Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Enhanced fault recovery methods for protected traffic services in GMPLS networks

Les noves tecnologies a la xarxa ens permeten transportar, cada cop més, grans volums d' informació i trànsit de xarxa amb diferents nivells de prioritat. En aquest escenari, on s'ofereix una millor qualitat de servei, les conseqüències d'una fallada en un enllaç o en un node esdevenen més importants. Multiprotocol Lavel Switching (MPLS), juntament amb l'extensió a MPLS generalitzat (GMPLS), proporcionen mecanismes ràpids de recuperació de fallada establint camins, Label Switch Path (LSPs), redundants per ser utilitzats com a camins alternatius. En cas de fallada podrem utilitzar aquests camins per redireccionar el trànsit. El principal objectiu d'aquesta tesi ha estat millorar alguns dels actuals mecanismes de recuperació de fallades MPLS/GMPLS, amb l'objectiu de suportar els requeriments de protecció dels serveis proporcionats per la nova Internet. Per tal de fer aquesta avaluació s'han tingut en compte alguns paràmetres de qualitat de protecció com els temps de recuperació de fallada, les pèrdues de paquets o el consum de recursos. En aquesta tesi presentem una completa revisió i comparació dels principals mètodes de recuperació de fallada basats en MPLS. Aquest anàlisi inclou els mètodes de protecció del camí (backups globals, backups inversos i protecció 1+1), els mètodes de protecció locals i els mètodes de protecció de segments. També s'ha tingut en compte l'extensió d'aquests mecanismes a les xarxes òptiques mitjançant el pla de control proporcionat per GMPLS. En una primera fase d'aquest treball, cada mètode de recuperació de fallades és analitzat sense tenir en compte restriccions de recursos o de topologia. Aquest anàlisi ens dóna una primera classificació dels millors mecanismes de protecció en termes de pèrdues de paquets i temps de recuperació. Aquest primer anàlisi no és aplicable a xarxes reals. Per tal de tenir en compte aquest nou escenari, en una segona fase, s'analitzen els algorismes d'encaminament on sí tindrem en compte aquestes limitacions i restriccions de la xarxa. Es presenten alguns dels principals algorismes d'encaminament amb qualitat de servei i alguna de les principals propostes d'encaminament per xarxes MPLS. La majoria dels actual algorismes d'encaminament no tenen en compte l'establiment de rutes alternatives o utilitzen els mateixos objectius per seleccionar els camins de treball i els de protecció. Per millorar el nivell de protecció introduïm i formalitzem dos nous conceptes: la Probabilitat de fallada de la xarxa i l'Impacte de fallada. Un anàlisi de la xarxa a nivell físic proporciona un primer element per avaluar el nivell de protecció en termes de fiabilitat i disponibilitat de la xarxa. Formalitzem l'impacte d'una fallada, quant a la degradació de la qualitat de servei (en termes de retard i pèrdues de paquets). Expliquem la nostra proposta per reduir la probabilitat de fallada i l'impacte de fallada. Per últim fem una nova definició i classificació dels serveis de xarxa segons els valors requerits de probabilitat de fallada i impacte. Un dels aspectes que destaquem dels resultats d'aquesta tesi és que els mecanismes de protecció global del camí maximitzen la fiabilitat de la xarxa, mentre que les tècniques de protecció local o de segments de xarxa minimitzen l'impacte de fallada. Per tant podem assolir mínim impacte i màxima fiabilitat aplicant protecció local a tota la xarxa, però no és una proposta escalable en termes de consum de recursos. Nosaltres proposem un mecanisme intermig, aplicant protecció de segments combinat amb el nostre model d'avaluació de la probabilitat de fallada. Resumint, aquesta tesi presenta diversos mecanismes per l'anàlisi del nivell de protecció de la xarxa. Els resultats dels models i mecanismes proposats milloren la fiabilitat i minimitzen l'impacte d'una fallada en la xarxa.

Population Trends of a Mixed-Species Colony of Humboldt and Magellanic Penguins in Southern Chile after Establishing a Protected Area

Worldwide marine protected areas (MPAs) have been designated to protect marine resources, including top predators such as seabirds. There is no conclusive information on whether protected areas can improve population trends of seabirds when these are further exploited as tourist attractions, an activity that has increased in past decades. Humboldt Penguins (Spheniscus humboldti) and Magellanic Penguins (S. magellanicus) breed sympatrically on Puñihuil Islets, two small coastal islands off the west coast of Chiloé Island (41° S) in southern Chile that are subject to exploitation for tourism. Our goal was to compare the population size of the mixed colony of Humboldt and Magellanic Penguins before and after protection from unregulated tourism and freely roaming goats in 1997. For this purpose, two censuses were conducted in 2004 and 2008, and the numbers compared with those obtained in 1997 by other authors. The proportion of occupied, unoccupied, and collapsed/flooded burrows changed between years; there were 68% and 34% fewer collapsed burrows in 2004 and 2008, respectively, than in 1997. For the total number of burrows of both species, we counted 48% and 63% more burrows in 2004 and 2008, respectively, than in 1997. We counted 13% more burrows of Humboldt Penguins in 2008 than in 1997, and for Magellanic Penguins, we estimated a 64% increase in burrows in 2008. Presumably, this was as a result of habitat improvement attributable to the exclusion of tourists and the removal of goats from the islets. Although tourist visits to the islets are prohibited, tourism activities around the colonies are prevalent and need to be taken into account to promote appropriate management.

Social interactions and resource ownership in two private protected areas of Paraguay

This paper describes the results of field research to dissect how social interactions differ between two reserves in Paraguay having very different styles of governance. The two reserves were Mbaracayu Natural Forest Reserve (Reserva Natural del Bosque de Mbaracayti, RNBM) and San Rafael Managed Resource Reserve (Reserva de Recursos Manejados San Rafael, RRMSR). RNBM is a private reserve owned by a non-governmental organisation. while RRNISR is a publicly-managed reserve, albeit with a substantial degree of private land ownership. Both reserves are intended to protect Atlantic Forest, one of the five world biodiversity 'hotspots', and also one of the most highly threatened. Each reserve and its buffer zone comprises a set of stakeholders, including indigenous communities and farmers, and the paper explores the interactions between these and the management regime. Indeed, while the management regimes of the two reserves are different, one being highly top-down (RNBM) and the other more socially inclusive (RRMSR), the issues that they have to deal with are much the same. However, while both management regimes will readily acknowledge the need to address poverty, inequality appears to be a far more sensitive issue. Whereas this may be expected for the privately-owned RNBM it is perhaps more surprising in RRNISR even when allowing for the fact that much of the land in the latter is in private hands. It is argued that the origins of this sensitivity rest within the broader features of Paraguayan society, and the prevalence of private land ownership. Yet ironically, it is the inequality in land ownership that is perhaps the most significant threat to conservation in both reserves. Therefore, while reserve-level analyses can provide some insight into the driving forces at play in the interaction between conservation and sustainable management, larger scales may be necessary to gain a fuller appreciation of the dynamics operating at site level. Even in a society with a history of centralised control these dynamics may be surprising. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Impact on CVD risk of modifying milk fat to decrease intake of SFA and increase intake of cis-MUFA

Despite the acknowledged benefits of reducing SFA intake few countries within the EU meet recognised targets. Milk and dairy products represent the single largest source of dietary SFA in most countries, yet epidemiological evidence indicates that milk has cardioprotective properties such that simply reducing consumption of dairy foods to meet SFA targets may not be a sound public health approach. The present paper explores the options for replacing some of the SFA in milk fat with cis-MUFA through alteration of the diet of the dairy cow, and the evidence that such changes can improve the indicators for CHD and CVD in general for the consumer. In addition, the outcome of such changes on risk factors for CHD and CVD at the population level is examined in the light of a modelling exercise involving data for eleven EU member states. Given the current and projected costs of health care, the results indicate that urgent consideration should be given to such a strategy.

Impact on CVD risk of modifying milk fat to decrease intake of SFA and increase intake of cis-MUFA

Despite the acknowledged benefits of reducing SFA intake few countries within the EU meet recognised targets. Milk and dairy products represent the single largest source of dietary SFA in most countries, yet epidemiological evidence indicates that milk has cardioprotective properties such that simply reducing consumption of dairy foods to meet SFA targets may not be a sound public health approach. The present paper explores the options for replacing some of the SFA in milk fat with cis-MUFA through alteration of the diet of the dairy cow, and the evidence that such changes can improve the indicators for CHD and CVD in general for the consumer. In addition, the outcome of such changes on risk factors for CHD and CVD at the population level is examined in the light of a modelling exercise involving data for eleven EU member states. Given the current and projected costs of health care, the results indicate that urgent consideration should be given to such a strategy.

The income requirements of marine protected areas

Given the growing impact of human activities on the sea, managers are increasingly turning to marine protected areas (MPAs) to protect marine habitats and species. Many MPAs have been unsuccessful, however, and lack of income has been identified as a primary reason for failure. In this study, data from a global survey of 79 MPAs in 36 countries were analysed and attempts made to construct predictive models to determine the income requirements of any given MPA. Statistical tests were used to uncover possible patterns and relationships in the data, with two basic approaches. In the first of these, an attempt was made to build an explanatory "bottom-up" model of the cost structures that might be required to pursue various management activities. This proved difficult in practice owing to the very broad range of applicable data, spanning many orders of magnitude. In the second approach, a "top-down" regression model was constructed using logarithms of the base data, in order to address the breadth of the data ranges. This approach suggested that MPA size and visitor numbers together explained 46% of the minimum income requirements (P < 0.001), with area being the slightly more influential factor. The significance of area to income requirements was of little surprise, given its profile in the literature. However, the relationship between visitors and income requirements might go some way to explaining why northern hemisphere MPAs with apparently high incomes still claim to be under-funded. The relationship between running costs and visitor numbers has important implications not only in determining a realistic level of funding for MPAs, but also in assessing from where funding might be obtained. Since a substantial proportion of the income of many MPAs appears to be utilized for amenity purposes, a case may be made for funds to be provided from the typically better resourced government social and educational budgets as well as environmental budgets. Similarly visitor fees, already an important source of funding for some MPAs, might have a broader role to play in how MPAs are financed in the future. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Visceral tissue mass and rumen volume in dairy cows during the transition from late gestation to early lactation

The objectives were to measure the effects of transition and supplemental barley or rumen-protected protein on visceral tissue mass in dairy cows and the effects of transition and barley on rumen volume and liquid turnover. Cows were individually fed a grass silage-based gestation ration to meet energy and protein requirements for body weight stasis beginning 6 wk before expected calving. A corn silage-based lactation ration was individually fed ad libitum after calving. In the visceral mass study, 36 cows were randomly assigned to one of 3 dietary treatments: basal ration or basal ration plus either 800 g dry matter (DM) of barley meal per day or 750 g DM of rumen-protected soybean protein per day. Cows were slaughtered at 21 and 7 d before expected calving date or at 10 and 22 d postpartum. Visceral mass and rumen papillae characteristics were measured. Diets had little effect on visceral mass. The mass of the reticulo-rumen, small intestine, large intestine, and liver was, or tended to be, greater at 22 d postpartum but not at 10 d postpartum before DM intake had increased. Rumen papillae mass increased at 10 d postpartum, perhaps in response to increased concentrates. Mesenteric fat decreased after calving, reflecting body fat mobilization. Ten rumen-cannulated cows were fed the basal gestation ration alone or supplemented with 880 g of barley meal DM. Rumen volumes and liquid dilution rates were measured at 17 and 8 d before calving and at 10, 20, and 31 d postpartum. Feeding barley had no effects. After calving, rumen DM volume and liquid dilution rate increased, but liquid volume did not increase. Changes in gastrointestinal and liver mass during transition were apparently a consequence of changes in DM intake and nutrient supply and not initiation of lactation per se.

The use of ultraviolet-blocking films in insect pest management in the UK; effects on naturally occurring arthropod pest and natural enemy populations in a protected cucumber crop

Studies in polytunnels were conducted to investigate the effects of ultraviolet (UV)-blocking films on naturally occurring insect pests and their arthropod natural enemies on a cucumber crop. Within tunnels clad with Antibotrytis (blocks light < 400 nm) and UVI/EVA (UV transmitting), 5.8 and 23.4 times more aphids, respectively, were recorded on traps compared with those on traps within tunnels clad with XL 385 (blocks light < 385 nm). When all plants within the UVI/EVA tunnels had become heavily infested with aphids, half of the plants in XL 385 tunnels were uninfested. More Coleoptera and thrips (approximately two times) were recorded under the UVI/EVA film than under the UV-blocking films, but for other arthropod pests (e. g. whitefly, leafhoppers), clear conclusions could not be drawn as low numbers were recorded. Substantial numbers of chalcid parasitoids and syrphids were found under the UV-blocking films, but further research is needed to evaluate fully the effect of such films on biological control of aphids. Higher syrphid numbers and more aphid mummies were recorded under the UVI/EVA film, probably because of the higher numbers of aphids present in tunnels clad with this film. The potential that UV-blocking films have as an effective component of commercial Integrated Pest Management (IPM) systems, for protected horticultural crops, is discussed.

The population genetic structure of clonal organisms generated by exponentially bounded and fat-tailed dispersal

Long distance dispersal (LDD) plays an important role in many population processes like colonization, range expansion, and epidemics. LDD of small particles like fungal spores is often a result of turbulent wind dispersal and is best described by functions with power-law behavior in the tails ("fat tailed"). The influence of fat-tailed LDD on population genetic structure is reported in this article. In computer simulations, the population structure generated by power-law dispersal with exponents in the range of -2 to -1, in distinct contrast to that generated by exponential dispersal, has a fractal structure. As the power-law exponent becomes smaller, the distribution of individual genotypes becomes more self-similar at different scales. Common statistics like G(ST) are not well suited to summarizing differences between the population genetic structures. Instead, fractal and self-similarity statistics demonstrated differences in structure arising from fat-tailed and exponential dispersal. When dispersal is fat tailed, a log-log plot of the Simpson index against distance between subpopulations has an approximately constant gradient over a large range of spatial scales. The fractal dimension D-2 is linearly inversely related to the power-law exponent, with a slope of similar to -2. In a large simulation arena, fat-tailed LDD allows colonization of the entire space by all genotypes whereas exponentially bounded dispersal eventually confines all descendants of a single clonal lineage to a relatively small area.