Delta 13C measured on alkenones of surface sediment samples GeoB1008-6 to GeoB3603-1 from the South Atlantic

We have analyzed the stable carbon isotopic composition of the diunsaturated C37 alkenone in 29 surface sediments from the equatorial and South Atlantic Ocean. Our study area covers different oceanographic settings, including sediments from the major upwelling regions off South Africa, the equatorial upwelling, and the oligotrophic western South Atlantic. In order to examine the environmental influences on the sedimentary record the alkenone-based carbon isotopic fractionation (Ep) values were correlated with the overlying surface water concentrations of aqueous CO2 ([CO2(aq)]), phosphate, and nitrate. We found Ep positively correlated with 1/[CO2(aq)] and negatively correlated with [PO43-] and [NO3-]. However, the relationship between Ep and 1/[CO2(aq)] is opposite of what is expected from a [CO2(aq)] controlled, diffusive uptake model. Instead, our findings support the theory of Bidigare et al. (1997, doi:10.1029/96GB03939) that the isotopic fractionation in haptophytes is related to nutrient-limited growth rates. The relatively high variability of the Ep-[PO4] relationship in regions with low surface water nutrient concentrations indicates that here other environmental factors also affect the isotopic signal. These factors might be variations in other growth-limiting resources such as light intensity or micronutrient concentrations.

Combined effects of ocean acidification and light or nitrogen availabilities on 13C fractionation in marine dinoflagellates

Along with increasing oceanic CO2 concentrations, enhanced stratification constrains phytoplankton to shallower upper mixed layers with altered light regimes and nutrient concentrations. Here, we investigate the effects of elevated pCO2 in combination with light or nitrogen-limitation on 13C fractionation (epsilon p) in four dinoflagellate species. We cultured Gonyaulax spinifera and Protoceratium reticulatum in dilute batches under low-light (LL) and high-light (HL) conditions, and grew Alexandrium fundyense and Scrippsiella trochoidea in nitrogen-limited continuous cultures (LN) and nitrogen-replete batches (HN). The observed CO2-dependency of epsilon p remained unaffected by the availability of light for both G. spinifera and P. reticulatum, though at HL epsilon p was consistently lower by about 2.7 per mil over the tested CO2 range for P. reticulatum. This may reflect increased uptake of (13C-enriched) bicarbonate fueled by increased ATP production under HL conditions. The observed CO2-dependency of epsilon p disappeared under LN conditions in both A. fundyense and S. trochoidea. The generally higher epsilon p under LN may be associated with lower organic carbon production rates and/or higher ATP:NADPH ratios. CO2-dependent epsilon p under non-limiting conditions has been observed in several dinoflagellate species, showing potential for a new CO2-proxy. Our results however demonstrate that light- and nitrogen-limitation also affect epsilon p, thereby illustrating the need to carefully consider prevailing environmental conditions.

Medizinischer und gesundheitsökonomischer Nutzen der Untersuchung auf Helicobacter pylori-Besiedlung mittels 13C-Harnstoff-Atemtest in der Primärdiagnostik im Vergleich zu invasiven und nichtinvasiven diagnostischen Verfahren

Hintergrund: Helicobacter pylori (H. pylori) zählt trotz abnehmender Inzidenz zu den häufigsten bakteriellen Infektionskrankheiten des Menschen. Die Infektion mit H. pylori ist ein Risikofaktor für Krankheiten wie gastroduodenale Geschwüre, Magenkarzinomen und MALT (Mucosa Associated Lymphoid Tissue)-Lymphomen. Zur Diagnostik von H. pylori stehen verschiedene invasive und nichtinvasive Verfahren zur Verfügung. Der 13C-Harnstoff-Atemtest wird zur Kontrolle einer Eradikationstherapie empfohlen, kommt in der Primärdiagnostik von H. pylori derzeit jedoch nicht standardmäßig in Deutschland zum Einsatz. Fragestellung: Welchen medizinischen und gesundheitsökonomischen Nutzen hat die Untersuchung auf H. pylori-Besiedlung mittels 13C-Harnstoff-Atemtest in der Primärdiagnostik im Vergleich zu invasiven und nichtinvasiven diagnostischen Verfahren? Methodik: Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche in Verbindung mit einer Handsuche werden Studien zur Testgüte und Kosten-Effektivität des 13C-Harnstoff-Atemtests im Vergleich zu anderen diagnostischen Verfahren zum primären Nachweis von H. pylori identifiziert. Es werden nur medizinische Studien eingeschlossen, die den 13C-Harnstoff-Atemtest direkt mit anderen H. pylori-Testverfahren vergleichen. Goldstandard ist eines oder eine Kombination der biopsiebasierten Testverfahren. Für die gesundheitsökonomische Beurteilung werden nur vollständige gesundheitsökonomische Evaluationsstudien einbezogen, bei denen die Kosten-Effektivität des 13C Harnstoff-Atemtests direkt mit anderen H. pylori-Testverfahren verglichen wird. Ergebnisse: Es werden 30 medizinische Studien für den vorliegenden Bericht eingeschlossen. Im Vergleich zum Immunglobulin G (IgG)-Test ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests zwölfmal höher, sechsmal niedriger und einmal gleich, und die Spezifität 13-mal höher, dreimal niedriger und zweimal gleich. Im Vergleich zum Stuhl-Antigen-Test ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests neunmal höher, dreimal niedriger und einmal gleich, und die Spezifität neunmal höher, zweimal niedriger und zweimal gleich. Im Vergleich zum Urease-Schnelltest sind die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests viermal höher, dreimal niedriger und viermal gleich und die Spezifität fünfmal höher, fünfmal niedriger und einmal gleich. Im Vergleich mit der Histologie ist die Sensitivität des 13C-Harnstoff-Atemtests einmal höher und zweimal niedriger und die Spezifität zweimal höher und einmal niedriger. In je einem Vergleich zeigt sich kein Unterschied zwischen 13C-Harnstoff-Atemtest und 14C-Harnstoff-Atemtest, sowie eine niedrigere Sensitivität und höhere Spezifität im Vergleich zur Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Inwieweit die beschriebenen Unterschiede statistisch signifikant sind, wird in sechs der 30 Studien angegeben. Es werden neun gesundheitsökonomische Evaluationen in dem vorliegenden Bericht berücksichtigt. Die Test-and-Treat-Strategie mittels 13C-Harnstoff-Atemtest wird in sechs Studien mit einem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis der Serologie sowie in drei Studien mit einem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis des Stuhl-Antigen-Tests verglichen. Dabei ist das Atemtestverfahren dreimal kosteneffektiv gegenüber der serologischen Methode und wird von der Stuhl-Antigen-Test-Strategie einmal dominiert. Vier Studien beinhalten einen Vergleich der Test-and -Treat-Strategie auf Basis des 13C-Harnstoff-Atemtests mit einer empirischen antisekretorischen Therapie, wobei sich das Atemtesverfahren zweimal als kosteneffektive Prozedur erweist und zwei Studien einen Vergleich mit einer empirischen Eradikationstherapie. In fünf Studien wird das Test-and-Treat-Verfahren mittels 13C-Harnstoff-Atemtest einer endoskopiebasierten Strategie gegenübergestellt. Zweimal dominiert die Atemteststrategie die endoskopische Prozedur und einmal wird sie von dieser Strategie dominiert. Diskussion:Sowohl die medizinischen als auch die ökonomischen Studien weisen mehr oder minder gravierende Mängel auf und liefern heterogene Ergebnisse. So werden in der Mehrzahl der medizinischen Studien keine Angaben zur statistischen Signifikanz der berichteten Unterschiede zwischen den jeweiligen Testverfahren gemacht. Im direkten Vergleich weist der 13C-Harnstoff-Atemtest überwiegend eine höhere Testgüte als der IgG und der Stuhl-Antigen-Test auf. Aus den Vergleichen mit dem Urease-Schnelltest lassen sich keine Tendenzen bezüglich der Sensitivität ableiten, wohingegen die Spezifität des 13C-Harnstoff-Atemtests höher einzuschätzen ist. Für die Vergleiche des 13C-Harnstoff-Atemtest mit der Histologie, dem 14C-Harnstoff-Atemtest und der PCR liegen zu wenige Ergebnisse vor. In der eingeschlossenen ökonomischen Literatur deuten einige Studienergebnisse auf eine Kosten-Effektivität der Test-and-Treat-Strategie mittels 13C-Harnstoff-Atemtest gegenüber dem Test-and-Treat-Verfahren auf Basis der Serologie und der empirischen antiskretorischen Therapie hin. Um Tendenzen bezüglich der Kosten-Effektivität der Atemteststrategie gegenüber der Test-and-Treat-Strategie mittels Stuhl-Antigen-Test sowie der empirischen Eradikationstherapie abzuleiten, mangelt es an validen Ergebnissen bzw. ökonomischer Evidenz. Die Untersuchungsresultate hinsichtlich eines Vergleichs mit endoskopiebasierten Verfahren fallen diesbezüglich zu heterogen aus. Insgesamt kann keines der ökonomischen Modelle der Komplexität des Managements von Patienten mit dyspeptischen Beschwerden gänzlich gerecht werden. Schlussfolgerungen/Empfehlungen: Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Studienlage zur medizinischen und ökonomischen Beurteilung des 13C-Harnstoff-Atemtests im Vergleich zu anderen diagnostischen Methoden nicht ausreichend ist, um den Atemtest als primärdiagnostisches Standardverfahren im Rahmen einer Test-and-Treat-Strategie beim Management von Patienten mit dyspeptischen Beschwerden für die deutsche Versorgungslandschaft insbesondere vor dem Hintergrund der Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS) anstelle einer endoskopiebasierten Methode zu empfehlen.

Composición isotópica (13C/12C y 18 O/16 O) de las rocas encajantes de los yacimientos Zn-Pb del Cretácico Inferior de Cantabria (Sector Reocín-La Florida).

En este trabajo se presentan datos de la composición isotópica en carbono y oxígeno de rocas carbonáticas (calizas y dolomías) en el sector Reocín-La Florida (Cantabria). Estos materiales constituyen la roca encajante de importantes mineralizaciones dé Zn-Pb (tipo Mississippi Valley) de edad Cretácica. Las calizas analizadas tienen valores medios del ð13C(PDB) y ð18 O(SMOW) de +3,15 y +27,21, respectivamente. y las dolomías de +2,05 y +25,53, respectivamente. Estos datos sugieren una génesis diferente para ambos tipos de carbonatos, de tal forma que un origen singenético para las mineralizaciones debe ser rechazado. También se analizan otros tipos de carbonatos presentes (calizas de dolomitización y espeleotemas), cuyos datos indican un origen relacionado con aguas meteóricas, dado el empobrecimiento que estos materiales poseen en los isótopos pesados.

Contribuição computacional na análise de dados R M N 13C de triterpenos pentacíclicos.

1990

Magnetic resonance spectroscopy in seizure disorders

Key points • The clinical aims of MR spectroscopy (MRS) in seizure disorders are to help identify, localize and characterize epileptogenic foci. • Lateralizing MRS abnormalities in temporal lobe epilepsy (TLE) may be used clinically in combination with structural and T2 MRI measurements together with other techniques such as EEG, PET and SPECT. • Characteristic metabolite abnormalities are decreased N-acetylaspartate (NAA) with increased choline (Cho) and myoinositol (mI) (short-echo time). • Contralateral metabolite abnormalities are frequently seen in TLE, but are of uncertain significance. • In extra-temporal epilepsy, metabolite abnormalities may be seen where MR imaging (MRI) is normal; but may not be sufficiently localized to be useful clinically. • MRS may help to characterize epileptogenic lesions visible on MRI (aggressive vs. indolent neoplastic, dysplasia). • Spectral editing techniques are required to evaluate specific epilepsy-relevant metabolites (e.g. -aminobutyric acid (GABA)), which may be useful in drug development and evaluation. • MRS with phosphorus (31P) and other nuclei probe metabolism of epilepsy, but are less useful clinically. • There is potential for assessing the of drug mode of action and efficacy through 13C carbon metabolite measurements, while changes in sodium homeostasis resulting from seizure activity may be detected with 23Na MRS.

Soil carbon saturation : implications for measurable carbon pool dynamics in long-term incubations

The efficiency of agricultural management practices to store SOC depends on C input level and how far a soil is from its saturation level (i.e. saturation deficit). The C Saturation hypothesis suggests an ultimate soil C stabilization capacity defined by four SOM pools capable of C saturation: (1) non-protected, (2) physically protected, (3) chemically protected and (4) biochemically protected. We tested if C saturation deficit and the amount of added C influenced SOC storage in measurable soil fractions corresponding to the conceptual chemical, physical, biochemical, and non-protected C pools. We added two levels of C-13- labeled residue to soil samples from seven agricultural sites that were either closer to (i.e., A-horizon) or further from (i.e., C-horizon) their C saturation level and incubated them for 2.5 years. Residue-derived C stabilization was, in most sites, directly related to C saturation deficit but mechanisms of C stabilization differed between the chemically and biochemically protected pools. The physically protected C pool showed a varied effect of C saturation deficit on C-13 stabilization, due to opposite behavior of the POM and mineral fractions. We found distinct behavior between unaggregated and aggregated mineral-associated fractions emphasizing the mechanistic difference between the chemically and physically protected C-pools. To accurately predict SOC dynamics and stabilization, C Saturation of soil C pools, particularly the chemically and biochemically protected pools, should be considered. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Soil carbon saturation : evaluation and corroboration by long-term incubations

Although current assessments of agricultural management practices on soil organic C (SOC) dynamics are usually conducted without any explicit consideration of limits to soil C storage, it has been hypothesized that the SOC pool has an upper, or saturation limit with respect to C input levels at steady state. Agricultural management practices that increase C input levels over time produce a new equilibrium soil C content. However, multiple C input level treatments that produce no increase in SOC stocks at equilibrium show that soils have become saturated with respect to C inputs. SOC storage of added C input is a function of how far a soil is from saturation level (saturation deficit) as well as C input level. We tested experimentally if C saturation deficit and varying C input levels influenced soil C stabilization of added C-13 in soils varying in SOC content and physiochemical characteristics. We incubated for 2.5 years soil samples from seven agricultural sites that were closer to (i.e., A-horizon) or further from (i.e., C-horizon) their C saturation limit. At the initiation of the incubations, samples received low or high C input levels of 13 C-labeled wheat straw. We also tested the effect of Ca addition and residue quality on a subset of these soils. We hypothesized that the proportion of C stabilized would be greater in samples with larger C Saturation deficits (i.e., the C- versus A-horizon samples) and that the relative stabilization efficiency (i.e., Delta SCC/Delta C input) would decrease as C input level increased. We found that C saturation deficit influenced the stabilization of added residue at six out of the seven sites and C addition level affected the stabilization of added residue in four sites, corroborating both hypotheses. Increasing Ca availability or decreasing residue quality had no effect on the stabilization of added residue. The amount of new C stabilized was significantly related to C saturation deficit, supporting the hypothesis that C saturation influenced C stabilization at all our sites. Our results suggest that soils with low C contents and degraded lands may have the greatest potential and efficiency to store added C because they are further from their saturation level. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.