Analysis of the esophagogastric junction using the 3D high resolution manometry

Contexte & Objectifs : La manométrie perfusée conventionnelle et la manométrie haute résolution (HRM) ont permis le développement d’une variété de paramètres pour mieux comprendre la motilité de l'œsophage et quantifier les caractéristiques de la jonction œsophago-gastrique (JOG). Cependant, l'anatomie de la JOG est complexe et les enregistrements de manométrie détectent à la fois la pression des structures intrinsèques et des structures extrinsèques à l'œsophage. Ces différents composants ont des rôles distincts au niveau de la JOG. Les pressions dominantes ainsi détectées au niveau de la JOG sont attribuables au sphincter œsophagien inférieur (SOI) et aux piliers du diaphragme (CD), mais aucune des technologies manométriques actuelles n’est capable de distinguer ces différents composants de la JOG. Lorsqu’on analyse les caractéristiques de la JOG au repos, celle ci se comporte avant tout comme une barrière antireflux. Les paramètres manométriques les plus couramment utilisés dans ce but sont la longueur de la JOG et le point d’inversion respiratoire (RIP), défini comme le lieu où le pic de la courbe de pression inspiratoire change de positif (dans l’abdomen) à négatif (dans le thorax), lors de la classique manœuvre de « pull-through ». Cependant, l'importance de ces mesures reste marginale comme en témoigne une récente prise de position de l’American Gastroenterology Association Institute (AGAI) (1) qui concluait que « le rôle actuel de la manométrie dans le reflux gastro-œsophagien (RGO) est d'exclure les troubles moteurs comme cause des symptômes présentés par la patient ». Lors de la déglutition, la mesure objective de la relaxation de la JOG est la pression de relaxation intégrée (IRP), qui permet de faire la distinction entre une relaxation normale et une relaxation anormale de la JOG. Toutefois, puisque la HRM utilise des pressions moyennes à chaque niveau de capteurs, certaines études de manométrie laissent suggérer qu’il existe une zone de haute pression persistante au niveau de la JOG même si un transit est mis en évidence en vidéofluoroscopie. Récemment, la manométrie haute résolution « 3D » (3D-HRM) a été développée (Given Imaging, Duluth, GA) avec le potentiel de simplifier l'évaluation de la morphologie et de la physiologie de la JOG. Le segment « 3D » de ce cathéter de HRM permet l'enregistrement de la pression à la fois de façon axiale et radiale tout en maintenant une position fixe de la sonde, et évitant ainsi la manœuvre de « pull-through ». Par conséquent, la 3D-HRM devrait permettre la mesure de paramètres importants de la JOG tels que sa longueur et le RIP. Les données extraites de l'enregistrement fait par 3D-HRM permettraient également de différencier les signaux de pression attribuables au SOI des éléments qui l’entourent. De plus, l’enregistrement des pressions de façon radiaire permettrait d’enregistrer la pression minimale de chaque niveau de capteurs et devrait corriger cette zone de haute pression parfois persistante lors la déglutition. Ainsi, les objectifs de ce travail étaient: 1) de décrire la morphologie de la JOG au repos en tant que barrière antireflux, en comparant les mesures effectuées avec la 3D-HRM en temps réel, par rapport à celle simulées lors d’une manœuvre de « pull-through » et de déterminer quelles sont les signatures des pressions attribuables au SOI et au diaphragme; 2) d’évaluer la relaxation de la JOG pendant la déglutition en testant l'hypothèse selon laquelle la 3D-HRM permet le développement d’un nouveau paradigme (appelé « 3D eSleeve ») pour le calcul de l’IRP, fondé sur l’utilisation de la pression radiale minimale à chaque niveau de capteur de pression le long de la JOG. Ce nouveau paradigme sera comparé à une étude de transit en vidéofluoroscopie pour évaluer le gradient de pression à travers la JOG. Méthodes : Nous avons utilisé un cathéter 3D-HRM, qui incorpore un segment dit « 3D » de 9 cm au sein d’un cathéter HRM par ailleurs standard. Le segment 3D est composé de 12 niveaux (espacés de 7.5mm) de 8 capteurs de pression disposés radialement, soit un total de 96 capteurs. Neuf volontaires ont été étudiés au repos, où des enregistrements ont été effectués en temps réel et pendant une manœuvre de « pull-through » du segment 3D (mobilisation successive du cathéter de 5 mm, pour que le segment 3D se déplace le long de la JOG). Les mesures de la longueur du SOI et la détermination du RIP ont été réalisées. La longueur de la JOG a été mesurée lors du « pull-through » en utilisant 4 capteurs du segment 3D dispersés radialement et les marges de la JOG ont été définies par une augmentation de la pression de 2 mmHg par rapport à la pression gastrique ou de l’œsophage. Pour le calcul en temps réel, les limites distale et proximale de la JOG ont été définies par une augmentation de pression circonférentielle de 2 mmHg par rapport à la pression de l'estomac. Le RIP a été déterminée, A) dans le mode de tracé conventionnel avec la méthode du « pull-through » [le RIP est la valeur moyenne de 4 mesures] et B) en position fixe, dans le mode de représentation topographique de la pression de l’œsophage, en utilisant l’outil logiciel pour déterminer le point d'inversion de la pression (PIP). Pour l'étude de la relaxation de la JOG lors de la déglutition, 25 volontaires ont été étudiés et ont subi 3 études de manométrie (10 déglutitions de 5ml d’eau) en position couchée avec un cathéter HRM standard et un cathéter 3D-HRM. Avec la 3D-HRM, l’analyse a été effectuée une fois avec le segment 3D et une fois avec une partie non 3D du cathéter (capteurs standard de HRM). Ainsi, pour chaque individu, l'IRP a été calculée de quatre façons: 1) avec la méthode conventionnelle en utilisant le cathéter HRM standard, 2) avec la méthode conventionnelle en utilisant le segment standard du cathéter 3D-HRM, 3) avec la méthode conventionnelle en utilisant le segment « 3D » du cathéter 3D-HRM, et 4) avec le nouveau paradigme (3D eSleeve) qui recueille la pression minimale de chaque niveau de capteurs (segment 3D). Quatorze autres sujets ont subi une vidéofluoroscopie simultanée à l’étude de manométrie avec le cathéter 3D-HRM. Les données de pression ont été exportés vers MATLAB ™ et quatre pressions ont été mesurées simultanément : 1) la pression du corps de l’œsophage, 2cm au-dessus de la JOG, 2) la pression intragastrique, 3) la pression radiale moyenne de la JOG (pression du eSleeve) et 4) la pression de la JOG en utilisant la pression minimale de chaque niveau de capteurs (pression du 3D eSleeve). Ces données ont permis de déterminer le temps permissif d'écoulement du bolus (FPT), caractérisé par la période au cours de laquelle un gradient de pression existe à travers la JOG (pression œsophagienne > pression de relaxation de la JOG > pression gastrique). La présence ou l'absence du bolus en vidéofluoroscopie et le FPT ont été codés avec des valeurs dichotomiques pour chaque période de 0,1 s. Nous avons alors calculé la sensibilité et la spécificité correspondant à la valeur du FPT pour la pression du eSleeve et pour la pression du 3D eSleeve, avec la vidéofluoroscopie pour référence. Résultats : Les enregistrements avec la 3D-HRM laissent suggérer que la longueur du sphincter évaluée avec la méthode du « pull-through » était grandement exagéré en incorporant dans la mesure du SOI les signaux de pression extrinsèques à l’œsophage, asymétriques et attribuables aux piliers du diaphragme et aux structures vasculaires. L’enregistrement en temps réel a permis de constater que les principaux constituants de la pression de la JOG au repos étaient attribuables au diaphragme. L’IRP calculé avec le nouveau paradigme 3D eSleeve était significativement inférieur à tous les autres calculs d'IRP avec une limite supérieure de la normale de 12 mmHg contre 17 mmHg pour l’IRP calculé avec la HRM standard. La sensibilité (0,78) et la spécificité (0,88) du 3D eSleeve étaient meilleurs que le eSleeve standard (0,55 et 0,85 respectivement) pour prédire le FPT par rapport à la vidéofluoroscopie. Discussion et conclusion : Nos observations suggèrent que la 3D-HRM permet l'enregistrement en temps réel des attributs de la JOG, facilitant l'analyse des constituants responsables de sa fonction au repos en tant que barrière antireflux. La résolution spatiale axiale et radiale du segment « 3D » pourrait permettre de poursuivre cette étude pour quantifier les signaux de pression de la JOG attribuable au SOI et aux structures extrinsèques (diaphragme et artéfacts vasculaires). Ces attributs du cathéter 3D-HRM suggèrent qu'il s'agit d'un nouvel outil prometteur pour l'étude de la physiopathologie du RGO. Au cours de la déglutition, nous avons évalué la faisabilité d’améliorer la mesure de l’IRP en utilisant ce nouveau cathéter de manométrie 3D avec un nouveau paradigme (3D eSleeve) basé sur l’utilisation de la pression radiale minimale à chaque niveau de capteurs de pression. Nos résultats suggèrent que cette approche est plus précise que celle de la manométrie haute résolution standard. La 3D-HRM devrait certainement améliorer la précision des mesures de relaxation de la JOG et cela devrait avoir un impact sur la recherche pour modéliser la JOG au cours de la déglutition et dans le RGO.

High-amylose carboxymethyl starch matrices for oral sustained drug-release : in vitro and in vivo evaluation

Les amidons non modifiées et modifiés représentent un groupe d’excipients biodégradables et abondants particulièrement intéressant. Ils ont été largement utilisés en tant qu’excipients à des fins diverses dans des formulations de comprimés, tels que liants et/ou agents de délitement. Le carboxyméthylamidon sodique à haute teneur en amylose atomisé (SD HASCA) a été récemment proposé comme un excipient hydrophile à libération prolongée innovant dans les formes posologiques orales solides. Le carboxyméthylamidon sodique à haute teneur en amylose amorphe (HASCA) a d'abord été produit par l'éthérification de l'amidon de maïs à haute teneur en amylose avec le chloroacétate. HASCA a été par la suite séché par atomisation pour obtenir le SD HASCA. Ce nouvel excipient a montré des propriétés présentant certains avantages dans la production de formes galéniques à libération prolongée. Les comprimés matriciels produits à partir de SD HASCA sont peu coûteux, simples à formuler et faciles à produire par compression directe. Le principal objectif de cette recherche était de poursuivre le développement et l'optimisation des comprimés matriciels utilisant SD HASCA comme excipient pour des formulations orales à libération prolongée. A cet effet, des tests de dissolution simulant les conditions physiologiques du tractus gastro-intestinal les plus pertinentes, en tenant compte de la nature du polymère à l’étude, ont été utilisés pour évaluer les caractéristiques à libération prolongée et démontrer la performance des formulations SD HASCA. Une étude clinique exploratoire a également été réalisée pour évaluer les propriétés de libération prolongée de cette nouvelle forme galénique dans le tractus gastro-intestinal. Le premier article présenté dans cette thèse a évalué les propriétés de libération prolongée et l'intégrité physique de formulations contenant un mélange comprimé de principe actif, de chlorure de sodium et de SD HASCA, dans des milieux de dissolution biologiquement pertinentes. L'influence de différentes valeurs de pH acide et de temps de séjour dans le milieu acide a été étudiée. Le profil de libération prolongée du principe actif à partir d'une formulation de SD HASCA optimisée n'a pas été significativement affecté ni par la valeur de pH acide ni par le temps de séjour dans le milieu acide. Ces résultats suggèrent une influence limitée de la variabilité intra et interindividuelle du pH gastrique sur la cinétique de libération à partir de matrices de SD HASCA. De plus, la formulation optimisée a gardé son intégrité pendant toute la durée des tests de dissolution. L’étude in vivo exploratoire a démontré une absorption prolongée du principe actif après administration orale des comprimés matriciels de SD HASCA et a montré que les comprimés ne se sont pas désintégrés en passant par l'estomac et qu’ils ont résisté à l’hydrolyse par les α-amylases dans l'intestin. Le deuxième article présente le développement de comprimés SD HASCA pour une administration orale une fois par jour et deux fois par jour contenant du chlorhydrate de tramadol (100 mg et 200 mg). Ces formulations à libération prolongée ont présenté des valeurs de dureté élevées sans nécessiter l'ajout de liants, ce qui facilite la production et la manipulation des comprimés au niveau industriel. La force de compression appliquée pour produire les comprimés n'a pas d'incidence significative sur les profils de libération du principe actif. Le temps de libération totale à partir de comprimés SD HASCA a augmenté de manière significative avec le poids du comprimé et peut, de ce fait, être utilisé pour moduler le temps de libération à partir de ces formulations. Lorsque les comprimés ont été exposés à un gradient de pH et à un milieu à 40% d'éthanol, un gel très rigide s’est formé progressivement sur leur surface amenant à la libération prolongée du principe actif. Ces propriétés ont indiqué que SD HASCA est un excipient robuste pour la production de formes galéniques orales à libération prolongée, pouvant réduire la probabilité d’une libération massive de principe actif et, en conséquence, des effets secondaires, même dans le cas de co-administration avec une forte dose d'alcool. Le troisième article a étudié l'effet de α-amylase sur la libération de principe actif à partir de comprimés SD HASCA contenant de l’acétaminophène et du chlorhydrate de tramadol qui ont été développés dans les premières étapes de cette recherche (Acetaminophen SR et Tramadol SR). La modélisation mathématique a montré qu'une augmentation de la concentration d’α-amylase a entraîné une augmentation de l'érosion de polymère par rapport à la diffusion de principe actif comme étant le principal mécanisme contrôlant la libération de principe actif, pour les deux formulations et les deux temps de résidence en milieu acide. Cependant, même si le mécanisme de libération peut être affecté, des concentrations d’α-amylase allant de 0 UI/L à 20000 UI/L n'ont pas eu d'incidence significative sur les profils de libération prolongée à partir de comprimés SD HASCA, indépendamment de la durée de séjour en milieu acide, le principe actif utilisé, la teneur en polymère et la différente composition de chaque formulation. Le travail présenté dans cette thèse démontre clairement l'utilité de SD HASCA en tant qu'un excipient à libération prolongée efficace.

Studies on the Deep - Water Crab Charybdis (Goniohellenus ) Smithii Macleay From the Seas Around India

The present study deals with a general introduction which outlines the objective of the study providing an exhaustive review of works on crabs with particular reference to deep-sea forms. In the first section, Taxonomy and Geographical disribution of the crab are dealt with. The species is described in detail based on several male and female specimens obtained from the pelagic and bottom collections, and its identity in Indian waters is established. It is also distinguished from a closely allied species so far not reported from Indian waters. The second section comprises the biology of the species and it is dealt with under four subheading, namely Habit and Habitats, Reproduction, Food and feeding and Proximate composition. The different habitats occupied by juveniles, subadults and adults of the species have been described and discussed in the light of available information on differential distribution of other related species. The reproductive biology is described in various details touching on gross anatomy and histology of the reproductive systems, spermatogenesis, oogenesis, size at maturity, ovarian maturation process, fecundity, egg carriage and breeding. The food and feeding habits of the species have been studied with reference to the different life stages such as juveniles, subadults and adults during the different phases of life based on stomach content analysis. The percentage of meat recovery and protein, carbohydrate and lipid content of meat have been described in the section dealing with proximate composition. In section three the distribution and abundance of the crab for the entire Indian EEZ and some contiguous ares have been described and illustrated in detail separately for pelagic and benthic realms. The size frequency disrtibution, sex ratios, length weight relationship and relative abundance of breeding population in the experimental catches have been dealt with in detail and discussed.

Habitat ecology and food and feeding of the herring bow crab Varuna litterata (Fabricius, 1798) of Cochin backwaters, Kerala, India

Habitat ecology and food and feeding of the herring bow crab, Varuna litterata of Cochin Backwaters, Kerala, India were investigated for a period of one year (April 2011-March 2012). Among the 15 stations surveyed, the crabs were found to occur only in 4 stations, which had a close proximity to the sea. Sediment analysis of the stations revealed that the substratum of these stations is sandy in nature and is rich in organic carbon content (0.79% to 1.07%). These estuarine crabs is euryhaline and are found to be distributed in areas with a sandy substratum, higher organic carbon content and more tidal influx. The stomach contents analysis of crabs examined showed that their diet included crustacean remains, plants, sand and debris, fishes, miscellaneous group and unidentified matter. In adults and sub-adults, crustaceans formed the dominant food group, while in juveniles, sand and debris formed the dominant group. From the present study, V. litterata was found to be a predatory omnivore capable of ingesting both animal and plant tissues

The Major Digestive Enzymes in Etroplus suratensis and Oreochromis mossambicus: Distribution and Characteristics

The major digestive enzyme activities and digestive indices were compared between Etroplus suratensis and Oreochromis mossambicus. Pepsin - like acid proteases that acts on low pH has been identified all along the digestive tract of both the fishes. Comparatively low alpha amylase activity is shown by the E. suratensis and the enzyme is distributed almost equally throughout the intestinal segments in both the species. Very low alkaline protease activity is found in the stomach of both the fishes and in O. mossambicus, the enzyme activity diminishes extensively towards the posterior portion of the intestine whereas in E. suratensis the activity increases towards the posterior part. The present study showed that lipase is one of the prominent digestive enzymes in O. mossambicus with a remarkable specific activity throughout the digestive tract than that of E. suratensis .It has been noted that O. mossambicus has a higher values for digestive somatic index, hepato somatic index, intestinal coefficient and gut Vs standard length ratio than that of E. suratensis indicating its higher digestive and metabolic capabilities. The early maturity and fast growth of O. mossambicus can be explained by their enhanced digestive indices. The compa ratively low activities of acid protease, amylase, lipase and total alkaline protease of E. suratensis revealed poor digestive capacity than that of O. mossambicus

Cáncer gástrico en Colombia entre 2000 y 2009

Introducción: De todos los casos de cáncer en el mundo el 80% se presentan en países en vía de desarrollo siendo el cáncer de estómago o cáncer gástrico la segunda causa de muerte por cáncer en el mundo con aproximadamente 700.000 muertes cada año. En Colombia, el cáncer gástrico es la primera causa de muerte por tumores malignos en ambos sexos, aún cuando no es la primera neoplasia en frecuencia. Metodología: Estudio observacional descriptivo, de registros de defunción del DANE, Colombia 2000 a 2009. Se analizaron tasas anuales crudas y por grupos de edad, género, procedencia geográfica, estado civil, nivel educativo y área de residencia habitual estableciendo diferencias estadísticas entre las variables y sus categorías. Resultados: En el período estudiado se registraron 43759 defunciones por cáncer gástrico, con mayor frecuencia en hombres 1,5:1. Las tasas de mortalidad por cáncer gástrico ajustadas por grupos etáreos aumentan después de la quinta década de la vida. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en todos los años estudiados y el departamento de residencia habitual del fallecido presentando Cauca (18,11- 19) y Boyacá (14,54-1742) las tasas más altas por 100.000 habitantes. Las tasas más altas se concentran en la zona de la Cordillera de los Andes, al estandarizar por grupos etáreos el Cauca tiene una tasa de 114,98 casos por 100.000 habitantes. Conclusión: El cáncer gástrico es la neoplasia que causa más muertes en Colombia por lo cual es necesario diseñar e implementar programas de detección precoz que vayan dirigidos al control de la mortalidad.

The role of the gastrointestinal microbiota in colorectal cancer

Both environmental and genetic factors contribute to cancers of the gastrointestinal tract including, the stomach, colon and rectum. The mechanisms associated with gastrointestinal cancer causation and prevention are largely unknown and the subject of much research. Many of the proposed mechanisms implicate the metabolic activities of the bacterial biota normally resident in the gastrointestinal tract. This review examines both the adverse and beneficial consequences of bacterial activity of the gastrointestinal tract focusing, in particularly on the stomach and large intestine. Studies on the role of the bacterial biota in colon carcinogenesis have also resulted in several useful biomarkers for use in human.

Absorption, tissue distribution and excretion of pelargonidin and its metabolites following oral administration to rats

Recent reports have demonstrated various cardiovascular and neurological benefits associated with the consumption of foods rich in anthocyanidins. However, information regarding absorption, metabolism, and especially, tissue distribution are only beginning to accumulate. In the present study, we investigated the occurrence and the kinetics of various circulating pelargonidin metabolites, and we aimed at providing initial information with regard to tissue distribution. Based on HPLC and LC-MS analyses we demonstrate that pelargonidin is absorbed and present in plasma following oral gavage to rats. In addition, the main structurally related pelargonidin metabolite identified in plasma and urine was pelargonidin glucuronide. Furthermore, p-hydroxybenzoic acid, a ring fission product of pelargonidin, was detected in plasma and urine samples obtained at 2 and 18 h after ingestion. At 2 h post-gavage, pelargonidin glucuronide was the major metabolite detected in kidney and liver, with levels reaching 0.5 and 0.15 nmol pelargonidin equivalents/g tissue, respectively. Brain and lung tissues contained detectable levels of the aglycone, with the glucuronide also present in the lungs. Other tissues, including spleen and heart, did not contain detectable levels of pelargonidin or ensuing metabolites. At 18 h post-gavage, tissue analyses did not reveal detectable levels of the aglycone nor of pelargonidin glucuronides. Taken together, our results demonstrate that the overall uptake of the administered pelargonidin was 18 % after 2 h, with the majority of the detected levels located in the stomach. However, the amounts recovered dropped to 1.2 % only 18 h post-gavage, with the urine and faecal content constituting almost 90 % of the total recovered pelargonidin.

The fate of olive oil polyphenols in the gastrointestinal tract: implications of gastric and colonic microflora-dependent biotransformation

We have conducted a detailed investigation into the absorption, metabolism and microflora-dependent transformation of hydroxytyrosol ( HT), tyrosol (TYR) and their conjugated forms, such as oleuropein (OL). Conjugated forms underwent rapid hydrolysis under gastric conditions, resulting in significant increases in the amount of free HT and TYR entering the small intestine. Both HT and TYR transferred across human Caco-2 cell monolayers and rat segments of jejunum and ileum and were subject to classic phase I/II biotransformation. The major metabolites identified were an O-methylated derivative of HT, glucuronides of HT and TYR and a novel glutathionylated conjugate of HT. In contrast, there was no absorption of OL in either model. However, OL was rapidly degraded by the colonic microflora resulting in the formation of HT. Our study provides additional information regarding the breakdown of complex olive oil polyphenols in the GI tract, in particular the stomach and the large intestine.

Mucoadhesive interactions of amphiphilic cationic copolymers based on [2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride

Three series of water-soluble cationic copolymers have been synthesised by free-radical copolymerisation of [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium chloride (MADQUAT) with methyl acrylate (MA), butyl acrylate (BA) and butyl methacrylate (BMA). The interactions between these copolymers and porcine stomach mucin have been studied in aqueous solutions using dynamic light scattering, zeta-potential measurements, turbidimetric titration and transmission electron microscopy (TEM). It was demonstrated that mixing aqueous dispersions of mucin with solutions of the cationic copolymers results in significant changes in size distribution and zeta-potential of its particles. It was found that an increase in the content of hydrophobic groups in copolymers leads to more efficient adsorption of macromolecules on the surface of mucin particles, which evidences the importance of hydrophobic effects in mucoadhesion. The efficiency of mucoadhesive interactions was found to be significantly dependent on pH, which affects the surface charge and aggregation stability of mucin. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

The effect of dietary nitrate on salivary, plasma, and urinary nitrate metabolism in humans

Dietary nitrate is metabolized to nitrite by bacterial flora on the posterior surface of the tongue leading to increased salivary nitrite concentrations. In the acidic environment of the stomach, nitrite forms nitrous acid, a potent nitrating/nitrosating agent. The aim of this study was to examine the pharmacokinetics of dietary nitrate in relation to the formation of salivary, plasma, and urinary nitrite and nitrate in healthy subjects. A secondary aim was to determine whether dietary nitrate increases the formation of protein-bound 3-nitrotyrosine in plasma, and if dietary nitrate improves platelet function. The pharmacokinetic profile of urinary nitrate excretion indicates total clearance of consumed nitrate in a 24 h period. While urinary, salivary, and plasma nitrate concentrations increased between 4- and 7-fold, a significant increase in nitrite was only detected in saliva (7-fold). High dietary nitrate consumption does not cause a significant acute change in plasma concentrations of 3-nitrotyrosine or in platelet function.

Colon extended physiologically based extraction test (CE-PBET) increases bioaccessibility of soil-bound PAH

Assessment of the risk to human health posed by contaminated land may be seriously overestimated if reliant on total pollutant concentration. In vitro extraction tests, such as the physiologically based extraction test (PBET), imitate the physicochemical conditions of the human gastro-intestinal tract and offer a more practicable alternative for routine testing purposes. However, even though passage through the colon accounts for approximately 80% of the transit time through the human digestive tract and the typical contents of the colon in vivo are a carbohydrate-rich aqueous medium with the potential to promote desorption of organic pollutants, PBET comprises stomach and small intestine compartments only. Through addition of an eight-hour colon compartment to PBET and use of a carbohydrate-rich fed-state medium we demonstrated that colon-extended PBET (CE-PBET) in- creased assessments of soil-bound PAH bioaccessibility by up to 50% in laboratory soils and a factor of 4 in field soils. We attribute this increased bioaccessibility to a combination of the additional extraction time and the presence of carbohydrates in the colon compartment, both of which favor PAH desorption from soil. We propose that future assessments of the bioaccessibility of organic pollutants in soils using physiologically based extraction tests should have a colon compartment as in CE-PBET.

Not all sigmodontine rodents in the sugarcane fields in costal Veracruz, Mexico, are pests

Rats and mice have traditionally been considered one of the most important pests of sugarcane. However, "control" campaigns are rarely specific to the target species, and can have an effect on local wildlife, in particular non-pest rodent species. The objective of this study was to distinguish between rodent species that are pests and those that are not, and to identify patterns of food utilization by the rodents in the sugarcane crop complex. Within the crop complex, subsistence crops like maize, sorghum, rice, and bananas, which are grown alongside the sugarcane, are also subject to rodent damage. Six native rodent species were trapped in the Papaloapan River Basin of the State of Veracruz; the cotton rat (Sigmodon hispidus), the rice rat (Oryzomys couesi), the small rice rat (O. chapmani), the white footed mouse (Peromyscus leucopus), the golden mouse (Reithrodontomys sumichrasti), and the pigmy mouse (Baiomys musculus). In a stomach content analysis, the major food components for the cotton rat, the rice rat and the small rice rat were sugarcane (4.9 to 30.1 %), seed (2.7 to 22.9%), and vegetation (0.9 to 29.8%); while for the golden mouse and the pigmy mouse the stomach content was almost exclusively seed (98 to 100%). The authors consider the first three species to be pests of the sugarcane crop complex, while the last two species are not.

Microencapsulation of probiotics for gastrointestinal delivery

The administration of probiotic bacteria as nutraceuticals is an area that has rapidly expanded in recent years, with a global market worth $32.6 billion predicted by 2014. Many of the health promoting claims attributed to these bacteria are dependent on the cells being both viable and sufficiently numerous in the intestinal tract. The oral administration of most bacteria results in a large loss of viability associated with passage through the stomach, which is attributed to the high acid and bile salt concentrations present. This loss of viability effectively lowers the efficacy of the administered supplement. The formulation of these probiotics into microcapsules is an emerging method to reduce cell death during GI passage, as well as an opportunity to control release of these cells across the intestinal tract. The majority of this technology is based on the immobilization of bacteria into a polymer matrix, which retains its structure in the stomach before degrading and dissolving in the intestine, unlike the diffusion based unloading of most controlled release devices for small molecules. This review shall provide an overview of progress in this field as well as draw attention to areas where studies have fallen short. This will be followed by a discussion of emerging trends in the field, highlighting key areas in which further research is necessary.

Intracellular accumulation of high levels of gamma-aminobutyrate by Listeria monocytogenes 10403S in response to low pH: uncoupling of gamma-aminobutyrate synthesis from efflux in a chemically defined medium

It is well established that the glutamate decarboxylase (GAD) system is central to the survival of Listeria monocytogenes at low pH, both in acidic foods and within the mammalian stomach. The accepted model proposes that under acidic conditions extracellular glutamate is transported into the cell in exchange for an intracellular gamma-aminobutyrate (GABA(i)). The glutamate is then decarboxylated to GABA(i), a reaction that consumes a proton, thereby helping to prevent acidification of the cytoplasm. In this study, we show that glutamate supplementation had no influence on either growth rate at pH 5.0 or survival at pH 2.5 when L. monocytogenes 10403S was grown in a chemically defined medium (DM). In response to acidification, cells grown in DM failed to efflux GABA, even when glutamate was added to the medium. In contrast, in brain heart infusion (BHI), the same strain produced significant extracellular GABA (GABA(e)) in response to acidification. In addition, high levels of GABA(i) (>80 mM) were found in the cytoplasm in response to low pH in both growth media. Medium-swap and medium-mixing experiments revealed that the GABA efflux apparatus was nonfunctional in DM, even when glutamate was present. It was also found that the GadT2D2 antiporter/decarboxylase system was transcribed poorly in DM-grown cultures while overexpression of gadD1T1 and gadD3 occurred in response to pH 3.5. Interestingly, BHI-grown cells did not respond with upregulation of any of the GAD system genes when challenged at pH 3.5. The accumulation of GABA(i) in cells grown in DM in the absence of extracellular glutamate indicates that intracellular glutamate is the source of the GABA(i). These results demonstrate that GABA production can be uncoupled from GABA efflux, a finding that alters the way we should view the operation of bacterial GAD systems.