Improving the microbial production of biofuels through metabolic engineering

Les défis conjoints du changement climatique d'origine anthropique et la diminution des réserves de combustibles fossiles sont le moteur de recherche intense pour des sources d'énergie alternatives. Une avenue attrayante est d'utiliser un processus biologique pour produire un biocarburant. Parmi les différentes options en matière de biocarburants, le bio-hydrogène gazeux est un futur vecteur énergétique attrayant en raison de son efficacité potentiellement plus élevé de conversion de puissance utilisable, il est faible en génération inexistante de polluants et de haute densité d'énergie. Cependant, les faibles rendements et taux de production ont été les principaux obstacles à l'application pratique des technologies de bio-hydrogène. Des recherches intensives sur bio-hydrogène sont en cours, et dans les dernières années, plusieurs nouvelles approches ont été proposées et étudiées pour dépasser ces inconvénients. À cette fin, l'objectif principal de cette thèse était d'améliorer le rendement en hydrogène moléculaire avec un accent particulier sur l'ingénierie métabolique et l’utilisation de bioprocédés à variables indépendantes. Une de nos hypothèses était que la production d’hydrogène pourrait être améliorée et rendue plus économiquement viable par ingénierie métabolique de souches d’Escherichia coli producteurs d’hydrogène en utilisant le glucose ainsi que diverses autres sources de carbone, y compris les pentoses. Les effets du pH, de la température et de sources de carbone ont été étudiés. La production maximale d'hydrogène a été obtenue à partir de glucose, à un pH initial de 6.5 et une température de 35°C. Les études de cinétiques de croissance ont montré que la μmax était 0.0495 h-1 avec un Ks de 0.0274 g L-1 lorsque le glucose est la seule source de carbone en milieu minimal M9. .Parmi les nombreux sucres et les dérivés de sucres testés, les rendements les plus élevés d'hydrogène sont avec du fructose, sorbitol et D-glucose; 1.27, 1.46 et 1.51 mol H2 mol-1 de substrat, respectivement. En outre, pour obtenir les interactions entre les variables importantes et pour atteindre une production maximale d'hydrogène, un design 3K factoriel complet Box-Behnken et la méthodologie de réponse de surface (RSM) ont été employées pour la conception expérimentale et l'analyse de la souche d'Escherichia coli DJT135. Le rendement en hydrogène molaire maximale de 1.69 mol H2 mol-1 de glucose a été obtenu dans les conditions optimales de 75 mM de glucose, à 35°C et un pH de 6.5. Ainsi, la RSM avec un design Box-Behken était un outil statistique utile pour atteindre des rendements plus élevés d'hydrogène molaires par des organismes modifiés génétiquement. Ensuite, l'expression hétérologue de l’hydrogénases soluble [Ni-Fe] de Ralstonia eutropha H16 (l'hydrogénase SH) a tenté de démontrer que la mise en place d'une voie capable de dériver l'hydrogène à partir de NADH pourrait surpasser le rendement stoechiométrique en hydrogène.. L’expression a été démontrée par des tests in vitro de l'activité enzymatique. Par ailleurs, l'expression de SH a restaurée la croissance en anaérobie de souches mutantes pour adhE, normalement inhibées en raison de l'incapacité de réoxyder le NADH. La mesure de la production d'hydrogène in vivo a montré que plusieurs souches modifiées métaboliquement sont capables d'utiliser l'hydrogénase SH pour dériver deux moles d’hydrogène par mole de glucose consommé, proche du maximum théorique. Une autre stratégie a montré que le glycérol brut pourrait être converti en hydrogène par photofermentation utilisant Rhodopseudomonas palustris par photofermentation. Les effets de la source d'azote et de différentes concentrations de glycérol brut sur ce processus ont été évalués. À 20 mM de glycérol, 4 mM glutamate, 6.1 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus dans des conditions optimales, un rendement de 87% de la théorie, et significativement plus élevés que ce qui a été réalisé auparavant. En prolongement de cette étude, l'optimisation des paramètres a également été utilisée. Dans des conditions optimales, une intensité lumineuse de 175 W/m2, 30 mM glycérol et 4.5 mM de glutamate, 6.69 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus, soit un rendement de 96% de la valeur théorique. La détermination de l'activité de la nitrogénase et ses niveaux d'expression ont montré qu'il y avait relativement peu de variation de la quantité de nitrogénase avec le changement des variables alors que l'activité de la nitrogénase variait considérablement, avec une activité maximale (228 nmol de C2H4/ml/min) au point central optimal. Dans la dernière section, la production d'hydrogène à partir du glucose via la photofermentation en une seule étape a été examinée avec la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-). La méthodologie de surface de réponse avec Box-Behnken a été utilisée pour optimiser les variables expérimentales de façon indépendante, soit la concentration de glucose, la concentration du glutamate et l'intensité lumineuse, ainsi que d'examiner leurs effets interactifs pour la maximisation du rendement en hydrogène moléculaire. Dans des conditions optimales, avec une intensité lumineuse de 175 W/m2, 35 mM de glucose, et 4.5 mM de glutamate,, un rendement maximal d'hydrogène de 5.5 (± 0.15) mol hydrogène /mol glucose, et un maximum d'activité de la nitrogénase de 246 (± 3.5) nmol C2H4/ml/min ont été obtenus. L'analyse densitométrique de l'expression de la protéine-Fe nitrogenase dans les différentes conditions a montré une variation significative de l'expression protéique avec un maximum au point central optimisé. Même dans des conditions optimales pour la production d'hydrogène, une fraction significative de la protéine Fe a été trouvée dans l'état ADP-ribosylée, suggérant que d'autres améliorations des rendements pourraient être possibles. À cette fin, un mutant amtB dérivé de Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-) a été créé en utilisant le vecteur de suicide pSUP202. Les résultats expérimentaux préliminaires montrent que la souche nouvellement conçue métaboliquement, R. capsulatus DG9, produit 8.2 (± 0.06) mol hydrogène / mole de glucose dans des conditions optimales de cultures discontinues (intensité lumineuse, 175 W/m2, 35 mM de glucose et 4.5 mM glutamate). Le statut d'ADP-ribosylation de la nitrogénase-protéine Fe a été obtenu par Western Blot pour la souche R. capsulatus DG9. En bref, la production d'hydrogène est limitée par une barrière métabolique. La principale barrière métabolique est due au manque d'outils moléculaires possibles pour atteindre ou dépasser le rendement stochiométrique en bio-hydrogène depuis les dernières décennies en utilisant les microbes. À cette fin, une nouvelle approche d’ingénierie métabolique semble très prometteuse pour surmonter cette contrainte vers l'industrialisation et s'assurer de la faisabilité de la technologie de la production d'hydrogène. Dans la présente étude, il a été démontré que l’ingénierie métabolique de bactéries anaérobiques facultatives (Escherichia coli) et de bactéries anaérobiques photosynthétiques (Rhodobacter capsulatus et Rhodopseudomonas palustris) peuvent produire de l'hydrogène en tant que produit majeur à travers le mode de fermentation par redirection métabolique vers la production d'énergie potentielle. D'autre part, la méthodologie de surface de réponse utilisée dans cette étude représente un outil potentiel pour optimiser la production d'hydrogène en générant des informations appropriées concernant la corrélation entre les variables et des producteurs de bio-de hydrogène modifiés par ingénierie métabolique. Ainsi, un outil d'optimisation des paramètres représente une nouvelle avenue pour faire un pont entre le laboratoire et la production d'hydrogène à l'échelle industrielle en fournissant un modèle mathématique potentiel pour intensifier la production de bio-hydrogène. Par conséquent, il a été clairement mis en évidence dans ce projet que l'effort combiné de l'ingénierie métabolique et la méthodologie de surface de réponse peut rendre la technologie de production de bio-hydrogène potentiellement possible vers sa commercialisation dans un avenir rapproché.

Des principes de responsabilité et de solidarité pour un accès équitable aux soins de santé : le cas des travailleurs de l'informel urbain du Cameroun en situation de vulnérabilité

La question de l’accès financier des personnes socialement défavorisées aux soins de santé est aujourd’hui un enjeu éthique de grande importance dans de nombreux pays à faible revenu ou en voie d’émergence. On peut se demander comment l’équité dans l’accès aux soins peut être rendue effective puisque l’égalité des chances pour tous et la santé sont des pré-requis aux choix de vie et à la réalisation de soi. Les soins de santé sont donc d’une importance éthique particulière du fait qu’ils contribuent à préserver notre statut comme citoyens pleinement fonctionnels. Au Cameroun, bien que des efforts considérables soient consentis par les pouvoirs publics et leurs partenaires extérieurs pour favoriser l’accès aux soins des personnes défavorisées, le secteur de la santé reste encore très marqué par l’inégalité dans l’accès financier aux prestations sanitaires. Les médicaments les plus essentiels ne sont pas financièrement à la portée de tous et les coûts d’accès aux soins ambulatoires et hospitaliers dans les formations sanitaires sont manifestement prohibitifs pour une large frange de la population. Lors des épisodes de maladie, l’accès aux soins se fait par le paiement direct au point d’accès, et la pratique de l’automédication s’est répandue du fait de l’incapacité des personnes socialement défavorisées à payer leurs soins sans courir le risque de perdre l’essentiel de leur revenu. Les mesures de prise en charge sociale ou des systèmes de financement qui garantissent la réduction des inégalités entre les classes sociales sont fortement limitées par les faibles capacités d’une économie qui repose essentiellement sur l’informel. Sur la base de cette réalité, cette thèse analyse à partir du cas des travailleurs vulnérables du secteur informel urbain, la pertinence du choix politique de la couverture universelle santé au Cameroun à travers les principes de responsabilité et de solidarité. La population d’étude choisie est celle des travailleurs vulnérables du secteur informel en considération des problématiques liées à leur accès aux soins de santé, de l’importance de leur apport dans l’économie du pays ( 90 % des travailleurs) et du rôle qu’elle pourrait jouer dans l’atteinte de l’objectif de la couverture universelle santé. La thèse analyse donc, d’une part, les conditions et les modalités de répartition des biens sociaux qui répondent à la nécessaire redistribution équitable des ressources, en l’occurrence l’accès aux soins de qualité. Après avoir montré les préoccupations d’ordre politique, social, économique et éthique liées au problème d’accès universel aux soins, la thèse propose des stratégies opérationnelles susceptibles de conduire à l’amélioration de la qualité des soins et à un assainissement de la gestion du secteur des services de soins (éthique du care et éthique de bonne gouvernance). Aussi, dans la perspective de la recherche d’un financement local soutenable et durable de l’accès de tous aux soins, la thèse propose une approche participative. L’exploration de cette perspective aboutit au résultat qu’une approche inclusive et intégrée de promotion de l’économie informelle (dynamisation de ses activités et potentialisation de ses acteurs) pourrait faire de ce secteur un véritable levier de développement économique et social. Un développement social et solidaire durable et susceptible, sur le long terme, de réaliser l’objectif de la couverture universelle santé. En d’autres termes, elle propose des stratégies de capabilisation et de responsabilisation des travailleurs du secteur informel, en vue d’une société plus impliquée, plus responsable et plus solidaire. Une approche susceptible de matérialiser le droit à la santé, de construire l’autonomie des travailleurs en situation de vulnérabilité et de renforcer leurs capacités contributives à travers une opérationnalisation adaptée au contexte des principes de responsabilité et de solidarité.

Effect of Improving Energy Efficiency on System Reliability

In the present scenario of energy demand overtaking energy supply top priority is given for energy conservation programs and policies. Most of the process plants are operated on continuous basis and consumes large quantities of energy. Efficient management of process system can lead to energy savings, improved process efficiency, lesser operating and maintenance cost, and greater environmental safety. Reliability and maintainability of the system are usually considered at the design stage and is dependent on the system configuration. However, with the growing need for energy conservation, most of the existing process systems are either modified or are in a state of modification with a view for improving energy efficiency. Often these modifications result in a change in system configuration there by affecting the system reliability. It is important that system modifications for improving energy efficiency should not be at the cost of reliability. Any new proposal for improving the energy efficiency of the process or equipments should prove itself to be economically feasible for gaining acceptance for implementation. In order to arrive at the economic feasibility of the new proposal, the general trend is to compare the benefits that can be derived over the lifetime as well as the operating and maintenance costs with the investment to be made. Quite often it happens that the reliability aspects (or loss due to unavailability) are not taken into consideration. Plant availability is a critical factor for the economic performance evaluation of any process plant.The focus of the present work is to study the effect of system modification for improving energy efficiency on system reliability. A generalized model for the valuation of process system incorporating reliability is developed, which is used as a tool for the analysis. It can provide an awareness of the potential performance improvements of the process system and can be used to arrive at the change in process system value resulting from system modification. The model also arrives at the pay back of the modified system by taking reliability aspects also into consideration. It is also used to study the effect of various operating parameters on system value. The concept of breakeven availability is introduced and an algorithm for allocation of component reliabilities of the modified process system based on the breakeven system availability is also developed. The model was applied to various industrial situations.

Factores que incidieron en la entrada de las empresas colombianas a la ley de reestructuración 550 del 1999 en la ultima década

La ley 550 de Reestructuración empresarial en Colombia surgió en 1999 como una medida de contingencia desarrollada por el gobierno para proteger a la industria nacional ante la crisis que se encontraba atravesando el país en esa década. Por ende el presente trabajo muestra el desarrollo, la ejecución y el progreso de la ley 550 de 1999 desde su nacimiento hasta su evolución mas resiente. Adicionalmente se mostraran casos muy concretos y descripciones específicas de la ley que pueden llegar a ayudar más adelante a los empresarios que se puedan llegar a encontrar en proceso de reestructuración.

Militancia en el movimiento ambientalista del sur de Bogotá: el caso de Casa Useme

Las redes sociales son una de tantas posibles explicaciones al por qué la gente se adhiere a los movimientos sociales y participa de sus luchas. Sin embargo, los acercamientos que se han hecho a la militancia desde las redes sociales tienden a ser rígidos, debido a que sólo diferencian entre los que militan y los que no militan, dejando fuera del espectro una gran cantidad de matices que existen entre las personas que pertenecen a un movimiento social determinado. Este estudio de caso trata de responder a este interrogante con el concepto de compromiso, el cual es un intento de matizar la militancia en un movimiento social desde la teoría de las redes sociales. Adicionalmente, esta investigación trata de acercarse al fenómeno poco conocido del ambientalismo al sur de Bogotá. El cual es un movimiento social joven, en pleno proceso de expansión, con muchos simpatizantes y militantes, pero poco conocido por la academia y por la gente que no habita este espacio.

Efectividad del uso de los conceptos y estrategias comunitarias en empresas del sector de servicios sociales y de salud.

Este estudio analiza la existencia de conceptos y estrategias comunitarias en relación de cómo una empresa en el sector de servicios sociales y salud entienden las estrategias de mercadeo y la influencia en el desempeño que pueden tener en su relación con el entorno. Para esto, se utilizo un enfoque de estudio de caso seleccionando un caso representativo con una empresa dentro del sector. Se definieron proposiciones y protocolos. Varias fuentes de evidencia fueron utilizadas como documentos, reportes de desempeño financiero y otra información de diferentes sectores relacionados; los mismos fueron analizados en el marco de la evidencia lógica. Se concluye que la empresa en el sector de servicios sociales y salud no utilizan conceptos ni estrategias comunitarias y que se podrían beneficiar del uso apropiado de estrategias comunitarias en su relación con la comunidad.

Aspectes físics i químics del destintatge de paper revista mitjançant tensioactius catiònics

En una tesi anterior (Puig, 2004) es varen estudiar els aspectes mecànics vinculats al desfibratge i als consums energètics associats al procés de desintegració per acabar quantificant les forces implicades en el procés d'individualització dels components de diferents paperots. Aquest estudi, ha permès conèixer les condicions de desintegració que condueixen a un mínim consum energètic, aspecte complementari al reciclatge i destintatge del paperot però molt important per aconseguir un procés realment sostenible. Degut als requeriments del mercat, hi ha un altre aspecte o vessant realment important com és l'eliminació de tinta. Aquest procés, malgrat la complexitat industrial, es pot reduir o simplificar en dues etapes: la desintegració i la flotació. Ambdues, per raons d'eficàcia i condicionades pels agents químics que s'utilitzen, es realitzen en medi fortament alcalí (entorn d'un pH a 12). Aquest fet, genera una forta contaminació (DQO elevada) i per tant, és un procés poc respectuós amb el medi ambient. Els factors que condicionen treballar en medi alcalí són principalment, el despreniment de la tinta del suport, clarament accelerat en medi bàsic i fonamental per un bon destintatge i la utilització de tensioactius aniònics. Aquests tensioactius són sensibles al pH i la seva eficàcia disminueix en medi neutre o quasi neutre. Atès el que s'ha exposat, s'ha plantejat aquesta tesi que porta per títol "Aspectes Físics i Químics del Destintatge de Paper Revista mitjançant Tensioactius Catiònics", com un estudi del procés de destintatge de paper revista recuperat parant especial atenció a les variables físico-químiques i mecàniques del procés i a la seva influència en el despreniment i fragmentació de la tinta, així com en el procés d'eliminació de la tinta per flotació per tal d'avaluar la viabilitat d'un procés de destintatge en medi neutre enfront del destintatge alcalí convencional. S'ha utilitzat, com a paperot a destintar, el paper revista ja que aquest tipus de paper representa un percentatge elevat del paper recuperat a la Unió Europea. A més, aquest tipus de paper és utilitzat habitualment en les plantes de destintatge industrials per millorar les propietats de les suspensions destintades de paper de diari. La utilització de tensioactius catiònics és deguda a que la seva activitat no es veu afectada pel pH de la suspensió. Així, durant la comparació dels processos de destintatge en medi neutre i en medi alcalí, les eficàcies dels processos no es veuran influenciades pel grau d'ionització del tensioactiu. Donada l'absència d'estudis sobre la influència de les variables del procés en les mesures de concentració efectiva de tinta residual (ERIC) i ja que s'ha emprat aquest paràmetre per avaluar el despreniment i fragmentació de la tinta durant l'etapa de desintegració. En primer lloc, s'ha plantejat un estudi fonamental de la influència que poden tenir les variables del procés (granulometria, concentració de tinta i tipus de suport) en aquest paràmetre. Pel que fa a l'etapa de flotació, s'estudiarà l'efectivitat d'aquesta etapa, posant especial atenció a la capacitat del tensioactiu per eliminar tota la tinta despresa en l'etapa de desintegració. A més, donada la poca informació bibliogràfica referida als mecanismes de flotació amb tensioactius catiònics i la influència que té l'adsorció d'aquests agents per part de la suspensió paperera en l'etapa de flotació, s'ha dut a terme un estudi de l'adsorció dels tensioactius catiònics per part dels components d'una suspensió paperera. Per tant, la tesi realitzada té com a objectius:  Estudi fonamental de les mesures de ERIC (concentració efectiva de tinta residual) amb suports específics.  Estudi de la desintegració en medi neutre i comparació amb la desintegració clàssica.  Modelització del desfibratge de paperot a l'etapa de desintegració.  Estudi de l'eliminació de tinta per flotació en medi neutre i comparació amb la flotació clàssica.  Estudi del mecanisme d'adsorció de tensioactius en suspensions de cel·lulosa sintètica i de paperot.

Controlo de qualidade de formas farmacêuticas estéreis

Com o avanço da tecnologia cada vez mais acessível, torna-se imprescindível acompanhar este mesmo desenvolvimento e adotá-lo para a obtenção de um melhor produto. Sendo as formas farmacêuticas estéreis alvo de uma rigorosa avaliação dos seus requisitos, é uma grande vantagem conhecer quais as orientações atuais para o fabrico destes produtos. Uma vez que estamos na era da “aldeia global”, é inquestionável a necessidade de conhecer documentos de outros países, isto porque na indústria farmacêutica, tal como em muitas outras, há o objetivo de expandir a comercialização de produtos para outros países, continentes, mas há que ter em atenção que para esses países os requisitos de qualidade desses produtos podem não ser iguais aos do nosso país. Ao conhecer e aplicar os principais e mais rígidos controlos e normas, é certo que todos os outros serão cumpridos. Como principais documentos que regulam e orientam o processo de fabrico destes produtos existem as Good Manufacturing Practices, as normas da Internactional Standardization Organization e as Farmacopeias de vários países. Na indústria farmacêutica, principalmente no fabrico das formas farmacêuticas estéreis, há controlo não só do processo de fabrico e produto final, como também de todo o ambiente e intervenientes que envolvem a produção. Dentro das formas farmacêuticas em estudo encontram-se as de uso oftálmico, de aplicação nasal, de aplicação auricular e de uso parenteral. Todas estas têm o principal requisito de ser estéreis, variando nos outros parâmetros, como tonicidade e pH de acordo com a localização da administração. Os ensaios realizados tanto em In Process Control como no produto final, estão presentes nas Farmacopeias, que serão discutidos e comparados entre si.

As Narrativas Biográficas e as metodologias de investigação-acção sobre a memória e o esquecimento

The integration of Biographical Knowledge in research processes is a methodological proposal of critical empiricism that shifts the centre of production of knowledge to the research objects. We try to show haw Biographical Narratives can allow bypassing the locks and the deviations from real observation by the researcher and focus is work on actors in process. In the critique of the Eurocentric paradigm and is production of hegemonic scientific discourses by Bonaventura Sousa Santos (Santos, 2000) proposes the "south epistemologies" as a research process and the inclusion of knowledge of actors as the research field. In the article we will try to look at the process of production of biographical narratives using the tools of south epistemological proposal. We start reviewing the methodologies working on biographical objects. Then we present the preliminary studies and research we have been doing in communities in southern Mozambique in Djabula Community Centre. These results should be completed with other works on the ground, and now we opened as a collaborative process discussion on African Studies community. The project will be completed in the coming months, through the proposal of a "House of memories" to develop with the local population through articles, stories, sounds and dances that are chosen and will support the chosen narratives by the community. The projects created with local players, from their problems allow rapprochement and dialogue between the different knowledge.

As Narrativas Biográficas e as metodologias de investigação-acção sobre a memória e o esquecimento

The integration of Biographical Knowledge in research processes is a methodological proposal of critical empiricism that shifts the center of production of knowledge to the referred research objects. We try to show how Biographical Narratives can allow bypassing the locks and the deviations from real observation by the researcher, and focus his work on the actors in process. In the critique of the Eurocentric paradigm and its production of hegemonic scientific papers presentations and speaches, by Bonaventura Sousa Santos (Santos, 2000), proposes the "south epistemologies" as a research process and the inclusion of knowledge of actors as the research field. In the article, we will try to look at the production process of biographical narratives, using the tools of south epistemological proposal. We start with reviewing the methodologies, working on biographical objects, then we will present the preliminary studies and research that has been ongoing in several communities in southern Mozambique, in Djabula Community Centre. These results should be completed with other field works, as we open as a collaborative process discussion on African Studies community. We expect the project to be completed in the coming months, aiming towards the proposal of a "House of memories", in order to develop with the local population through articles, stories, sounds and dances that are selected and will support the chosen narratives by the community. The projects created with local players, from their problems will allow a rapprochement and dialogue between different kinds of knowledge."

As Narrativas Biográficas e as metodologias de investigação-acção sobre a memória e o esquecimento

The integration of Biographical Knowledge in research processes is a methodological proposal of critical empiricism that shifts the center of production of knowledge to the referred research objects. We try to show how Biographical Narratives can allow bypassing the locks and the deviations from real observation by the researcher, and focus his work on the actors in process. In the critique of the Eurocentric paradigm and its production of hegemonic scientific papers presentations and speaches, by Bonaventura Sousa Santos (Santos, 2000), proposes the "south epistemologies" as a research process and the inclusion of knowledge of actors as the research field. In the article, we will try to look at the production process of biographical narratives, using the tools of south epistemological proposal. We start with reviewing the methodologies, working on biographical objects, then we will present the preliminary studies and research that has been ongoing in several communities in southern Mozambique, in Djabula Community Centre. These results should be completed with other field works, as we open as a collaborative process discussion on African Studies community. We expect the project to be completed in the coming months, aiming towards the proposal of a "House of memories", in order to develop with the local population through articles, stories, sounds and dances that are selected and will support the chosen narratives by the community. The projects created with local players, from their problems will allow a rapprochement and dialogue between different kinds of knowledge."

Does increased hydrochemical model complexity decrease robustness?

The aim of this study was, within a sensitivity analysis framework, to determine if additional model complexity gives a better capability to model the hydrology and nitrogen dynamics of a small Mediterranean forested catchment or if the additional parameters cause over-fitting. Three nitrogen-models of varying hydrological complexity were considered. For each model, general sensitivity analysis (GSA) and Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) were applied, each based on 100,000 Monte Carlo simulations. The results highlighted the most complex structure as the most appropriate, providing the best representation of the non-linear patterns observed in the flow and streamwater nitrate concentrations between 1999 and 2002. Its 5% and 95% GLUE bounds, obtained considering a multi-objective approach, provide the narrowest band for streamwater nitrogen, which suggests increased model robustness, though all models exhibit periods of inconsistent good and poor fits between simulated outcomes and observed data. The results confirm the importance of the riparian zone in controlling the short-term (daily) streamwater nitrogen dynamics in this catchment but not the overall flux of nitrogen from the catchment. It was also shown that as the complexity of a hydrological model increases over-parameterisation occurs, but the converse is true for a water quality model where additional process representation leads to additional acceptable model simulations. Water quality data help constrain the hydrological representation in process-based models. Increased complexity was justifiable for modelling river-system hydrochemistry. Increased complexity was justifiable for modelling river-system hydrochemistry.

Ontology modeling for generation of clinical pathways

Purpose: Increasing costs of health care, fuelled by demand for high quality, cost-effective healthcare has drove hospitals to streamline their patient care delivery systems. One such systematic approach is the adaptation of Clinical Pathways (CP) as a tool to increase the quality of healthcare delivery. However, most organizations still rely on are paper-based pathway guidelines or specifications, which have limitations in process management and as a result can influence patient safety outcomes. In this paper, we present a method for generating clinical pathways based on organizational semiotics by capturing knowledge from syntactic, semantic and pragmatic to social level. Design/methodology/approach: The proposed modeling approach to generation of CPs adopts organizational semiotics and enables the generation of semantically rich representation of CP knowledge. Semantic Analysis Method (SAM) is applied to explicitly represent the semantics of the concepts, their relationships and patterns of behavior in terms of an ontology chart. Norm Analysis Method (NAM) is adopted to identify and formally specify patterns of behavior and rules that govern the actions identified on the ontology chart. Information collected during semantic and norm analysis is integrated to guide the generation of CPs using best practice represented in BPMN thus enabling the automation of CP. Findings: This research confirms the necessity of taking into consideration social aspects in designing information systems and automating CP. The complexity of healthcare processes can be best tackled by analyzing stakeholders, which we treat as social agents, their goals and patterns of action within the agent network. Originality/value: The current modeling methods describe CPs from a structural aspect comprising activities, properties and interrelationships. However, these methods lack a mechanism to describe possible patterns of human behavior and the conditions under which the behavior will occur. To overcome this weakness, a semiotic approach to generation of clinical pathway is introduced. The CP generated from SAM together with norms will enrich the knowledge representation of the domain through ontology modeling, which allows the recognition of human responsibilities and obligations and more importantly, the ultimate power of decision making in exceptional circumstances.

Extractability and characteristics of proteins deriving from wheat DDGS

Wheat Distillers’ Dried Grains with Solubles (DDGS) and in-process samples were used for protein extraction. Prolamins were the predominant protein components in the samples. The absence of extractable α- and γ-gliadins in DDGS indicated protein aggregation during the drum drying processing stage. Prolamin extraction was performed using 70% (v/v) ethanol or alkaline-ethanol solution in the presence of reducing agent. DDGS extracts had relatively low protein contents (14-44.9%, w/w), regardless of the condition applied. The wet solids were the most suitable raw material for protein extraction, with recovery yields of ~ 55% (w/w) and protein content of ~58% (w/w) in 70% (v/v) ethanol. Protein extracts from wet solids were significantly rich in glutamic acid and proline. Mass balance calculations demonstrated the high carbohydrate content (~ 50%, w/w) of solid residues. Overall, the feasibility of utilising in-process samples of DDGS for protein extraction with commercial potential was demonstrated.

Análise e melhoria de layout de processo na indústria de beneficiamento de couro

A aplicação de técnicas de estudo de sistemas em ambientes industriais com grande concorrência, é cada vez mais significativa devido às modificações e flexibilidade de produção exigidas. A aplicação de técnicas de análise e ajustes de layouts são algumas destas técnicas que podem trazer resultados competitivos positivos. O presente trabalho descreve os tipos de layouts existentes, com suas aplicações, vantagens e desvantagens com a finalidade de analisar e propor melhorias em layouts de processo na indústria coureira. O trabalho enfoca ainda os principais pontos a serem considerados quando da criação de um novo layout ou do ajuste e/ou melhoria de um existente. Para tal, foi realizado um estudo de caso utilizando a técnica de Melhoria de Layout de Silveira (1998), com a aplicação do Planejamento Sistemático de Layout em um layout de processo do setor da Secagem, característico em uma indústria beneficiadora de couro. Os resultados obtidos traduzem o re-arranjo de seus postos de trabalho com redução do fluxo de material de acordo com a aproximação de postos com relações de afinidade. Essa alteração possibilitou uma melhor organização espacial dos postos de trabalho e um melhor controle da produção, através da separação natural dos lotes. A metodologia adotada pode ser utilizada como ferramenta de melhoria nos demais setores, tanto da própria empresa, como do mercado coureiro em geral.