Les matemàtiques i la música: el nombre d'or i el seu ús en la composició musical

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. El nombre d’or és un recurs matemàtic que utilitza el compositor per dissenyar una estructura que li permeti organitzar el material del discurs musical que ha estat dictat per la seva inspiració, de forma que, tot i mantenir-se fidel als punts que defineixen l’estructura fonamentada en el nombre d’or, la seva llibertat creativa no es veu limitada. El fet de sotmetre el discurs musical espontani a uns paràmetres matemàtics concrets dóna a l’obra coherència i ordre. Aquest és precisament l’efecte cercat per tots els compositors que han utilitzat el nombre d’or en les seves composicions. S’ha procedit a la recerca de bibliografia específica en la matèria. Posteriorment, s’ha desenvolupat l’anàlisi de diverses obres estructurades d’acord amb els cànons auris seguint les pautes d’anàlisi obtingudes a partir de la bibliografia. Finalment, s’ha compost una obra musical estructurada segons les directrius àuries a partir dels elements explicitats per l’anàlisi.

Isotermes d'adsorpció d'alquilfenols en sediments i altres materials

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Center of Applied Geosciences de la Eberhard Karls Universität entre abril i octubre del 2007. Durant l'estada es va adquirir la tècnica per a la realització d'isotermes d'adsorció aplicant-la posteriorment a l'estudi de dos compostos del grup dels alquilfenols (nonilfenol i octilfenol). Aquestes isotermes es van realitzar en diversos sediments provinents de la conca hidrogràfica del riu Ebre i en altres dos materials (lignit i torba), tots ells amb diferent contingut de carboni orgànic total (que varia entre 0,4% per a un dels sediments i 47,8% per a la torba), per a estudiar la influència d'aquest paràmetre en els comportament del nonilfenol pel que fa a l'adsorció. Per altra banda es va afegir l’octilfenol a l’estudi, tant per separat com en combinació amb el nonilfenol, i es va extendre la isoterma per al nonilfenol a concentracions més baixes, properes a les concentracions que es poden trobar d’aquest compost al medi. Aquestes últimes isotermes es van realitzar utilitzant en tots els casos un dels sediments del riu Ebre, amb un contingut de carboni orgànic del 5,8 %, per a poder comparar els resultats sense la influència d’aquest paràmetre. Totes les mostres es van analitzar utilitzant un cromatogràf de gasos acoblat a un espectròmetre de masses.

What to drink with cheese fondue

Comment on: Heinrich H, Goetze O, Menne D, Iten PX, Fruehauf H, Vavricka SR, Schwizer W, Fried M, Fox M. Effect on gastric function and symptoms of drinking wine, black tea, or schnapps with a Swiss cheese fondue: randomised controlled crossover trial. BMJ. 2010 Dec 14;341:c6731. doi: 10.1136/bmj.c6731. PMID 21156747

Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

Toxicological and toxicogenetic effects of plants used in popular medicine and in cattle food

Toxicological and toxicogenetic effects of aqueous (tea) and hexanica fruit extract of Indigofera suffruticosa Mill, and hydroalcoholic root extract od Solanum agrarium Stendt. Were evaluated in Balb C male mice intraperitoneally exposed. A hepatotoxic effect was observed just for animals treated with aqueous fruit extract of I. suffruticosa. In relation to the toxicogenetic effect, just the group trreated with 12.5% of toxic dose of aqueous fruit extract of I. suffruticosa showed a statistically significant increase in the frequency of cells with chromosome aberrations (cytogenetic effect), although a slight increase was also observed for the highest dose (25% of LF50_ of hydroalcoholic root extract of S. agrarium. The results obtanied show that before S. agrarium is used as medicine and before the wide use of I. suffruticosa in cattle food, careful evaluation must be done.

Pharmacological and toxicological evaluation of Alpinia speciosa

Alpinia speciosa Schum or A. nutans is a plant of the Zingiberanceae family, Known popularly as "colony" (colônia) and used as a diuretic and to control hypertensión. We have determinated the concentration of Na+ and K+ found in the alcoholic extract and in the tea concoction. They contained 51.0mEq Na+, and 132 mEq K+ in the extract, and 0,0 mEq of Na+ and 26 mEq K+ in the tea. Phytochemical analysis of the leaves demonstrated the presence of catecquic tanins, phenols and alkaloids, and also some essential oils. When injected intra-peritoneally the hydroalcoholic extract, in range of 100 a 1400 mg/Kg, (or 2500-18000 mg/Kg orally) produced in mice: writhing, psychomorot excitation, hypokinesis and pruritus. The LD50 by ip was 0.760 + or - 0.126 g/Kg and 10.0 + or - 2.5 g/Kg by oral administration for the hydroalcoholic extract. Subacute toxicity made injecting daily for 30 days the LD10 in rats caused an increase in transaminases and lactate dehydrogenase, whereas other parameters such as nlood glucose, urea and creatinine were normal. A histopathological analysis of liver, spleen, gut, lung and heart showed no alterations. The drug also produced a prolongation of the sleeping time. The hydroalcoholic extract induced int he rat and in the dog a dose-dependent fall in blood pressure in doses of 10 to 30 mg/Kg. In isolated atria the extract induced a reduction of the frequnecy and in the inotropic responses. Neither the extract nor the tea had an effect on the diuresis of the rat.

Nutrition transition in a middle-income country: 22-year trends in the Seychelles.

BACKGROUND/OBJECTIVES: There is little objective information regarding nutrition transition in African countries. We assessed trends in nutrition patterns in the Seychelles between 1989 and 2011. SUBJECTS/METHODS: Population-based samples were obtained in 1989, 1994 and 2011 and participants aged 25-44 are considered in this study (n=493, 599 and 471, respectively). Similar, although not identical, food frequency questionnaires (FFQs) were used in each survey and the variables were collapsed into homogenous categories for the purpose of this study. RESULTS: Between 1989 and 2011, consumption frequency of fish (5+/week) decreased from 93 to 74%, whereas the following increased: meat (5+/week) 25 to 51%, fruits (1+/week) 48 to 94%, salty snacks (1+/week) 22 to 64% and sweet snacks (1+/week) 38 to 67% (P<0.001 for all). Consumption frequency decreased for home-brewed alcoholic drinks (1+/week) 16 to 1%, but increased for wine (1+/week) 5 to 33% (both P<0.001). Between 2004 and 2011, consumption frequency decreased for rice (2/day) 62 to 57% and tea (1+/day) 72 to 68%, increased for poultry (1+/week) 86 to 96% (all P<0.01), and did not change for vegetables (70.3 to 69.8%, P=0.65). CONCLUSIONS: Seychelles is experiencing nutrition transition characterized by a decreased consumption frequency of traditional staple foods (fish, polished rice), beverages (tea) and of inexpensive home brews, and increased consumption frequency of meat, poultry and snacks. Food patterns also became more varied along with a broader availability of products in the 22-year interval. The health impact of these changes should be further studied.

Ecologie d'une population de Crocidura russula en milieu rural montagnard (Insectivora, Soricidae)

Crocidura russula is restricted to the vicinity of human dwellings in the northern parts of its range and in the mountain regions of Central and Western Europe. In order to better understand the causes of such a distribution, a population was studied in a rural mountain habitat (750 m above sea level), where the species was found almost exclusively in the neighbourhood of human dwellings. The study was conducted on a 2000 m2 area, over a period of 20 months, by live-trapping and radioactive tracking. The abundance, the local distribution and the behaviour of the shrews vary greatly throughout the year. In summer, they chiefly inhabit areas with a dense herbaceous cover or shruby vegetation; they are mainly active at ground level, in the litter. In autumn, changes in the environmental conditions (lowering of temperatures, subsidence of the herbaceous vegetation, presence of snow) create important energetic problems. At that time, the shrews gradually become more active around and inside compost-heaps and buildings. The microclimate of such environments is mild and prey are numerous. The winter population is reduced (reaching its lowest level in late winter) and consists only of shrews frequenting these sites. The observed spatial distribution is the result of the energetic dependence of the wintering shrews on human dwellings and their surroundings. This dependence is probably related to the physiological characteristics of the species. In the prospected region, Crocidura russula is the only shrew which regularly takes advantage of man-made habitats; the maintenance of the species in the rural mountain enviroment is probably favoured by the social organization of the populations in winter. The other native Soricids are observed only occasionaly int he neighbourhood of human dwellings.

The effectiveness of tipi in the treatment of hip and knee osteoarthritis: a preliminary report

Osteoarthritis (OA) is a common painful inflammatory condition occurring mainly in the later half of life. Hipe and knee are the joints mostly affected. Petiveria alliacea (tipi) popularly known as an anti-rheumatic medicine, has been used by OA patients to relief pain. This one-week cross-over double-blind trial has preliminary evaluated the analgesic effect of tipi tea in 14 patients with hip and knee OA. Imperata exaltata (sape) was used as the Placebo tea. The pain assessments that were made at baseline and before the start of the second treatment period by treatment groups were comparable. While taking tipi or placebo tea patients experienced a statistically significant improvement in pain on motion and pain at night. The comparison between the improvements reported while on tipi and placebo tea, however, did not disclose any statistically significant difference. At the conclusion of the study 7 patients preferred tipi tea and 6 preferred placebo tea (NS). Two patients reported insomnia, one durign placebo treatment and the other during tipi treatment. In this preliminary report both teas succeeded in the aim of relieving pain.

Burkholderia sartisoli sp. nov., isolated from a polycyclic aromatic hydrocarbon-contaminated soil.

A Gram-negative, rod-shaped, aerobic bacterium, designated strain RP007(T), was isolated from a polycyclic aromatic hydrocarbon-contaminated soil in New Zealand. Two additional strains were recovered from a compost heap in Belgium (LMG 18808) and from the rhizosphere of maize in the Netherlands (LMG 24204). The three strains had virtually identical 16S rRNA gene sequences and whole-cell protein profiles, and they were identified as members of the genus Burkholderia, with Burkholderia phenazinium as their closest relative. Strain RP007(T) had a DNA G+C content of 63.5 mol% and could be distinguished from B. phenazinium based on a range of biochemical characteristics. Strain RP007(T) showed levels of DNA-DNA relatedness towards the type strain of B. phenazinium and those of other recognized Burkholderia species of less than 30 %. The results of 16S rRNA gene sequence analysis, DNA-DNA hybridization experiments and physiological and biochemical tests allowed the differentiation of strain RP007(T) from all recognized species of the genus Burkholderia. Strains RP007(T), LMG 18808 and LMG 24204 are therefore considered to represent a single novel species of the genus Burkholderia, for which the name Burkholderia sartisoli sp. nov. is proposed. The type strain is RP007(T) (=LMG 24000(T) =CCUG 53604(T) =ICMP 13529(T)).

Anells de Liesegang (experimentació amb gels)

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball de recerca es basa en l'experimentació i, posteriorment, l'obtenció i anàlisi de resultats de l'experiment creador d'anells de Liesegang. Aquest experiment, consistent en la precipitació d'un compost en una base gelificada formant anells distanciats logarítmicament els uns dels altres, ha estat durant més d'un segle objecte d'investigació de moltíssims científics, els quals no han sabut mai treure'n una explicació lògica i raonable d'aquest rar comportament. L'autor ha pretès recrear els curiosos anells intentant formar-los amb diferents inhibidors i compostos als trobats en la bibliografia. Després de realitzar més d'una trentena d'experiments, s'ha realitzat una anàlisi exhaustiva dels resultats. Aquest apartat ha estat un dels més enriquidors, ja que s'han dut a terme en ell comparacions sorprenents i troballes molt curioses, com per exemple la similitud entre els anells de Liesegang i les estructures de Turing, la qual intenta explicar les formes presents en els ocels dels éssers vius; i l'aparició d'anells de Liesegang segons l’òptica visual, efecte inexistent en l’àmplia bibliografia consultada. A més a més, també s'han efectuat una sèrie d'estudis: un en què es confirmen les distàncies logarítmiques entre els anells i on es realitza una comparació entre les dades empíriques i el patró matemàtic; i un altre en què s'estudia el comportament dels anells al variar els factors que regulen la velocitat de reacció.

Estudis dirigits a la síntesi d'interruptors moleculars fluorescents basats en tautòmers de valència

Aquest treball de recerca està encaminat a la síntesi de lligands tipus catecol fluorescents, els quals, un cop units a un ió metàl·lic adient, podran presentar tautomerisme de valència, i així permetre la síntesi d’interruptors moleculars fluorescents basats en tautòmers de valència. La síntesi d’aquests lligands parteix del 4-metil-2-metoxifenol com a esquelet catecol que, mitjançant una sèrie de reaccions, ha conduït a l’intermedi 1, intermedi clau per a la preparació de diferents lligands tipus catecol. A partir d’aquest intermedi 1 s’han sintetitzat dos lligands tipus catecol diferents: el lligand model 2, que servirà per assajar reaccions de complexació, i un de fluorescent. Després d’explorar diferents rutes sintètiques encaminades a la preparació d’aquest segon tipus de lligand, s’ha obtingut el compost 20.

Projecte d'energia solar tèrmica

El proyecto consiste en el diseño de una instalación solar térmica para producción de agua caliente sanitaria (ACS) en un edificio de nueva construcción en la localidad de Mollerussa (Lleida). Se han estudiado las necesidades térmicas de ACS en atención a las características constructivas y funcionales del edificio, dando cumplimiento a la normativa vigente. Conocida la demanda energética esperada, se han analizado los datos climatológicos y de temperatura de red de agua fría propios del emplazamiento, y se ha propuesto un campo de captación compuesto por captadores planos y los distintos subconjuntos que componen la instalación: acumulación, transferencia térmica, trazado hidráulico, regulación y control, y energía auxiliar. Con ello se ha llevado a cabo una simulación energética mediante la herramienta TSOL, software de simulación solar recomendado por entidades de reconocido prestigio, para comprobar que se han alcanzado los objetivos del sistema propuesto. Por último, se ha realizado un estudio del beneficio medioambiental que supone la instalación proyectada, indicando el ahorro energético para el usuario y las toneladas equivalentes de dióxido de carbono evitadas.

Caracterització de les activitats anticolinesteràsica, antiagregant i neuroprotectora dels compostos duals heterodímers Hup7TH i Hup7TCl

L’interès per obtenir nous compostos eficaços en el tractament de la MA ha conduit a la síntesi d’una nova família d’IAChE de lloc d’unió dual (lloc catalític i perifèric). S’han determinat les IC50 de les formes racèmiques, dextrògires i levògires dels heterodímers Hup7TCl i Hup7TH per l’AChE humana recombinant i la BChE humana, mostrant totes elles una alta afinitat pels dos enzims. Paral•lelament, s’ha estudiat l’efecte d’aquests compostos en l’agregació amiloidogènica de la PrP106-126 induïda per AChE bovina, i tots ells han inhibit de forma significativa aquest procés. Finalment, s’han realitzat experiments de neuroprotecció amb els mateixos fàrmacs davant de privació sèrica en cèl•lules SH-SY5Y, obtenint-se un augment de la viabilitat cel•lular en el cas del compost racèmic (±)Hup7TCl.

Perfil farmacològic de seguretat a nivell de sistema nerviós central d'un nou fàrmac selectiu pel receptor d'histamina4

Amb l’objectiu d’identificar els possibles efectes adversos d’una nova molècula antagonista del receptor de la histamina H4 (Compost A) en el sistema nerviós central (SNC), es va realitzar el test més àmpliament emprat per aquest fi: el test anomenat FOB (Functional Observational Battery test) en el qual es fa servir la rata com a model animal d’estudi. L’estudi FOB forma part dels d’estudis principals (Core Battery Studies) de la farmacologia de seguretat requerida per les autoritats reguladores per tal d’iniciar els estudis clínics en humans (ICH Topic S7A: Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals; FDA & EMA). D’altra banda i per tal de complementar aquests estudis principals, es va avaluar el potencial efecte convulsivant del Compost A mitjançant el model de convulsions induïdes per pentilentetrazol en rata. Aquest efecte proconvulsionant ha estat associat de manera puntual als fàrmacs antagonistes dels receptor H1 i de manera particular en la població infantil. L’estudi de les convulsions forma part dels Follow Up Studies recomenats per la ICH S7A. El Compost A en cap de les dosis administrades, en cap dels assaigs realitzats, mostra una activitat depressora o estimulant en el sistema nerviós. Es caracteritza per tant, per primera vegada, part del perfil de seguretat a nivell del SNC d’un fàrmac antagonista selectiu del receptor H4 de la histamina.