Zinc Phosphate Cement: Variations in proportioning affects dimetral tensile strength

Objectives: To quantify variability in hand proportioning of zinc phosphate cement among a cohort of dental undergraduates and to determine the effect of any such variability on the diametral tensile strength (DTS) of the set cement. The null hypothesis was that such variability has no effect on DTS. 
Methods: Thirty-four operators dispensed a zinc phosphate cement [Fleck's® Cement] according to the manufacturers' instructions. The mass of powder and liquid dispensed was recorded. Cylindrical specimens (n = 2 x 34) of dimensions 6mm x 3mm were prepared using a stainless steel split mould. The maximum mass of powder and the minimum volume of liquid were used as one extreme ratio and the minimum mass of powder and the maximum volume of liquid used on the other extreme. The manufacturers' recommended ratio was also tested (n=34).The samples were left to set for one hour before being transferred into distilled water for 48 hours. Compression across a diameter was carried out using a universal testing machine, H10KS [Tinius Olsen], at a constant crosshead speed of 0.75 ±0.25 mm/min. Statistical analyses (α = 0.05) were by Student's t-test for the powder/liquid ratio and one-way ANOVA and Tukey HSD for for pair-wise comparisons of mean DTS. Tests were carried out for normality and constant variability. 
Results: The mean (range) amount of powder dispensed was 0.863g (0.531-1.216)g. The mean (range) amount of liquid dispensed was 0.341ml (0.265-0.394)ml. The manufacturer's recommended amounts were 0.8g of powder and 0.3ml of liquid. The mean powder/liquid ratio was not significantly different from the manufacturer's recommended value (p=0.64). Mean (SD) DTS were (MPa) max: 7.19(1.50), min: 2.65(1.01), manufacturer: 6.01(1.30). All pair-wise comparisons were significantly different (p<0.001). 
Conclusions: Variability exists in the hand proportioning powder and liquid components of zinc phosphate cement. This variability can affect the DTS of zinc phosphate cement.

An arsenate tolerance gene on chromosome 6 of rice

The genetics of arsenic tolerance in plants has not been extensively studied and no arsenic tolerance gene has been genetically mapped. Screening 20 diverse genotypes of rice for reduced root growth in 13.3 μM arsenate identified marked differences in tolerance. The most sensitive variety, Dawn, is known to be highly susceptible to straighthead, a condition linked to arsenic contamination of soil. Screening 108 recombinant inbred lines of the Bala x Azucena mapping population revealed the presence of a major gene, AsTol, which mapped between markers RZ516 and RG213 on chromosome 6. This gene is a good target for further characterisation. It should prove valuable for investigations into the physiological and molecular mechanism behind arsenic tolerance in plants and may lead to strategies aimed at breeding for arsenic contaminated regions. © New Phytologist (2004).

Extent and mechanism of phase separation during the extrusion of calcium phosphate pastes

The aim of this study was to increase understanding of the mechanism and dominant drivers influencing phase separation during ram extrusion of calcium phosphate (CaP) paste for orthopaedic applications. The liquid content of extrudate was determined, and the flow of liquid and powder phases within the syringe barrel during extrusion were observed, subject to various extrusion parameters. Increasing the initial liquid-to-powder mass ratio, LPR, (0.4-0.45), plunger rate (5-20 mm/min), and tapering the barrel exit (45°-90°) significantly reduced the extent of phase separation. Phase separation values ranged from (6.22 ± 0.69 to 18.94 ± 0.69 %). However altering needle geometry had no significant effect on phase separation. From powder tracing and liquid content determination, static zones of powder and a non-uniform liquid distribution was observed within the barrel. Measurements of extrudate and paste LPR within the barrel indicated that extrudate LPR remained constant during extrusion, while LPR of paste within the barrel decreased steadily. These observations indicate the mechanism of phase separation was located within the syringe barrel. Therefore phase separation can be attributed to either; (1) the liquid being forced downstream by an increase in pore pressure as a result of powder consolidation due to the pressure exerted by the plunger or (2) the liquid being drawn from paste within the barrel, due to suction, driven by dilation of the solids matrix at the barrel exit. Differentiating between these two mechanisms is difficult; however results obtained suggest that suction is the dominant phase separation mechanism occurring during extrusion of CaP paste.

Structure d'une tagatose-1,6-bisphosphate aldolase de classe I : étude d'une apparente perte de stéréospécificité

La tagatose-1,6-biphosphate aldolase de Streptococcus pyogenes est une aldolase de classe I qui fait montre d'un remarquable manque de spécificité vis à vis de ses substrats. En effet, elle catalyse le clivage réversible du tagatose-1,6-biphosphate (TBP), mais également du fructose-1,6-biphosphate (FBP), du sorbose-1,6-biphosphate et du psicose-1,6-biphosphate, quatre stéréoisomères, en dihydroxyacétone phosphate (DHAP) et en glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P). Afin de mettre à jour les caractéristiques du mécanisme enzymatique, une étude structurale de la TBP aldolase de S. pyogenes, un pathogène humain extrêmement versatile, a été entreprise. Elle a permis la résolution de la structure native et en complexe avec le DHAP, a respectivement 1.87 et 1.92 Å de résolution. Ces mêmes structures ont permis de se représenter plus clairement le site actif de l'enzyme en général, et les résidus catalytiques en particulier. Le trempage des cristaux de TBP aldolase dans une solution saturante de DHAP a en outre permis de piéger un authentique intermédiaire iminium, ainsi que sa géométrie particulière en atteste. Des expériences d'échange de proton, entreprises afin d'évaluer le stéréoisomérisme du transfert de proton catalytique, ont également permis de faire une intéressante découverte : la TBP aldolase ne peut déprotoner le coté pro-R du C3 du DHAP, mais peut le protonner. Ce résultat, ainsi que la comparaison de la structure du complexe TBP aldolase-DHAP avec la structure du complexe FBP aldolase de muscle de lapin- DHAP, pointe vers un isomérisme cis-trans autour du lien C2-C3 de la base de Schiff formée avec le DHAP. De plus, la résolution de ces deux structures a permis de mettre en évidence trois régions très mobiles de la protéine, ce qui pourrait être relié au rôle postulé de son isozyme chez S. pyogenes dans la régulation de l’expression génétique et de la virulence de la bactérie. La cristallographie par rayons X et la cinétique enzymatique ont ainsi permis d'avancer dans l'élucidation du mécanisme et des propriétés structurales de cette enzyme aux caractéristiques particulières.

Étude structure-fonction des fructose-1,6-bisphosphate aldolases métallo-dépendantes : mécanisme catalytique et développement d’antimicrobiens

Les fructose-1,6-bisphosphate aldolases (FBPA) sont des enzymes glycolytiques (EC 4.1.2.13) qui catalysent la transformation réversible du fructose-1,6-bisphosphate (FBP) en deux trioses-phosphates, le glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P) et le dihydroxyacétone phosphate (DHAP). Il existe deux classes de FBPA qui diffèrent au niveau de leur mécanisme catalytique. Les classes I passent par la formation d’un intermédiaire covalent de type iminium alors que les classes II, métallodépendantes, utilisent généralement un zinc catalytique. Contrairement au mécanisme des classes I qui a été très étudié, de nombreuses interrogations subsistent au sujet de celui des classes II. Nous avons donc entrepris une analyse détaillée de leur mécanisme réactionnel en nous basant principalement sur la résolution de structures cristallographiques. De nombreux complexes à haute résolution furent obtenus et ont permis de détailler le rôle de plusieurs résidus du site actif de l’enzyme. Nous avons ainsi corrigé l’identification du résidu responsable de l’abstraction du proton de l’O4 du FBP, une étape cruciale du mécanisme. Ce rôle, faussement attribué à l’Asp82 (chez Helicobacter pylori), est en fait rempli par l’His180, un des résidus coordonant le zinc. L’Asp82 n’en demeure pas moins essentiel car il oriente, active et stabilise les substrats. Enfin, notre étude met en évidence le caractère dynamique de notre enzyme dont la catalyse nécessite la relocalisation du zinc et de nombreux résidus. La dynamique de la protéine ne permet pas d’étudier tous les aspects du mécanisme uniquement par l’approche cristallographique. En particulier, le résidu effectuant le transfert stéréospécifique du proton pro(S) sur le carbone 3 (C3) du DHAP est situé sur une boucle qui n’est visible dans aucune de nos structures. Nous avons donc développé un protocole de dynamique moléculaire afin d’étudier sa dynamique. Validé par l’étude d’inhibiteurs de la classe I, l’application de notre protocole aux FBPA de classe II a confirmé l’identification du résidu responsable de cette abstraction chez Escherichia coli (Glu182) mais pointe vers un résidu diffèrent chez H. pylori (Glu149 au lieu de Glu142). Nos validations expérimentales confirment ces observations et seront consolidées dans le futur. Les FBPA de classe II sont absentes du protéome humain mais sont retrouvées chez de nombreux pathogènes, pouvant même s'y révéler essentielles. Elles apparaissent donc comme étant une cible idéale pour le développement de nouveaux agents anti-microbiens. L’obtention de nouveaux analogues des substrats pour ces enzymes a donc un double intérêt, obtenir de nouveaux outils d’étude du mécanisme mais aussi développer des molécules à visée pharmacologique. En collaboration avec un groupe de chimistes, nous avons optimisé le seul inhibiteur connu des FBPA de classe II. Les composés obtenus, à la fois plus spécifiques et plus puissants, permettent d’envisager une utilisation pharmacologique. En somme, c’est par l’utilisation de techniques complémentaires que de nouveaux détails moléculaires de la catalyse des FBPA de classe II ont pu être étudiés. Ces techniques permettront d’approfondir la compréhension fine du mécanisme catalytique de l’enzyme et offrent aussi de nouvelles perspectives thérapeutiques.

Carboxydothermus hydrogenoformans comme catalyseur biologique pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogène simultanément a la minéralisation de calcium et phosphate

La gazéification est aujourd'hui l'une des stratégies les plus prometteuses pour valoriser les déchets en énergie. Cette technologie thermo-chimique permet une réduction de 95 % de la masse des intrants et génère des cendres inertes ainsi que du gaz de synthèse (syngaz). Le syngaz est un combustible gazeux composé principalement de monoxyde de carbone (CO), d'hydrogène (H2) et de dioxyde de carbone (CO2). Le syngaz peut être utilisé pour produire de la chaleur et de l'électricité. Il est également la pierre angulaire d'un grand nombre de produits à haute valeur ajoutée, allant de l'éthanol à l'ammoniac et l'hydrogène pur. Les applications en aval de la production de syngaz sont dictées par son pouvoir calorifique, lui-même dépendant de la teneur du gaz en H2. L’augmentation du contenu du syngaz en H2 est rendu possible par la conversion catalytique à la vapeur d’eau, largement répandu dans le cadre du reformage du méthane pour la production d'hydrogène. Au cours de cette réaction, le CO est converti en H2 et CO2 selon : CO + H2O → CO2 + H2. Ce processus est possible grâce à des catalyseurs métalliques mis en contact avec le CO et de la vapeur. La conversion catalytique à la vapeur d’eau a jusqu'ici été réservé pour de grandes installations industrielles car elle nécessite un capital et des charges d’exploitations très importantes. Par conséquent, les installations de plus petite échelle et traitant des intrants de faible qualité (biomasse, déchets, boues ...), n'ont pas accès à cette technologie. Ainsi, la seule utilisation de leur syngaz à faible pouvoir calorifique, est limitée à la génération de chaleur ou, tout au plus, d'électricité. Afin de permettre à ces installations une gamme d’application plus vaste de leurs syngaz, une alternative économique à base de catalyseur biologique est proposée par l’utilisation de bactéries hyperthermophiles hydrogénogènes. L'objectif de cette thèse est d'utiliser Carboxydothermus hydrogenoformans, une bactérie thermophile carboxydotrophe hydrogénogène comme catalyseur biologique pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogène. Pour cela, l’impact d'un phénomène de biominéralisation sur la production d’H2 a été étudié. Ensuite, la faisabilité et les limites de l’utilisation de la souche dans un bioréacteur ont été évaluées. Tout d'abord, la caractérisation de la phase inorganique prédominante lorsque C. hydrogenoformans est inoculé dans le milieu DSMZ, a révélé une biominéralisation de phosphate de calcium (CaP) cristallin en deux phases. L’analyse par diffraction des rayons X et spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier de ce matériau biphasique indique une signature caractéristique de la Mg-whitlockite, alors que les images obtenues par microscopie électronique à transmission ont montré l'existence de nanotiges cristallines s’apparentant à de l’hydroxyapatite. Dans les deux cas, le mode de biominéralisation semble être biologiquement induit plutôt que contrôlé. L'impact du précipité de CaP endogène sur le transfert de masse du CO et la production d’H2 a ensuite été étudié. Les résultats ont été comparés aux valeurs obtenues dans un milieu où aucune précipitation n'est observée. Dans le milieu DSMZ, le KLa apparent (0.22 ± 0.005 min-1) et le rendement de production d’H2 (89.11 ± 6.69 %) étaient plus élevés que ceux obtenus avec le milieu modifié (0.19 ± 0.015 min-1 et 82.60 ± 3.62% respectivement). La présence du précipité n'a eu aucune incidence sur l'activité microbienne. En somme, le précipité de CaP offre une nouvelle stratégie pour améliorer les performances de transfert de masse du CO en utilisant les propriétés hydrophobes de gaz. En second lieu, la conversion du CO en H2 par la souche Carboxydothermus hydrogenoformans fut étudiée et optimisée dans un réacteur gazosiphon de 35 L. Parmi toutes les conditions opérationnelles, le paramètre majeur fut le ratio du débit de recirculation du gaz sur le débit d'alimentation en CO (QR:Qin). Ce ratio impacte à la fois l'activité biologique et le taux de transfert de masse gaz-liquide. En effet, au dessus d’un ratio de 40, les performances de conversion du CO en H2 sont limitées par l’activité biologique alors qu’en dessous, elles sont limitées par le transfert de masse. Cela se concrétise par une efficacité de conversion maximale de 90.4 ± 0.3 % et une activité spécifique de 2.7 ± 0.4 molCO·g–1VSS·d–1. Malgré des résultats prometteurs, les performances du bioréacteur ont été limitées par une faible densité cellulaire, typique de la croissance planctonique de C. hydrogenoformans. Cette limite est le facteur le plus contraignant pour des taux de charge de CO plus élevés. Ces performances ont été comparées à celles obtenues dans un réacteur à fibres creuses (BRFC) inoculé par la souche. En dépit d’une densité cellulaire et d’une activité volumétrique plus élevées, les performances du BRFC à tout le moins cinétiquement limitées quand elles n’étaient pas impactées par le transfert de masse, l'encrassement et le vieillissement de la membrane. Afin de parer à la dégénérescence de C. hydrogenoformans en cas de pénurie de CO, la croissance de la bactérie sur pyruvate en tant que seule source de carbone a été également caractérisée. Fait intéressant, en présence simultanée de pyruvate et de CO, C. hydrogenoformans n’a amorcé la consommation de pyruvate qu’une fois le CO épuisé. Cela a été attribué à un mécanisme d'inhibition du métabolisme du pyruvate par le CO, faisant ainsi du pyruvate le candidat idéal pour un système in situ de secours.

La tagatose-1,6-bisphosphate aldolase et la fructose-1,6-bisphosphate aldolase de classe I : mécanisme et stéréospécificité

La tagatose-1,6-biphosphate aldolase de Streptococcus pyogenes est une aldolase qui fait preuve d'un remarquable manque de spécificité vis à vis de ses substrats. En effet, elle catalyse le clivage réversible du tagatose-1,6-bisphosphate (TBP), mais également du fructose-1,6-bisphosphate (FBP), du sorbose-1,6-bisphosphate et du psicose-1,6-bisphosphate, quatre stéréoisomères, en dihydroxyacétone phosphate (DHAP) et en glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P). Aldolase de classe I, qui donc catalyse sa réaction en formant un intermédiaire covalent obligatoire, ou base de Schiff, avec son susbtrat, la TBP aldolase de S. pyogenes partage 14 % d’identité avec l’enzyme modèle de cette famille, la FBP aldolase de muscle de mammifère. Bien que le mécanime catalytique de la FBP aldolase des mammifères ait été examiné en détails et qu’il soit approprié d’en tirer des renseignements quant à celui de la TBP aldolase, le manque singulier de stéréospécificité de cette dernière tant dans le sens du clivage que celui de la condensation n’est toujours pas éclairci. Afin de mettre à jour les caractéristiques du mécanisme enzymatique, une étude structurale de la TBP aldolase de S. pyogenes, un pathogène humain extrêmement versatile, a été entreprise. Elle a permis la résolution des structures de l’enzyme native et mutée, en complexe avec des subtrats et des inhibiteurs compétitifs, à des résolutions comprises entre 1.8 Å et 2.5 Å. Le trempage des cristaux de TBP aldolase native et mutante dans une solution saturante de FBP ou TBP a en outre permis de piéger un authentique intermédiaire covalent lié à la Lys205, la lysine catalytique. La determination des profils pH de la TBP aldolase native et mutée, entreprise afin d'évaluer l’influence du pH sur la réaction de clivage du FBP et TBP et ìdentifier le(s) résidu(s) impliqué(s), en conjonction avec les données structurales apportées par la cristallographie, ont permis d’identifier sans équivoque Glu163 comme résidu responsable du clivage. En effet, le mode de liaison sensiblement différent des ligands utilisés selon la stéréochimie en leur C3 et C4 permet à Glu163, équivalent à Glu187 dans la FBP aldolase de classe I, d’abstraire le proton sur l’hydroxyle du C4 et ainsi d’amorcer le clivage du lien C3-C4. L’étude du mécanimse inverse, celui de la condensation, grâce par exemple à la structure de l’enzyme native en complexe avec ses substrats à trois carbones le DHAP et le G3P, a en outre permis d’identifier un isomérisme du substrat G3P comme possible cause de la synthèse des isomères en C4 par cette enzyme. Ce résultat, ainsi que la decouverte d’un possible isomérisme cis-trans autour du lien C2-C3 de la base de Schiff formée avec le DHAP, identifié précedemment, permet de cerner presque complètement les particularités du mécanisme de cette enzyme et d’expliquer comment elle est capable de synthétiser les quatres stéréoisomères 3(S/R), 4(S/R). De plus, la résolution de ces structures a permis de mettre en évidence trois régions très mobiles de la protéine, ce qui pourrait être relié au rôle postulé de son isozyme chez S. pyogenes dans la régulation de l’expression génétique et de la virulence de la bactérie. Enfin, la résolution de la structure du mutant Lys229→Met de la FBP aldolase de muscle en complexe avec la forme cyclique du FBP, de même que des études cristallographiques sur le mutant équivalent Lys205→Met de la TBP aldolase de S. pyogenes et des expériences de calorimétrie ont permis d’identifier deux résidus particuliers, Ala31 et Asp33 chez la FBP aldolase, comme possible cause de la discrimination de cette enzyme contre les substrats 3(R) et 4(S), et ce par encombrement stérique des substrats cycliques. La cristallographie par rayons X et la cinétique enzymatique ont ainsi permis d'avancer dans l'élucidation du mécanisme et des propriétés structurales de cette enzyme aux caractéristiques particulières.

The role of gypsum in the reactions of phosphate with soils

The aim of this study was to examine the mechanisms by which gypsum increases the sorption of fertilizer-P in soils of and and semi-arid regions. Either gypsum or soil (Usher from the UK; pH 7.8, 7% organic matter, 21% CaCO3: Yasouj from Iran; pH 8.2, 1.4% OM, 18% CaCO3: Ghanimeh from Saudi Arabia; pH 7.8, 1% OM, 26% CaCO3, 13% gypsum) was shaken for 24 It with KH2PO4 solutions in 10 mM CaCl2. With gypsum, grinding increased sorption by a factor of about 3, and increase in pH from 5.6 to 7.5 greatly increased sorption. Scanning electron micrographs (SEM) and EDX quantitative analysis showed that small crystals of gypsum disappeared and roughly spherical particles of dicalcium phosphate (DCPD) were formed. Analysis of equilibrium Solutions showed, using GEOCHEM, that octa-calcium phosphate (OCP) coated the DCPD. For the soils, sorption was in the order Ghanimeh > Yasouj > Usher. Removal of gypsum from Ghanimeh reduced sorption, with precipitated gypsum having a greater effect than gypsum mixed physically with the soil. Addition to Usher had no effect. SEM and EDX could not be used in the soil matrix, but solubility analysis again showed that solutions were close to equilibrium with OCP. Usher was unresponsive to added gypsum, presumably because of its small sorption capacity and high organic matter content. In Ghanimeh and Yasouj soils, gypsum increased sorption by being a source of readily available Ca2+ (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regioselective synthesis of mannobiose and mannotriose by reverse hydrolysis using a novel 1,6-alpha-D-mannosidase from Aspergillus phoenicis

A novel 1,6-alpha-D-mannosidase was produced by Aspergillus phoenicis grown on a commercial manno-oligosaccharide preparation in liquid culture. The enzyme hydrolysed only alpha-D-Manp-(1 --> 6)-D-Manp and did not act on alpha-D-Manp-(1 --> 2)-D-Manp, or alpha-D-Manp-(1 --> 3)-D-Manp. The 1,6-alpha-D-mannosidase was used for synthesis of manno-oligosaccharides by reverse hydrolysis reaction. The highest yields, expressed as percentages (w/w) of total sugar, were similar to21% mannobiose and similar to5% mannotriose, and they were obtained with 45% (w/w) initial mannose concentration at pH 4.5 after 12 days incubation at 55 degreesC. The disaccharide and trisaccharide products were separated and their structures determined by methylation analysis. Only 1-6 linkages were found in both of them. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

New prodrugs derived from 6-aminodopamine and 4-aminophenol as candidates for melanocyte-directed enzyme prodrug therapy (MDEPT)

Two novel tyrosinase mediated drug delivery pathways have been investigated for the selective delivery of cytotoxic units to melanocytes from urea and thiourea prodrugs. The synthesis of these prodrugs is reported, as well as oximetry data that illustrate that the targets are substrates for tyrosinase. The stability of each of the prodrugs in (i) phosphate buffer and (ii) bovine serum is discussed, and the urea prodrugs are identified as lead candidates for further studies. Finally, HPLC studies and preliminary cytotoxicity studies in a melanotic and an amelanotic cell line, that illustrate the feasibility of the approach, are presented.

Production of attaching-effacing lesions in ligated large intestine loops of 6-month-old sheep by Escherichia coli O157:H7

Shiga-toxigenic Escherichia coli O157:H7 (STEC O157:H7) is associated with potentially fatal human disease, and a persistent reservoir of the organism is present in some farm animal species, especially cattle and sheep. The mechanisms of persistent colonisation of the ruminant intestine by STEC O157:H7 are poorly understood but may be associated with intimate adherence to eukaryotic cells. Intimate adherence, as evidenced by induction of attaching-effacing (AE) lesions by STEC O157, has been observed in 6-day-old conventional lambs after deliberate oral infection but not in older animals. Thus, the present study used a ligated intestinal loop technique to investigate whether STEC O157:H7 and other attaching-effacing E. coli may adhere intimately to the sheep large intestinal mucosa. To do this, four STEC O157:H7 strains, one STEC 026:K60:H11 and one Shiga toxin-negative E. coli O157:H7 strain, suspended in either phosphate-buffered saline or Dulbecco's modified Eagle's medium, were inoculated into ligated spiral colon loops of each of two lambs. The loops were removed 6 h after inoculation, fixed and examined by light and electron microscopy. AE lesions on the intestinal mucosa were produced by all the inoculated strains. However, the lesions were sparse and small, typically comprising bacterial cells intimately adhered to a single enterocyte, or a few adjacent enterocytes. There was little correlation between the extent of intimate adherence in this model and the bacterial cell density, pre-inoculation growth conditions of the bacteria or the strain tested.

Physiological and morphological adaptations of herbaceous perennial legumes allow differential access to sources of varyingly soluble phosphate

The aim of this study was to investigate the capacity of three perennial legume species to access sources of varyingly soluble phosphorus (P) and their associated morphological and physiological adaptations. Two Australian native legumes with pasture potential (Cullen australasicum and Kennedia prostrata) and Medicago sativa cv. SARDI 10 were grown in sand under two P levels (6 and 40 µg P g−1) supplied as Ca(H2PO4)2·H2O (Ca-P, highly soluble, used in many fertilizers) or as one of three sparingly soluble forms: Ca10(OH)2(PO4)6 (apatite-P, found in relatively young soils; major constituent of rock phosphate), C6H6O24P6Na12 (inositol-P, the most common form of organic P in soil) and FePO4 (Fe-P, a poorly-available inorganic source of P). All species grew well with soluble P. When 6 µg P g−1 was supplied as sparingly soluble P, plant dry weight (DW) and P uptake were very low for C. australasicum and M. sativa (0.1–0.4 g DW) with the exception of M. sativa supplied with apatite-P (1.5 g). In contrast, K. prostrata grew well with inositol-P (1.0 g) and Fe-P (0.7 g), and even better with apatite-P (1.7 g), similar to that with Ca-P (1.9 g). Phosphorus uptake at 6 µg P g−1 was highly correlated with total root length, total rhizosphere carboxylate content and total rhizosphere acid phosphatase (EC 3.1.3.2) activity. These findings provide strong indications that there are opportunities to utilize local Australian legumes in low P pasture systems to access sparingly soluble soil P and increase perennial legume productivity, diversity and sustainability.

Investigation of some dielectric properties of phosphate glasses doped with iron oxides, by a microwave technique

The effects of iron ions on dielectric properties of lithium sodium phosphate glasses were studied by non-usual, fast and non-destructive microwave techniques. The dielectric constant (epsilon`). insertion loss (L) and microwave absorption spectra (microwave response) of the selected glass system xFe(2)O(3)center dot(1 - x)(50P(2)O5 center dot 25Li(2)O center dot 25Na(2)O), being x = 0, 3, 6, ....,15 expressed in mol.%, were investigated. The dielectric constant of the samples was investigated at 9.00 GHz using the shorted-line method (SLM) giving the minimum value of epsilon` = 2.10 +/- 0.02 at room temperature, and increasing further with x, following a given law. It was observed a gradual increasing slope Of E in the temperature range of 25 <= t <= 330 degrees C, at the frequency of 9.00 GHz. Insertion loss (measured at 9.00 GHz) and measurements of microwave energy attenuation, at frequencies ranging from 8.00 to 12.00 GHz were also studied as a function of iron content in the glass samples. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Augmentation of insulin secretion by leucine supplementation in malnourished rats: possible involvement of the phosphatidylinositol 3-phosphate kinase/mammalian target protein of rapamycin pathway

A regimen of low-protein diet induces a reduction of pancreatic islet function that is associated with development of metabolic disorders including diabetes and obesity afterward. In the present study, the influence of leucine supplementation on metabolic parameters, insulin secretion to glucose and to amino acids, as well as the levels of proteins that participate in the phosphatidylinositol 3-phosphate kinase (PI3K) pathway was investigated in malnourished rats. Four groups were fed with different diets for 12 weeks: a normal protein diet (17%) without (NP) or with leucine supplementation (NPL) or a low (6%)-protein diet without (LP) or with leucine supplementation (LPL). Leucine was given in the drinking water during the last 4 weeks. As indicated by the intraperitoneal glucose tolerance test, LPL rats exhibited increased glucose tolerance as compared with NPL group. Both NPL and LPL rats had higher circulating insulin levels than controls. The LPL rats also showed increased insulin secretion by pancreatic islets in response to glucose or arginine compared with those observed in islets from LP animals. Glucose oxidation was significantly reduced in NPL, LP, and LPL isolated islets as compared with NP; but no alteration was observed for leucine and glutamate oxidation among the 4 groups. Western blotting analysis demonstrated increased PI3K and mammalian target protein of rapamycin protein contents in LPL compared with LP islets. A significant increase in insulin-induced insulin receptor substrate I associated PI3K activation was also observed in LPL compared with LP islets. These findings indicate that leucine supplementation can augment islet function in malnourished rats and that activation of the PI3K/maminalian target protein of rapamycin pathway may play a role in this process. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.