The Effects on Students' Self-Efficacy Beliefs Regarding Their Comprehension of American Literature When Aesthetic Reading and Reader Response Strategy are Implemented

High-stakes testing and accountability have infiltrated the education system in the United States; the top priority for all teachers must be student progress on standardized tests. This has resulted in the predominance of reading for test-taking, (efferent reading), in the English, language arts, and reading classrooms. Authentic uses of print activities, like aesthetic reading, that encourage students to engage individually with a text, have been pushed aside. During a 3-week time period, regular level, English 3/American literature students in a Title I magnet high school, participated in this quasi-experimental study (N = 62). It measured the effects of an intervention of reading American literature texts aesthetically and writing aesthetically-evoked reader responses on students’ self-efficacy beliefs regarding their comprehension of American literature. One trained teacher and the researcher participated in the study: student participants were pre- and post- tested using the Confidence in Reading American Literature Survey which examined their self-efficacy beliefs regarding their comprehension of American literature. Several statistical analyses were performed. The results of the linear regression analyses partially supported a positive relationship between aesthetically-evoked reader responses and students’ self-efficacy beliefs regarding their comprehension of American literature. Additionally, the results of the 2 (sex) x 2 (treatment) ANCOVAs conducted to test group differences in self-efficacy beliefs regarding the comprehension of American literature between treatment and control groups indicated a main effect for treatment (but not sex; nor was there a significant sex x treatment interaction), suggesting the treatment was partially effective in increasing students’ self-efficacy beliefs. Seven of the twelve ANCOVAs indicated a statistically significant increase in the treatment group’s adjusted group mean self-efficacy belief scores as a result of being exposed to the intervention. In six of these seven analyses, increases in self-efficacy beliefs occurred in tasks that required three or more higher-order levels of thinking/learning. The results are discussed in terms of theoretical, empirical and practical significance. Future research is recommended to extend the intervention beyond the narrow confines of a Title I magnet school to settings where the intervention could be tested longitudinally, e. g., honors and gifted students, elementary and middle schools.

Thirty minutes of handgrip exercise enhances brachial artery flow-mediated dilation in response to two different shear stress profiles.

The walls of blood vessels are lined with a single-cell layer of endothelial cells. As blood flows through the arteries, a frictional force known as shear stress is sensed by mechanosensitive structures on the endothelium. Short and long term changes in shear stress can have a significant influence on the regulation of endothelial function. Acutely, shear stress triggers a pathway that culminates in the release of vasodilatory molecules from the endothelium and subsequent vasodilation of the artery. This endothelial response is known as flow mediated dilation (FMD). FMD is used as an index of endothelial function and is commonly assessed using reactive hyperemia (RH)-FMD, a method which elicits a large, short lived increase in shear stress following the release of a brief (5 min) forearm occlusion. A recent study found that a short term exposure (30 min) to a sustained elevation in shear stress potentiates subsequent RH-FMD. FMD can also result from a more prolonged, sustained increase in shear stress elicited by handgrip exercise (HGEX-FMD). There is evidence to suggest that interventions and conditions impact FMD resulting from sustained and transient shear stress stimuli differently, indicating that HGEX-FMD and RH-FMD provide different information about endothelial function. It is unknown whether HGEX-FMD is improved by short term exposure to shear stress. Understanding how exercise induced FMD is regulated is important because it contributes to blood flow responses during exercise. The study purpose was therefore to assess the impact of a handgrip exercise (intervention) induced sustained elevation in shear stress on subsequent brachial artery (BA) HGEX-FMD. Twenty healthy male participants (22±3yrs) preformed a 30-minute HGEX intervention on two experimental days. BA-FMD was assessed using either an RH or HGEX shear stress stimulus at 3 time points: pre-intervention, 10 min post and 60 min post. FMD and shear stress magnitude were determined via ultrasound. Both HGEX and RH-FMD increased significantly from pre-intervention to 10 min-post (p<0.01). These findings indicate that FMD stimulated by exercise induced increases in shear stress is potentiated by short term shear stress exposure. These findings advance our understanding regarding the regulation of endothelial function by shear stress.

Assessment of the cortisol awakening response: Real-time analysis and curvilinear effects of sample timing inaccuracy

The cortisol awakening response (CAR) is typically measured in the domestic setting. Moderate sample timing inaccuracy has been shown to result in erroneous CAR estimates and such inaccuracy has been shown partially to explain inconsistency in the CAR literature. The need for more reliable measurement of the CAR has recently been highlighted in expert consensus guidelines where it was pointed out that less than 6% of published studies provided electronic-monitoring of saliva sampling time in the post-awakening period. Analyses of a merged data-set of published studies from our laboratory are presented. To qualify for selection, both time of awakening and collection of the first sample must have been verified by electronic-monitoring and sampling commenced within 15 min of awakening. Participants (n = 128) were young (median age of 20 years) and healthy. Cortisol values were determined in the 45 min post-awakening period on 215 sampling days. On 127 days, delay between verified awakening and collection of the first sample was less than 3 min (‘no delay’ group); on 45 days there was a delay of 4–6 min (‘short delay’ group); on 43 days the delay was 7–15 min (‘moderate delay’ group). Cortisol values for verified sampling times accurately mapped on to the typical post-awakening cortisol growth curve, regardless of whether sampling deviated from desired protocol timings. This provides support for incorporating rather than excluding delayed data (up to 15 min) in CAR analyses. For this population the fitted cortisol growth curve equation predicted a mean cortisol awakening level of 6 nmols/l (±1 for 95% CI) and a mean CAR rise of 6 nmols/l (±2 for 95% CI). We also modelled the relationship between real delay and CAR magnitude, when the CAR is calculated erroneously by incorrectly assuming adherence to protocol time. Findings supported a curvilinear hypothesis in relation to effects of sample delay on the CAR. Short delays of 4–6 min between awakening and commencement of saliva sampling resulted an overestimated CAR. Moderate delays of 7–15 min were associated with an underestimated CAR. Findings emphasize the need to employ electronic-monitoring of sampling accuracy when measuring the CAR in the domestic setting.

Improving Science literacy through interdisciplinary collaboration using media reported science.

The capability to respond critically to science in the news is recognised as one aspect of science literacy. Consequently, science-related news reports are an essential resource for science teachers wishing to promote critical reading as the foundation of a critical response to media reported science. Consequently Science education in schools should prepare students to engage with informal sources of science, including news media, in the world beyond formal science education. An interest in science news media is not limited to the science specialist. Science news provides an authentic context for teachers of science and English to collaborate in promoting interdisciplinary learning. The challenges of using science related news, as a context for cross-curricular collaboration, highlight the professional development needs of both science and English teachers working in this context. This qualitative study with over 150 pupils involved secondary school science and English teachers working collaboratively using media reported science resources and collated data from interviews, pre and post intervention tasks, pupils’ classwork and teacher notes. The outcomes of the project showed pupil engagement and greater capacity to carry knowledge and skills across traditional subject boundaries. Teachers reported increased understanding of the pedagogy of the alternative subject specialist and increased confidence to move outside their subject in order to facilitate pupil learning. This study would suggest that adopting an interdisciplinary approach could enhance learning for pupils and increase the confidence and capability of teachers. Additionally teachers’ engagement in professional conversations focusing on pupil progress was noteworthy.

Time-Independent Discrete Gaussian Sampling for Post-Quantum Cryptography

As the development of a viable quantum computer nears, existing widely used public-key cryptosystems, such as RSA, will no longer be secure. Thus, significant effort is being invested into post-quantum cryptography (PQC). Lattice-based cryptography (LBC) is one such promising area of PQC, which offers versatile, efficient, and high performance security services. However, the vulnerabilities of these implementations against side-channel attacks (SCA) remain significantly understudied. Most, if not all, lattice-based cryptosystems require noise samples generated from a discrete Gaussian distribution, and a successful timing analysis attack can render the whole cryptosystem broken, making the discrete Gaussian sampler the most vulnerable module to SCA. This research proposes countermeasures against timing information leakage with FPGA-based designs of the CDT-based discrete Gaussian samplers with constant response time, targeting encryption and signature scheme parameters. The proposed designs are compared against the state-of-the-art and are shown to significantly outperform existing implementations. For encryption, the proposed sampler is 9x faster in comparison to the only other existing time-independent CDT sampler design. For signatures, the first time-independent CDT sampler in hardware is proposed. 

Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Post-Crisis Belarus: Marxism and the Lender of Last Resort

Existing literature has examined the predictions and proscriptions of Karl Marx in response to the 2008 global financial crisis. However, the suggestions put forth by the Marxist-leaning literature never took hold and state-level banking and finance policies have remained largely unchanged. While many criticisms of Marxism exist, this paper examines Belarus, a ‘neo-communist’ or ‘market-socialist’ state, to provide a new perspective on the continuation of capitalism in the United States and Europe. In the case of Belarus, the International Monetary Fund and the Eurasian Economic Community's Anti-Crisis Fund provided both the critical liquidity needed to temporarily quell the effects of the financial crisis. Their demands meant that Belarus agreed to speed its move away from the Soviet-era finance and banking policies and more towards its western capitalist neighbors. Its failure to implement these policies further hurt its recovery. Examining Belarus' path to and out of its financial crisis makes apparent that the role of the international lender of last resort (LOLR). The LOLR acts as a key element in protecting states embroiled in the financial crisis from facing the possibility of making the difficult policy changes put forth by the Marxist literature. By ignoring its promises under the loan conditions from its LOLRs, Belarus moved further from the recovery promised by the Marxist suggestions.

Developing a commercial hot water treatment to control post-harvest rots on ‘Fiji Red’ papaya

Fiji exports approximately 800 t year-1 of 'Solo Sunrise' papaya marketed as 'Fiji Red' to international markets which include New Zealand, Australia and Japan. The wet weather conditions from November to April each year result in a significant increase in fungal diseases present in Fiji papaya orchards. The two major pathogens that are causing significant post-harvest losses are: stem end rot (Phytophthora palmivora) and anthracnose (Colletotrichum spp.). The high incidence of post-harvest rots has led to increased rejection rates all along the supply chain, causing a reduction in income to farmers, exporters, importers and retailers of Fiji papaya. It has also undermined the superior quality reputation on the market. In response to this issue, the Fiji Papaya industry led by Nature's Way Cooperative, embarked on series of trials supported by the Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR) to determine the most effective and economical post-harvest control in Fiji papaya. Of all the treatments that were examined, a hot water dip treatment was selected by the industry as the most appropriate technology given the level of control that it provide, the cost effectiveness of the treatment and the fact that it was non-chemical. A commercial hot water unit that fits with the existing quarantine treatment and packing facilities has been designed and a cost benefit analysis for the investment carried out. This paper explores the research findings as well as the industry process that has led to the commercial uptake of this important technology.

Proteomics in the assessment of the therapeutic response of antineoplastic drugs: strategies and practical applications

Uncovering mechanisms of unknown pathological mechanisms and body response to applied medication are the drive forces toward personalized medicine. In this post-genomic era, all eyes are tuned to proteomic field, searching for the answers and explanations by investigating the final physiological functional units – proteins and their proteoforms. Development of cutting-edge mass spectrometric technologies and powerful bioinformatics tools, allowed life-science community mining of disease-specific proteins as biomarkers, which are often hidden by high complexity of the samples and/or small abundance. Nowadays, there are several proteomics-based approaches to study the proteome. This chapter focuses on gold standard proteomics strategies and related issues towards candidate biomarker discovery, which may have diagnostic/prognostic as well as mechanistic utility.

OsHV-1 countermeasures to the Pacific oyster’s anti-viral response

The host-pathogen interactions between the Pacific oyster (Crassostrea gigas) and Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1) are poorly characterised. Herpesviruses are a group of large, DNA viruses that are known to encode gene products that subvert their host’s antiviral response. It is likely that OsHV-1 has also evolved similar strategies as its genome encodes genes with high homology to C. gigas inhibitors of apoptosis (IAPs) and an interferon-stimulated gene (termed CH25H). The first objective of this study was to simultaneously investigate the expression of C. gigas and OsHV-1 genes that share high sequence homology during an acute infection. Comparison of apoptosis-related genes revealed that components of the extrinsic apoptosis pathway (TNF) were induced in response to OsHV-1 infection, but we failed to observe evidence of apoptosis using a combination of biochemical and molecular assays. IAPs encoded by OsHV-1 were highly expressed during the acute stage of infection and may explain why we didn’t observe evidence of apoptosis. However, C. gigas must have an alternative mechanism to apoptosis for clearing OsHV-1 from infected gill cells as we observed a reduction in viral DNA between 27 and 54 h post-infection. The reduction of viral DNA in C. gigas gill cells occurred after the up-regulation of interferon-stimulated genes (viperin, PKR, ADAR). In a second objective, we manipulated the host’s anti-viral response by injecting C. gigas with a small dose of poly I:C at the time of OsHV-1 infection. This small dose of poly I:C was unable to induce transcription of known antiviral effectors (ISGs), but these oysters were still capable of inhibiting OsHV-1 replication. This result suggests dsRNA induces an anti-viral response that is additional to the IFN-like pathway.

A cyber exercise post assessment framework: In Malaysia perspectives

Critical infrastructures are based on complex systems that provide vital services to the nation. The complexities of the interconnected networks, each managed by individual organisations, if not properly secured, could offer vulnerabilities that threaten other organisations’ systems that depend on their services. This thesis argues that the awareness of interdependencies among critical sectors needs to be increased. Managing and securing critical infrastructure is not isolated responsibility of a government or an individual organisation. There is a need for a strong collaboration among critical service providers of public and private organisations in protecting critical information infrastructure. Cyber exercises have been incorporated in national cyber security strategies as part of critical information infrastructure protection. However, organising a cyber exercise involved multi sectors is challenging due to the diversity of participants’ background, working environments and incidents response policies. How well the lessons learned from the cyber exercise and how it can be transferred to the participating organisations is still a looming question. In order to understand the implications of cyber exercises on what participants have learnt and how it benefits participants’ organisation, a Cyber Exercise Post Assessment (CEPA) framework was proposed in this research. The CEPA framework consists of two parts. The first part aims to investigate the lessons learnt by participants from a cyber exercise using the four levels of the Kirkpatrick Training Model to identify their perceptions on reaction, learning, behaviour and results of the exercise. The second part investigates the Organisation Cyber Resilience (OCR) of participating sectors. The framework was used to study the impact of the cyber exercise called X Maya in Malaysia. Data collected through interviews with X Maya 5 participants were coded and categorised based on four levels according to the Kirkpatrick Training Model, while online surveys distributed to ten Critical National Information Infrastructure (CNII) sectors participated in the exercise. The survey used the C-Suite Executive Checklist developed by World Economic Forum in 2012. To ensure the suitability of the tool used to investigate the OCR, a reliability test conducted on the survey items showed high internal consistency results. Finally, individual OCR scores were used to develop the OCR Maturity Model to provide the organisation cyber resilience perspectives of the ten CNII sectors.

Governmentality and exclusion in post-disaster spaces : conducting the conduct of the survivors of Typhoon Sendong in Cagayan de Oro, Philippines

Lorsque les aléas naturels se déroulent en catastrophes, les réponses des religieux, de l’Etat, et d’autres acteurs puissants dans une société révèlent à la fois les relations complexes entre ces parties et leur pouvoir dans la production des espaces auxquelles les survivants accèdent. La réponse en cas de catastrophe comprend la création d’espaces post-catastrophes, tels que des centres d’évacuation, des logements de transition et des sites de réinstallation permanente, qui ciblent spécifiquement un sous-ensemble particulier de survivants, et visent à les aider à survivre, à faire face, et à se remettre de la catastrophe. Les acteurs puissants dans une société dirigent les processus de secours, de récupération et de reconstruction sont des acteurs puissants qui cherchent à problématiser et à rendre un problème technique dans des termes qu’ils sont idéalement placés pour aborder à travers une variété d'interventions. Ce projet de recherche vise à répondre à la question: où les survivants d'une catastrophe reconstruisent-ils leurs vies et leurs moyens de subsistance? Il enquête sur un cas spécifique de la migration environnementale dans laquelle des dizaines de milliers d'habitants ont été déplacés de façon permanente et temporaire de leurs résidences habituelles après le typhon Sendong à Cagayan de Oro, Philippines en 2011. La recherche est basée sur des entretiens avec les acteurs puissants et les survivants, des vidéos participatives réalisées par des survivants pauvres urbains, et des activités de cartographie. L’étude se fonde sur la théorie féministe, les études de migration, les études dans la gouvernementalité, la recherche sur les changements de l’environnement planétaire, et les études régionales afin de situer les diverses expériences de la migration dans un contexte géographique et historique. Cette thèse propose une topographie critique dans laquelle les processus et les pratiques de production d’espaces post-catastrophe sont exposés. Parce que l’espace est nécessairement malléable, fluide, et relationnelle en raison de l'évolution constante des activités, des conflits, et des expériences qui se déroulent dans le paysage, une analyse de l'espace doit être formulée en termes de relations sociales qui se produisent dans et au-delà de ses frontières poreuses. En conséquence, cette étude explore comment les relations sociales entre les survivants et les acteurs puissants sont liées à l’exclusion, la gouvernementalité, la mobilité, et la production des espaces, des lieux et des territoires. Il constate que, si les trajectoires de migration de la plupart des survivants ont été confinés à l'intérieur des limites de la ville, les expériences de ces survivants et leur utilisation des espaces urbains sont très différentes. Ces différences peuvent être expliquées par des structures politiques, économiques, et sociales, et par les différences religieuses, économiques, et de genre. En outre, il fait valoir que les espaces post-catastrophe doivent être considérés comme des «espaces d’exclusion» où les fiduciaires exercent une rationalité gouvernementale. C’est-à-dire, les espaces post-catastrophe prétendument inclusives servent à marginaliser davantage les populations vulnérables. Ces espaces offrent aussi des occasions pour les acteurs puissants dans la société philippine d'effectuer des interventions gouvernementales dans lesquelles certaines personnes et les paysages sont simplifiées, rendues lisibles, et améliorés.

Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Optimization of ultrasound-assisted extraction to obtain mycosterols from Agaricus bisporus L. by response surface methodology and comparison with conventional Soxhlet extraction

Ergosterol, a molecule with high commercial value, is the most abundant mycosterol in Agaricus bisporus L. To replace common conventional extraction techniques (e.g. Soxhlet), the present study reports the optimal ultrasound-assisted extraction conditions for ergosterol. After preliminary tests, the results showed that solvents, time and ultrasound power altered the extraction efficiency. Using response surface methodology, models were developed to investigate the favourable experimental conditions that maximize the extraction efficiency. All statistical criteria demonstrated the validity of the proposed models. Overall, ultrasound-assisted extraction with ethanol at 375 W during 15 min proved to be as efficient as the Soxhlet extraction, yielding 671.5 ± 0.5mg ergosterol/100 g dw. However, with n-hexane extracts with higher purity (mg ergosterol/g extract) were obtained. Finally, it was proposed for the removal of the saponification step, which simplifies the extraction process and makes it more feasible for its industrial transference.

Optimization of microwave-assisted extraction of hydrophilic and lipophilic antioxidants from a surplus tomato crop by response surface methodology

Tomato is the second most important vegetable crop worldwide and a rich source of industrially interesting antioxidants. Hence, the microwave-assisted extraction of hydrophilic (H) and lipophilic (L) antioxidants from a surplus tomato crop was optimized using response surface methodology. The relevant independent variables were temperature (T), extraction time (t), ethanol concentration (Et) and solid/liquid ratio (S/L). The concentration-time response methods of crocin and β-carotene bleaching were applied, since they are suitable in vitro assays to evaluate the antioxidant activity of H and L matrices, respectively. The optimum operating conditions that maximized the extraction were as follows: t, 2.25 min; T, 149.2 ºC; Et, 99.1 %; and S/L, 45.0 g/L for H antioxidants; and t, 15.4 min; T, 60.0 ºC; Et, 33.0 %; and S/L, 15.0 g/L for L antioxidants. This industrial approach indicated that surplus tomatoes possess a high content of antioxidants, offering an alternative source for obtaining natural value-added compounds. Additionally, by testing the relationship between the polarity of the extraction solvent and the antioxidant activity of the extracts in H and L media (polarity-activity relationship), useful information for the study of complex natural extracts containing components with variable degrees of polarity was obtained.