Improvement of bovine ß-lactoglobulin production and secretion by Lactococcus lactis

The stabilizing effects of staphylococcal nuclease (Nuc) and of a synthetic propeptide (LEISSTCDA, hereafter called LEISS) on the production of a model food allergen, bovine ß-lactoglobulin (BLG), in Lactococcus lactis were investigated. The fusion of Nuc to BLG (Nuc-BLG) results in higher production and secretion of the hybrid protein. When LEISS was fused to BLG, the production of the resulting protein LEISS-BLG was only slightly improved compared to the one obtained with Nuc-BLG. However, the secretion of LEISS-BLG was dramatically enhanced (~10- and 4-fold higher than BLG and Nuc-BLG, respectively). Finally, the fusion of LEISS to Nuc-BLG resulting in the protein LEISS-Nuc-BLG led to the highest production of the hybrid protein, estimated at ~8 µg/ml (~2-fold higher than Nuc-BLG). In conclusion, the fusions described here led to the improvement of the production and secretion of BLG. These tools will be used to modulate the immune response against BLG via delivery of recombinant lactococci at the mucosal level, in a mouse model of cow's milk allergy.

Naudanlanta biokaasulaitosraaka-aineena, käsittely ja logistiikka

Maatalouden lietelannasta saatavien ravinteiden talteenotto ja kierrätys ovat viime aikoina nousseet yhä tärkeämmäksi tavoitteeksi. Ravinteiden tehokas kierrätystapa saadaan ai-kaiseksi käsittelemällä lietelantaa. Lannan käsittelyketjuja on monenlaisia; tässä työssä naudan lannan käsittelyketju muodostuu separoinnista ja mädätyksestä. Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää naudan lannan mekaanisen separoinnin ja logistiikan kannattavuus märkämädätys- ja kuivamädätyskäsittelyketjussa. Käsittelyketju-jen kannattavuus tai kannattamattomuus on esitetty eri skenaarioissa muodostettujen kus-tannuslaskentojen perusteella. Skenaarioiden kustannuslaskelmat ovat toisiinsa verratta-vissa, jolloin ne voidaan asettaa niin ikään paremmuusjärjestykseen. Viides skenaario ei ole suoraan verrattavissa muihin skenaarioihin, koska siinä lannankäsittelyketjua on tar-kasteltu eri näkökulmasta, keskittämällä suurimmalle maatilalle. Mekaanisista separaattoreista tarkasteltiin työssä ruuvipuristinta, dekantterilinkoa ja ul-koistettua separointipalvelua. Lannan logistiikkakustannuksissa huomioitiin lannan kulje-tusta traktori- ja säiliöautolla tai traktorilla. Separoinnin kustannus liitettiin osaksi logis-tiikkakustannusta. Työn tuloksien perusteella voidaan todeta dekantterilingon separointi-kustannuksen olevan taloudellisesti kannattamattomin johtuen pienestä lantakapasiteetista ja separaattorin korkeasta investointihinnasta. Ravinteiden osalta linko osoittautui tehok-kaimmaksi menetelmäksi erottamaan ravinteet eri jakeisiin. Lannan käsittely separointipalvelulla oli edullisin skenaario, jonka vuosittaiseksi kustan-nukseksi saatiin säiliö- ja kuorma-autolla lantaa kuljetettaessa 58 700 € ja traktorilla kul-jetettaessa 60 400 €. Kallein lannan käsittely oli dekantterilingolla, jonka vuosittaiseksi kustannukseksi saatiin lantaa säiliö- ja kuorma-autolla kuljetettaessa 121 000 € ja trakto-rilla kuljetettaessa 123 300 €. Lannan separointi maatilalla osoittautui kannattavammaksi kuin käsittelemättömän lietteen kuljetus biokaasulaitokselle.

Identification of a new human mtDNA polymorphism (A14290G) in the NADH dehydrogenase subunit 6 gene

Leber's hereditary optic neuropathy (LHON) is a maternally inherited form of retinal ganglion cell degeneration leading to optic atrophy in young adults. Several mutations in different genes can cause LHON (heterogeneity). The ND6 gene is one of the mitochondrial genes that encodes subunit 6 of complex I of the respiratory chain. This gene is a hot spot gene. Fourteen Persian LHON patients were analyzed with single-strand conformational polymorphism and DNA sequencing techniques. None of these patients had four primary mutations, G3460A, G11788A, T14484C, and G14459A, related to this disease. We identified twelve nucleotide substitutions, G13702C, T13879C, T14110C, C14167T, G14199T, A14233G, G14272C, A14290G, G14365C, G14368C, T14766C, and T14798C. Eleven of twelve nucleotide substitutions had already been reported as polymorphism. One of the nucleotide substitutions (A14290G) has not been reported. The A14290G nucleotide substitution does not change its amino acid (glutamic acid). We looked for base conservation using DNA star software (MEGALIGN program) as a criterion for pathogenic or nonpathogenic nucleotide substitution in A14290G. The results of ND6 gene alignment in humans and in other species (mouse, cow, elegans worm, and Neurospora crassa mold) revealed that the 14290th base was not conserved. Fifty normal controls were also investigated for this polymorphism in the Iranian population and two had A14290G polymorphism (4%). This study provides evidence that the mtDNA A14290G allele is a new nonpathogenic polymorphism. We suggest follow-up studies regarding this polymorphism in different populations.

The use of cashew apple residue as source of fiber in low fat hamburgers

The main purpose of this study was to produce hamburgers with partial substitution of the meat with cashew apple residue powder. The powder residue was obtained after the extraction of the pulp and dehydration in stove with air circulation. Three formulations of hamburgers with increasing concentration of the residue as well as a control sample were prepared. The formulated products with cashew apple residue powder presented lower humidity and proteins and 35% lipid reduction. However, there was an increase in carbohydrates and pH with the addition of the powder from the cashew apple residue. Some formulations showed an improvement of the final product yield. The total dietary fiber value was between 0 and 7.66%, with higher content of insoluble dietary fiber. The addition of up to 10.70% of the residue did not cause significant sensory changes in the flavor of the samples. The production of hamburgers with a partial substitution of cow meat with the cashew apple residue could be a feasible option since it resulted in product with high nutritional quality that is rich or have high dietary fiber content and is low in fat.

"Petit suisse" cheese from kefir: an alternative dessert with microorganisms of probiotic activity

"Petit Suisse" is a creamy cheese. Kefir is a symbiotic mixture of lactic acid bacteria and yeasts with probiotic activity including immunomodulation and balance of intestinal microflora. The present study aims to develop "Petit Suisse" cheese from kefir. Kefir grains were grown in pasteurized cow milk, and after the separation of kefir the serum was discarded and the "Petit Suisse" cheese was prepared using strawberry, mangaba, herbs, and dried tomatoes. The acceptance of the different preparations was evaluated using a nine-point hedonic scale followed by ANOVA. The sweet and salty products were compared by the Student's t-test. Purchase intent was evaluated by the means test and frequency distribution. All products were well accepted by the judges. The product was characterized by low yield, but it can be prepared at home at low cost. The nutritional composition analyses and the variety of flavors as well as the range of age of the judges are alternatives for further studies.

Physicochemical and microbiological evaluation of corrientes artisanal cheese during ripening

The aim of this study was to evaluate some physical and chemical parameters (total solids, pH, acidity, fat, acid degree value of fat, salt, protein and nitrogen fractions) and their effects on the beneficial (lactic acid bacteria: LAB) and undesirable microbial populations (coliforms, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, moulds, and yeast) during ripening of Artisanal Corrientes Cheese, an Argentinian cow's milk variety, to determine whether a longer ripening period than usual improve its hygienic-sanitary quality. The protein content was much higher than that of other cow's milk cheeses with similar values of fat. The larger peptides showed values three times higher in the 30 day-old cheese than those obtained in the beginning of the process. Staphylococcus aureus and Escherichia coli were detected (3.04 ± 1.48 log10 cfu/g of cheese, 2.21 ± 0.84 log10 MPN/g of cheese) even at 15 and 30 days of ripening, respectively. The distribution of three hundred LAB strains classified to the genus level (lactococci:lactobacilli:leuconostocs) was maintained during the ripening period. The high number of LAB in rennet may have contributed to the fermentation as a natural whey starter, unknown source of LAB for this specific cheese so far. The physicochemical changes that occur during ripening were not big enough to inhibit the growth of undesirable microorganisms.

Acceptance of a food of animal origin obtained through genetic modification and cloning in South America: a comparative study among university students and working adults

AbstractWith the aim of comparing the acceptance of milk obtained from cloned, genetically modified (GM) and conventionally bred cows among working adults and university students, and identifying and characterizing typologies among both subsamples in terms of their preferences, a survey was applied to 400 people in southern Chile, distributed using a simple allocation among the subsamples. Using a conjoint analysis, it was found that consumers preferred milk from a conventional cow. Using a cluster analysis, in both subsamples two segments sensitive to production technology were identified. Rejection of cloning was greatest among university students, whereas a higher proportion of working adults rejected GM. The segments differed in terms of area of residence, knowledge about GM, and milk consumption habits. Contrary to what was expected, no differences were found according to education, gender or degree of satisfaction with food-related life.

Development of packaging cell lines for rescuing BAV2 viral vectors

The construction of adenovirus vectors for cloning and foreign gene expression requires packaging cell lines that can complement missing viral functions caused by sequence deletions and/or replacement with foreign DNA sequences. In this study, packaging cell lines were designed to provide in trans the missing bovine adenovirus functions, so that recombinant viruses could be generated. Fetal bovine kidney and lUng cells, acquired at the trimester term from a pregnant cow, were tranfected with both digested wild type BAV2 genomic DNA and pCMV-EI. The plasmid pCMV-EI was specifically constructed to express El of BAV2 under the control of the cytomegalovirus enhancer/promoter (CMV). Selection for "true" transformants by continuous passaging showed no success in isolating immortalised cells, since the cells underwent crisis resulting in complete cell death. Moreover, selection for G418 resistance, using the same cells, also did not result in the isolation of an immortalised cell line and the same culture-collapse event was observed. The lack of success in establishing an immortalised cell line from fetal tissue prompted us to transfect a pre-established cell line. We began by transfecting MDBK (Mardin-Dardy bovine kidney) cells with pCMV-El-neo, which contain the bacterial selectable marker neo gene. A series of MDBK-derived cell lines, that constitutively express bovine adenoviral (BAV) early region 1 (El), were then isolated. Cells selected for resistance to the drug G418 were isolated collectively for full characterisation to assess their suitability as packaging cell lines. Individual colonies were isolated by limiting dilution and further tested for El expression and efficiency of DNA uptake. Two cell lines, L-23 and L-24, out of 48 generated foci tested positive for £1 expression using Northern Blot analysis. DNA uptake studies, using both lipofectamine and calcium phosphate methods, were performed to compare these cells, their parental MDBK cells, 8 and the unrelated human 293 cells as a benchmark. The results revealed that the new MDBKderived clones were no more efficient than MDBK cells in the transient expression of transfected DNA and that they were inferior to 293 cells, when using lacZ as the reporter gene. In view of the inherently poor transfection efficiency of MDBK cells and their derivatives, a number of other bovine cells were investigated for their potential as packaging cells. The cell line CCL40 was chosen for its high efficiency in DNA uptake and subsequently transfected with the plasmid vector pCMV El-neo. By selection with the drug G418, two cell lines were isolated, ProCell 1 and ProCell 2. These cell lines were tested for El expression, permissivity to BAV2 and DNA uptake efficiency, revealing a DNA uptake efficiency of 37 % , comparable to that of CCL40. Attempts to rescue BAV2 mutants carrying the lacZ gene in place of £1 or £3 were carried out by co-transfecting wild type viral DNA with either the plasmid pdlElE-Z (which contains BAV2 sequences from 0% to 40.4% with the lacZ gene in place of the £1 region from 1.1% to 8.25%) or with the plasmid pdlE3-5-Z (which contains BAV2 sequences from 64.8% to 100% with the lacZ gene in place of the E3 region from 75.8% to 81.4%). These cotransfections did not result in the generation of a viral mutant. The lack of mutant generation was thought to be caused by the relative inefficiency ofDNA uptake. Consequently, cosBAV2, a cosmid vector carrying the BAV2 genome, was modified to carry the neo reporter gene in place of the £3 region from 75.8% to 81.4%. The use of a single cosmid vector earring the whole genome would eliminate the need for homologous recombination in order to generate a viral vector. Unfortunately, the transfection of cosBAV2- neo also did not result in the generation of a viral mutant. This may have been caused by the size of the £3 deletion, where excess sequences that are essential to the virus' survival might have been deleted. As an extension to this study, the spontaneous E3 deletion, accidently discovered in our viral stock, could be used as site of foreign gene insertion.

Letter - Andrew Cowan to William Cowan

A letter from Andrew Cowan to his son William Cowan 29 Septemer 1841. The letter reads "Dear William, I have taken my pen the third time since I have received any word from you, my first letter was about the beginning of the year, and the second in the month of April with John Armstrong of Northhouse, he sailed from Liverpool the fifteen of that month with his sisters Jane and Jenny and their two children. I received a letter from him dated Cleavland in the State of Ohio the 6 of June. He did not intend stopping in that place. The leaves us all well for any thing that I know, but I have not heard from Andrew since March altho I have writen to him three months since your Mother and I are both sore faild altho we have tolerable good health for which we desire to be thankfull to the giver of all our mercies, which are new every day, that we may be found in Christs and clothed in his imputed righteousness at the last, for in him is only found true happyness. We have had another cold wet Summer and the crops is far back ------ not light, the price of -----is high and trade bad, but sheep and cattle are high. Cattle have not been higher since the French war, but the cattle trade is very bad at present and the opperatives out of imployment and consequently verrry badly of. If none of my former letters have reached you this will inform you that James is at Lanshawburn, and gets imployment all the year, he keeps a cow and five or six sheep, they have three children, Mary, Hannah, and Andrew; I was there after clipping time seeing them, they seem to be verry happy. James Lamb is well he was here the other night, he has got two letters from his son Adam this Summer; they are still in the same place and will finish their job this fall, and seem to be doing well, your Uncle Adam Scott and family are well. John was there lately there is little prospect of his getting to America as the money that was left him is not got yet and will not for some time, If ever this reach you, you must let us know how all the Scotch people that are near you, that went from this place of the Country are doing, as their freinds are anxious to hear from them, perticularly if you know what is becomed of Alexander Hoggs widow and family of ------hill, as I was desired to write to you about them - I got a letter from John Miller dated Gatt but I understand it is a long way from your place he was a gentleman and had the charge of a farm and seems verry ----- Now William if this ever reach you, you must excuse me for not filling this letter up, but if I receive an answer I promise to fill the next better, We all join in our love and respect to you and family. From your loving Father Andrew Cowan

Investigation of clusters of giardiasis using GIS and a spatial scan statistic

Affiliation: Pascal Michel : Département de pathologie et microbiologie, Faculté de médecine vétérinaire

Analyse de la fertilité des vaches laitières Holstein «Repeat Breeder»

L’importance de la problématique des vaches laitières non gestantes avec multiples inséminations (› 3) communément appelées « Repeat Breeder » (RB), au Québec, repose sur deux facteurs: son incidence et son impact économique. Actuellement, l’incidence du syndrome RB au Québec est de ± 25% (Rapport annuel, juin 2008, www.dsahr.ca). Les pertes monétaires associées à ce problème proviennent des frais vétérinaires et d’insémination, de la diminution de productivité ainsi que des pertes en lien avec la réforme involontaire. Afin d’avoir de meilleures connaissances sur ce syndrome, nous devons connaître les facteurs de risques généraux impliqués et ensuite explorer la condition individuelle de ces vaches problèmes. Dans la première partie de ce mémoire, une banque de données informatisées répertoriant 418 383 lactations fut analysée. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact des problèmes reproducteurs post-partum et l’effet du nombre de lactations comme facteurs de risques de la vache Repeat Breeder. L’analyse a permis d’établir la dystocie comme étant la condition ayant le plus de conséquences sur la fertilité future. D’autres facteurs de risques à savoir le nombre de lactations influencent le pronostic reproducteur. La deuxième partie de ce mémoire consistait à explorer, à l’aide d’outils cliniques, la condition individuelle des vaches RB. Une étude cohorte fut menée sur des vaches Holstein en fin de période d’attente volontaire au jour 7 du cycle oestral. Les tests cliniques étudiés furent la vaginoscopie, l’examen transrectal, l’ultrasonographie du système reproducteur, la présence d’estérases leucocytaires, la bactériologie et la biochimie du liquide utérin, la cytologie endométriale et le profil de progestérone sérique. Les résultats de ces tests cliniques dévoilent que l’examen bactériologique du liquide utérin est révélateur du statut reproducteur futur.

Relations entre le statut utérin, les paramètres biochimiques du sérum et du liquide de lavage utérin et la production d’embryons chez les vaches laitières après surovulation

Le développement et la survie de l’embryon dépendent des nutriments fournis par les sécrétions utérines. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l’effet de la surovulation (SOV) sur la bactériologie et cytologie utérine et sur les paramètres biochimiques utérin et sérique et leurs effets sur le nombre d’embryons transférables (ET). Deux groupes de vaches Holstein (groupe I, non lactante, n=7 et groupe II, lactante, n=28) ont été respectivement induites en chaleur ou surovulées et ensuite inséminées. Au jour 7 du cycle œstral (J7) et lors du jour de la récolte (JR), un prélèvement individuel de sang et de liquide de lavage utérin a été fait pour l’analyse du statut bactériologique et cytologique de l’utérus et la mesure de la concentration de plusieurs paramètres biochimiques présélectionnés. Les embryons récoltés ont été évalués selon les critères de l’IETS. La SOV a donnée une moyenne de 7.39 ± 6.22 ovocytes/embryons dont 3.32 ± 4.81 ET. Il n’y avait pas de variation significative de la bactériologie et cytologie utérine des deux groupes entre J7 et JR. La concentration sérique de l’urée (P=0.0001), d’E2 (P=0.006); la concentration utérine du Glu (P=0.002), de Ck (p=0.0007), de LDH (P <0.0001), de PT (P=0.004), de P4 (P=0.008), de PGFM (P<0.0001) du groupe I et la concentration sérique de P4 (P<0.0001), de PGFM (P<0.0001); la concentration utérine de LDH (P=0.002), de PGFM (P<0.0001) du groupe II ont été significativement élevées à JR qu’à J7. La concentration utérine et sérique de l’urée (P<0.0001 et P<0.0001), de LDH (P<0.0001 et P=0.008), la concentration sérique de P4 (P=0.0002) et la concentration utérine de PT (P=0.0003) à JR du groupe II étaient différente du groupe I. Il n’y avait pas d’association entre la bactériologie et cytologie utérine et le nombre d’ET. Cependant, le nombre d’ET a été positivement corrélé avec la concentration sérique d’IGF-1 à J7 (r=0.45; P=0.001) et la concentration sérique de P4 à JR (r=0.43; P<0.05) et négativement corrélé avec la concentration utérine et sérique de PGFM à la fois à J7 (r=-0.54; P<0.005 et r=-0.67; P<0.001) et à JR (r=-0.48; P<0.01 et r=-0.57; P<0.002). Ces résultats suggèrent que la SOV induit des changements au niveau sérique et utérin qui affectent le nombre d’ET récoltés.

Essai d’amélioration du taux de rétention de la tétracycline dans un polymère à empreinte moléculaire formé de co-polymères fonctionnalisés de l’acide lactique

Le vétérinaire aide le producteur laitier à garder son troupeau en santé. Lorsqu’une vache est malade, il peut prescrire des antibiotiques. Le cas échéant, le lait de la vache traitée aux antibiotiques est jeté. Il n’est donc pas vendu pour consommation. Tout le lait produit est analysé avant d’être pasteurisé et transformé afin de s’assurer que les produits laitiers ne contiennent pas de résidus d’antibiotiques. Si les analyses indiquent que le lait renferme des traces d’antibiotiques, il est jeté et le producteur en cause doit assumer la perte. Les épreuves de dépistage actuelles de ces résidus médicamenteux sont onéreuses et inapplicables sur le terrain. Pour résoudre cette problématique aux pieds de la vache, la solution proposée dans ce projet est la fabrication d’un kit de détection basé sur les polymères à empreinte moléculaire. Il s’agit de polymères dont la conformation moléculaire est complémentaire à celle des antibiotiques. Dans ce projet, il est question d’améliorer l’efficacité des épreuves de dépistages des résidus de tétracyclines en augmentant le nombre de sites d’interaction entre l’antibiotique et des polyesters. Trois polymères sont utilisés portant respectivement des groupements aromatiques, carboxyliques et hydroxyles. Une étude antérieure dans notre laboratoire avait déjà donné un pourcentage de rétention de tétracycline de 50% pour une composition de 1/3 PLAOH- 1/3 PLACOOH- 1/3 PLAOBn. Avec des ajustements, le pourcentage passe à 38.93 % pour une composition de 1/4 PLAOH- 1/2 PLACOOH- 1/4 PLAOPh, de 44.81 % pour une composition de 1/4 PLACOOH- 1/2 PLAOH- 1/4 PLAOPh, de 66.34 %pour une composition de 1/4 PLAOH- 1/4 PLACOOH- 1/2 PLAOPh et de 78.07 % pour une composition de 1/6 PLAOH- 1/6 PLACOOH- 2/3 PLAOPh. Notre hypothèse était que la présence accrue du groupement phényle augmenterait le nombre de sites d’interaction spécifique avec l’antibiotique augmentant ainsi le pourcentage de rétention de l’antibiotique à travers les MIP. Les résultats ont confirmé cette hypothèse.

Impact de l'agroenvironnement sur la qualité microbiologique des eaux récréatives dans une perspective de santé publique

La pollution microbienne des eaux récréatives peut engendrer un risque pour la santé des populations exposées. La contamination fécale de ces eaux représente une composante importante de ce risque, notamment par la présence possible d’agents pathogènes et par l’exposition à des micro-organismes résistants aux antimicrobiens. Les sources de pollution fécale sont multiples et incluent entre autres les activités agricoles et les productions animales. Ce projet visait donc à mieux comprendre les facteurs influençant la qualité microbiologique des eaux récréatives du Québec méridional, en ciblant le rôle possible des activités agricoles, ainsi qu`à proposer et évaluer de nouvelles sources de données pouvant contribuer à l’identification de ces facteurs. Dans un premier temps, une évaluation de la présence d’Escherichia coli résistants aux antimicrobiens dans les eaux récréatives à l’étude a été effectuée. À la lumière des résultats de cette première étude, ces eaux représenteraient une source de micro-organismes résistants aux antimicrobiens pour les personnes pratiquant des activités aquatiques, mais l’impact en santé publique d’une telle exposition demeure à déterminer. Les déterminants agroenvironnementaux associés à la présence de micro-organismes résistants aux antimicrobiens ont par la suite été explorés. Les résultats de ce chapitre suggèrent que les activités agricoles, et plus spécifiquement l’épandage de fumier liquide, seraient reliées à la contamination des eaux récréatives par des bactéries résistantes aux antimicrobiens. Le chapitre suivant visait à identifier des déterminants agroenvironnementaux temps-indépendants d’importance associés à la contamination fécale des eaux à l’étude. Différentes variables, regroupées en trois classes (activités agricoles, humaines et caractéristiques géohydrologiques), ont été explorées à travers un modèle de régression logistique multivarié. Il en est ressorti que les eaux récréatives ayant des sites de productions de ruminants à proximité, et en particulier à l’intérieur d’un rayon de 2 km, possédaient un risque plus élevé de contamination fécale. Une association positive a également été notée entre le niveau de contamination fécale et le fait que les plages soient situées à l’intérieur d’une zone urbaine. Cette composante nous permet donc de conclure qu’en regard à la santé publique, les eaux récréatives pourraient être contaminées par des sources de pollution fécale tant animales qu’humaines, et que celles-ci pourraient représenter un risque pour la santé des utilisateurs. Pour terminer, un modèle de régression logistique construit à l’aide de données issues de la télédétection et mettant en association un groupe de déterminants agroenvironnementaux et la contamination fécale des eaux récréatives a été mis au point. Ce chapitre visait à évaluer l’utilité de telles données dans l’identification de ces déterminants, de même qu`à discuter des avantages et contraintes associées à leur emploi dans le contexte de la surveillance de la qualité microbiologique des eaux récréatives. À travers cette étude, des associations positives ont été mises en évidence entre le niveau de contamination fécale des eaux et la superficie des terres agricoles adjacentes, de même qu’avec la présence de surfaces imperméables. Les données issues des images d’observation de la Terre pourraient donc constituer une valeur ajoutée pour les programmes de suivi de la qualité microbiologique de ces eaux en permettant une surveillance des déterminants y étant associés.