sensores inalambricos. Estos dispositivos serán colocados en los animales tomados como objeto de estudio, y mediante el continuo intercambio de informacion entre ellos se genera una matriz de datos que permita a posterior establecer la relación que existe entre ellos a traves de la determinacion de la periodicidad de sus cercanias relativas.

Transfer of radionuclides from soil to vegetation in selected Irish ecosystems

This thesis details the findings of a study relating the transfer of 238U, 228Ra (232Th), 226Ra, and 137Cs from soil to vegetation in an Atlantic blanket bog, upland blanket bog and semi-natural grassland situated along the north-west coast of Ireland. The results of this study provide information on the uptake of these radionuclides by the indigenous vegetation found present in these ecosystems. The ecosystems chosen are internationally recognizable ecosystems and provide a wide variety of vegetation species and contrasting soil physiochemical properties which allow the influence of these parameters on radionuclide uptake to be assessed. The levels of radionuclides in the soil and vegetation were measured using gamma spectrometry, alpha spectrometry and ICP-MS. The nutrient status of the vegetation and soil physiochemical properties were measured using atomic absorption, flame photometry and other analytical techniques. The results of the study indicate that the uptake of 238U and 228Ra (232Th) by vegetation from all three ecosystems was negligible as the levels in all vegetation was below the limits of detection for the methods used in this study. These results appear to indicate that the vegetation studied do not possess the ability to accumulate significant levels of these radionuclides however this assumption cannot be upheld in the case of the Atlantic blanket bog as the levels in the soil of this ecosystem were too low for detection. Similar results were obtained for 226Ra uptake in both the Atlantic blanket bog and grassland for all vegetation with the exception of H. lanatus from the grassland ecosystem. Radium-226 uptake in upland blanket bog was higher and was detectable in the majority of vegetation indigenous to this ecosystem. Transfer factor values ranged from 0.07 to 2.35 and the TF values for E. tetralix were significantly higher than all other vegetation studied. This species of heather demonstrated the ability to accumulate 226Ra to a greater extent than all other vegetation. The uptake of 226Ra by upland blanket bog vegetation appears to be significantly influenced by a range of soil physiochemical properties. The nutrient status of the vegetation, in particular the calcium content in the vegetation appears to have a negative impact on the uptake of this radionuclide. Potassium-40 was detectable in all vegetation present in the three ecosystems and the levels in the grassland soil were significantly higher than the levels in both bogland soils. Transfer factor values for Atlantic blanket bog vegetation ranged from 0.9 to 13 .8 and were significantly higher in E. vaginatum in comparison to C. vulgaris. Potassium-40 TF values for upland blanket bog vegetation on average ranged from 1.4 for C. vulgaris (stems) to 5.2 for E. vaginatum and were statistically similar for all species of vegetation. Transfer factor values for grassland vegetation ranged from 0.7 to 3.8 and were also statistically similar for all species of vegetation indicating that the transfer of 40K to vegetation within the upland bog and grassland ecosystem is not dependent on plant species. Comparisons of 40K TF values for all three ecosystems indicate that the uptake in E. vaginatum from the Atlantic blanket bog was statistically higher than all other vegetation studied. This appears to indicate that E. vaginatum has the ability to accumulate 40K, however, this species of vegetation was also present in the upland blanket and did not demonstrate the same behaviour. The uptake of 40K by vegetation from all three ecosystems was significantly affected by a range of soil physiochemical properties and in some cases the results were contradictory in nature possibly indicating that the affect of these parameters on 40K uptake is species dependent. The most obvious trend in the data was the influence of soil CEC and magnesium levels in vegetation on 40K TF values. A positive correlation was apparent between the CEC of the soil and 40K uptake in vegetation from both the Atlantic blanket bog and grassland ecosystem. A similar trend was apparent between magnesium levels in vegetation and 40K TF values for the upland blanket bog and grassland vegetation. Caesium-13 7 levels were found to be significantly higher in the two bogland soils in comparison to the grassland soil and levels of 137Cs decreased with increasing soil depth. Transfer factor values for Atlantic blanket bog vegetation ranged from 1.9 to 9.6 and TF values were significantly higher in the leaves o f C. vulgaris in comparison to all other vegetation from this ecosystem. Caesium-13 7 TF values for the upland blanket bog vegetation on average ranged from 0.29 for E. tetralix to 1.6 for C. vulgaris. Uptake by the leaves of C. vulgaris was significantly higher than all other vegetation present thereby supporting the trend found within the Atlantic blanket bog vegetation. These results appear to indicate that the leaves of C. vulgaris have the ability to accumulate significant quantities of 137Cs and also that the uptake of 137Cs by this vegetation is dependent on plant compartment as the stems of this vegetation contained significantly lower levels than the leaves in both ecosystems. The uptake of 137Cs by grassland vegetation was very low and was only detectable in a fraction of the vegetation sampled. Caesium-137 TF values for grassland vegetation were in general lower than 0.02. The impact of soil physiochemical properties and nutrient status of vegetation on 137Cs uptake by vegetation appears to be complex and in some cases contradictory. The most apparent trend in the data was the positive influence of vegetation nutrients on 137Cs uptake in particular the magnesium levels present in the vegetation and to a lesser extent the calcium levels present. The results in general indicate that the uptake of 226Ra, 40K and 137Cs by the chosen vegetation is varied and complex and is significantly dependent on the species of vegetation, soil radionuclide concentration, soil physiochemical properties and the nutrient status of the vegetation.

Experimental study of local heat transfer during quenching of metals by spray and multiple jets

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2011

Mass transfer effects on reactive separation processes - discovery of reactive arrheotropes

Membrane reactor, reactive membrane separation, arrheotrope, azeotrope, dusty gas model, esterification, residue curve map, distillation, kinetics, singular point, bifurcation

Experimental investigation of heat transfer characteristics from arrays of free impinging circular jets and hole channels

Free Tube Jet - Impingemenet - Heat Transfer - Arrary - Infrared Techuique - Hole Channels - Heat Transfer Uniformaty

Heat and mass transfer in tubular inorganic membranes

Inorganic membranes, permeation, diffusion, heat transfer, mass transfer, axial dispersion

Regenerative action of the wall on the heat transfer for directly and indirectly heated rotary kilns

Rotary kilns, Regenerative wall, heat transfer, directly fired, indirectly fired

Möglichkeiten und Grenzen des Distance Learning am Beispiel des Alberta Distance Learning Centre in Kanada : Analyse und Transfer auf den Schulkontext Sachsen-Anhalts

Distance learning, Canadian educational system, institution, medial learning, school system Saxony-Anhalt, system theory, qualitative research

Impuls und Transfer : literarische Feldbildungsprozesse in Magdeburg im 17. und 18. Jahrhundert

Magdeburg, Univ., Fak. für Geistes-, Sozial- und Erziehungswiss., Diss., 2007

Influence of the wall on the heat transfer process in rotary kiln

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2010