Two ex situ fungal technologies to treat contaminated soil

Wood-degrading fungi are able to degrade a large range of recalcitrant pollutants which resemble the lignin biopolymer. This ability is attributed to the production of lignin-modifying enzymes, which are extracellular and non-specific. Despite the potential of fungi in bioremediation, there is still an understanding gap in terms of the technology. In this thesis, the feasibility of two ex situ fungal bioremediation methods to treat contaminated soil was evaluated. Treatment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)-contaminated marsh soil was studied in a stirred slurry-phase reactor. Due to the salt content in marsh soil, fungi were screened for their halotolerance, and the white-rot fungi Lentinus tigrinus, Irpex lacteus and Bjerkandera adusta were selected for further studies. These fungi degraded 40 - 60% of a PAH mixture (phenanthrene, fluoranthene, pyrene and chrysene) in a slurry-phase reactor (100 ml) during 30 days of incubation. Thereafter, B. adusta was selected to scale-up and optimize the process in a 5 L reactor. Maximum degradation of dibenzothiophene (93%), fluoranthene (82%), pyrene (81%) and chrysene (83%) was achieved with the free mycelium inoculum of the highest initial biomass (2.2 g/l). In autoclaved soil, MnP was the most important enzyme involved in PAH degradation. In non-sterile soil, endogenous soil microbes together with B. adusta also degraded the PAHs extensively, suggesting a synergic action between soil microbes and the fungus. A fungal solid-phase cultivation method to pretreat contaminated sawmill soil with high organic matter content was developed to enhance the effectiveness of the subsequent soil combustion. In a preliminary screening of 146 fungal strains, 28 out of 52 fungi, which extensively colonized non-sterile contaminated soil, were litter-decomposing fungi. The 18 strains further selected were characterized by their production of lignin-modifying and hydrolytic enzymes, of which MnP and endo-1,4-β-glucanase were the main enzymes during cultivation on Scots pine (Pinus sylvestris) bark. Of the six fungi selected for further tests, Gymnopilus luteofolius, Phanerochaete velutina, and Stropharia rugosoannulata were the most active soil organic matter degraders. The results showed that a six-month pretreatment of sawmill soil would result in a 3.5 - 9.5% loss of organic matter, depending on the fungus applied. The pretreatment process was scaled-up for a 0.56 m3 reactor, in which perforated plastic tubes filled with S. rugosoannulata growing on pine bark were introduced into the soil. The fungal pretreatment resulted in a soil mass loss of 30.5 kg, which represents 10% of the original soil mass (308 kg). Despite the fact that Scots pine bark contains several antimicrobial compounds, it was a suitable substrate for fungal growth and promoter of the production of oxidative enzymes, as well as an excellent and cheap natural carrier of fungal mycelium. This thesis successfully developed two novel fungal ex situ bioremediation technologies and introduce new insights for their further full-scale application. Ex situ slurry-phase fungal reactors might be applied in cases when the soil has a high water content or when the contaminant bioavailability is low; for example, in wastewater treatment plants to remove pharmaceutical residues. Fungal solid-phase bioremediation is a promising remediation technology to ex situ or in situ treat contaminated soil.

Effect of Nanostructuring and Ex situ Amorphous Carbon Coverage on the Lithium Storage and Insertion Kinetics in Anatase Titania

Implications of nanostructuring and conductive carbon interface on lithium insertion/removal capacity and insertion kinetics innanoparticles of anatase polymorph of titania is discussed here.Sol-gel synthesized nanoparticles of titania (particle size similar to 6 nm) were hydrothermally coated ex situ with a thin layer of amorphous carbon (layer thickness: 2-5 nm) and calcined at a temperature much higher than the sol-gel synthesis temperature. The carbon-titania composite particles (resulting size similar to 10 nm) displayed immensely superior cyclability and rate capability (higher current rates similar to 4 g(-1)) compared to unmodified calcined anatase titania. The conductive carbon interface around titania nanocrystal enhances the electronic conductivity and inhibits crystallite growth during electrochemical insertion/removal thus preventing detrimental kinetic effects observed in case of unmodified anatase titania. The carbon coating of the nanoparticles also stabilized the titania crystallographic structure via reduction in the accessibility of lithium ions to the trapping sites. This resulted in a decrease in the irreversible capacity observed in the case of nanoparticles without any carbon coating.

Radical Annulation Strategy to Chiral Pupukeanones: Total Synthesis of (+)-10-ex&l(- Naphthyl)pupukean-9-onea nd (+)-lO-exo-l(- Naphthyl)-5-epipupukean-9-ones1

Intramolecular alkylation reaction of the bromoenone 12, obtained from S-carvone in three steps, furnished the bicyclo[2.2.2]octenone 13. Contrary to the anticipated radical annulation reaction, the bicyclic bromides 14 and 15, obtained from the enone 13, generated exclusively the cyclopropane product 18 via a 3-exo-trig radical cyclization on reaction with nBu3SnH and AIBN, even in the presence of a large excess of a radicophile. On the other hand, bromoenone 24, synthesized from R-carvone via S-naphthylcarvone 21, underwent radical annulation reaction in the presence of radicophiles to furnish the isotwistanes 25-28 in a regio- and stereospecific manner. Hydrogenation of the olefin 34, obtained from the diketone 27 via a regiospecific Wittig reaction, furnished the naphthyl-5-epipupukean-9-one 33, whereas stereoselective hydrogenation of the enone 36, prepared from the keto ester 25 via a Grignard reaction and dehydration sequence, generated the naphthylpupukeanone 32.

In vitro micropropagation of scented geranium (Pelargonium graveolens L. Her. ex Ait: syn P. roseum willd)

The objective of this study was to develop a rapid and efficient system for regenerating shoots from nodal explants of scented geranium (Pelargonium graveolens L. Her. ex Ait: syn. P. roseum willd). Single node stem explants were inoculated in MS media containing different combinations of 6-benzylaminopurine (BAP) with indole-3-acetic acid (IAA) or naphthalene acetic acid (NAA) (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l) in a 4x4 factorial experiment. Multiple shoots were induced in media supplemented with BAP and IAA, Maximum number of shoots (56 per explant) were observed in the medium containing BAP and IAA at 1 mg/l each, 30 days after inoculation. Micro shoots were subcultured once in every four weeks. Adventitious shoots were induced from in vitro grown leaves and petioles. Several regenerated shoots were rooted on MS half-strength medium supplemented with 0.5 mg/l indole-3-butyric acid (IBA) and the plantlets were hardened in the growth chamber. This micropropagation system could be used for rapid and large-scale production of scented geranium.

Non-viral ex vivo hepatic gene transfer by in situ lipofection of liver and intraperitoneal transplantation of hepatocytes

Perfusion of liver with plasmid DNA-lipofectin complexes via the portal vein results in efficient accumulation of the vector in hepatocytes. Such hepatocytes, when administered intraperitoneally into a hepatectomized rat, repopulate the liver and express the transgene efficiently. This procedure obviates the need for large-scale hepatocyte culture for ex vivo gene transfer. Further, intraperitoneal transplantation is a simple and cost-effective strategy of introducing genetically modified hepatocytes into liver. Thus, in situ lipofection of liver and intraperitoneal transfer of hepatocytes can be developed into a novel method of non-viral ex vivo gene transfer technique that has applications in the treatment of metabolic disorders of liver and hepatic gene therapy.

Ex Situ X-ray Diffraction, X-ray Absorption Near Edge Structure, Electron Spin Resonance, and Transmission Electron Microscopy Study of the Hydrothermal Crystallization of Vanadium Oxide Nanotubes: An Insight into the Mechanism of Formation

The nucleation and growth of vanadium oxide nanotubes (VOx-NT) have been followed by a combination of numerous ex situ techniques. long the hydrothermal process. Intermediate solid phases extracted at different reaction times have been characterized by powder X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, electron spin resonance, and V-K edge :X-ray absorption near-edge structure spectroscopy. The supernatant vanadate solutions extracted during the hydrothermal treatment have been studied by liquid V-51 NMR and flame. spectroscopy. For short durations of the hydrothermal synthesis, the initial V2O5-surfactant intercalate. is progressively transformed into VOx-NT whose crystallization starts to be detected after a hydrothermal treatment of 24 h. Upon heating from 24 h to 7 days, VOx-NT are obtained in larger amount and with an improved crystallinity. The detection of soluble amines and cyclic metavanadate V4O12](4-) in the supernatant solution along the hydrothermal process suggests that VOx-NT result from a dissolution precipitation mechanism. Metavanadate species V4O12](4-) could behave as molecular precursors in the polymerization reactions leading to VOx-NT.

Predicting clinical response to anticancer drugs using an ex vivo platform that captures tumour heterogeneity

Predicting clinical response to anticancer drugs remains a major challenge in cancer treatment. Emerging reports indicate that the tumour microenvironment and heterogeneity can limit the predictive power of current biomarker-guided strategies for chemotherapy. Here we report the engineering of personalized tumour ecosystems that contextually conserve the tumour heterogeneity, and phenocopy the tumour microenvironment using tumour explants maintained in defined tumour grade-matched matrix support and autologous patient serum. The functional response of tumour ecosystems, engineered from 109 patients, to anticancer drugs, together with the corresponding clinical outcomes, is used to train a machine learning algorithm; the learned model is then applied to predict the clinical response in an independent validation group of 55 patients, where we achieve 100% sensitivity in predictions while keeping specificity in a desired high range. The tumour ecosystem and algorithm, together termed the CANScript technology, can emerge as a powerful platform for enabling personalized medicine.

Evaluación ex-ante del mejoramiento de los sistemas de producción ganadero de doble propósito a través de inversiones propuestas por los mismos ganaderos en la zona de Muy Muy, Matagalpa

El presente trabajo se realizó con el objetivo de evaluar exante la factibilidad técnica y financiera de inversiones propuestas por los mismos ganaderos en la zona de Muy muy, Matagalpa. El estudio se llevó a cabo en dos fases: Una fase preliminar de diagnóstico, en la que se determinó, la disponibilidad y uso actual de los recursos en las fincas, así como las propuestas planteadas por los productores, comprendiéndose en una sub-fase de ésta etapa preliminar un diagnóstico de las características generales de los canales de comercialización y precios de los productos agropecuarios generados por la actividad ganadera de la zona. La segunda fase comprendió el procesamiento y computación de la información. La información relativa a los recursos, se procesó para cada una de las fincas y en base a ello, se estimaron los diferentes parámetros técnicos y elementos fuentes de ingresos y egresos, elaborándose también las diferentes proyecciones de hato por finca, así mismo de disponibilidades de pastos, mano de obra e insumos. Para efectos de analizar tanto el uso eficiente de las pasturas como de los resultados financieros, las fincas se agruparon en cuatro dominios de recomendación en función de sus áreas. En los aspectos técnicos se determinó que la actividad de las fincas es la ganadería ya que en promedio, el 82.33% de las áreas totales por finca se destina a esta actividad, ocupando los pastos mejorados en promedio el 67.44% y un promedio de 32.56% los pastos naturales. Con el proyecto el área ganadera se incrementa en un promedio de 2.46%, pasando a representar los pastos mejorados un promedio de 92.65% y el natural el 7.35%, reduciéndose éste último en un promedio de 25.21%. Las cargas animales encontradas fluctuaron en un rango de 18.6 U.A./mz. a 268.3 U.A./mz. siendo éste en cinco de las nueve fincas superiores a las disponibilidades que resultan por tanto negativas en un rango de -36.3 a -3.8 U.A., con el proyecto las cargas animales se incrementan a valores comprendidos entre 54.2 y 456.5 U.A., resultando sin embargo las disponibilidades positivas en seis de las nueve fincas para el año décimo del proyecto en un rango comprendido entre +2.5 a +16.2 U.A., a excepción de tres fincas en las cuales los déficit reflejan valores entre -2.6 y -43.1 U.A. En lo que se refiere a los niveles de eficiencia en el aprovechamiento de las pasturas, las fincas La Palma y El Castaño resultaron ser las más eficientes, manteniendo sus niveles de aprovechamiento próximo al nivel óptimo de manera en periodo de años más prolongados. El número de cabezas de ganado encontrado por finca, fluctuó entre 20 y 290, como efecto de los proyectos el hato total tendría un incremento promedio anual de 7.5%, es decir 10.58 cabezas por año. La natalidad encontrada en promedio fue mortalidad de terneros 7.04%, descarte de vacas de 50.8%, 10.72% y relación vaca-toro 19:1. Para el año décimo de los los promedios de estos coeficientes alcanzan: 53.1%, mortalidad de terneros 4.46% y descarte de 19.55%. proyectos natalidad vientres. La edad de incorporación de vaquillas resultó entre 2.5 a 3 años. En la composición racial se encontró que predomina un alto encastamiento con razas europeas. La relación producción total por área en el año base resultó en promedio de 42.53 galones de leche/manzana y 52.68 kilogramos de carne manzana y para el ultimo año de los proyectos alcanzan en promedio los 67.56 galones de leche/manzana y 96.14 kilogramos de carne/manzana. La producción promedio de leche por época correspondió a 4 litros/vaca/día en el verano y 6 litros/vaca/día en invierno. Partiendo del promedio de éstos valores, el incremento anual de ésta producción con el proyecto alcanzarla en promedio el 7.3%. En el aspecto de ingresos en promedio la producción de leche aporta en el año base el 43.44%, la producción de carne 34.09%, la venta de otras categorías 12.5% y la agricultura el 9.95% de los ingresos totales. con el proyecto se presenta una recomposición en éstos, de manera que el aporte de la producción de leche alcanza el 46.99%, el de la carne 46.67% y la parte agrícola el 5.25%. En los gastos, en el año base en promedio, la mano de obra representa el mayor porcentaje con 54.63%, medios circulantes y servicios 37.94%, impuestos 7.4%, variando éstos para el año décimo a promedios de: 48.25%, 42.54% y 9.17% respectivamente, reflejándose un incremento en los gastos de medios circulantes y servicios en un promedio de 4.6% y 1.77% los gastos en impuestos. Los costos de producción por litro de leche en el año base, fluctuaron entre C$1.23 y C$1.61 y en el último año varian ligeramente a un rango entre C$0.87 y C$1.53. En el mercado de aspecto la leche de comercialización, el control del en el municipio está en posesión de los manteros, un segundo siendo la agente de Unión de Cooperativas de Boaco (UCASBO) importancia en la comercialización. En el caso de la carne, los mayores volúmenes de ganado comercializado es controlado por los comerciantes intermediarios, que en los años 1990 y 1992 extrajeron de la zona 6000 y 8000 cabezas respectivamente. En el fluctuaron aspecto de los precios, en el caso de la leche con la estacionalidad de la producción C$0.95 en invierno manteros) tipo A y UCASBO). el peso, con pesos y C$1.00 en el verano (al comercializar con y por calidad de la leche entregada C$1.375 leche tipo A y By C$1.12 para el tipo e (al comercializar con las El ganado en cambio, su precio está determinado por obteniéndose C$1,500.00 y C$1,600.00 por novillos de 380 y 420 kilogramos respectivamente. De las inversiones a realizarse, la adquisición de ganado representa el mayor porcentaje con un 49.67%, las instalaciones y equipos con un 29.02% y mejoramiento de pastizales con 21.31% del monto total propuesto equivalente a C$829,400.00, de los cuales el total solicitado representa el 76.68% equivalente a C$636,000.00. Para el análisis financiero, se utilizó el formato y metodología del Banco Mundial. Los resultados de rentabilidad de éste análisis al interés propuesto del 9% ocupan un rango entre 21.78 y 9.10%, relación inversión­ beneficio neto entre 2.2 y 1.07. Con el interés bancario del 12.5%, los resultados pasan a .ocupar valores de TIR entre 16.2% y 7.85% y la relación inversión-beneficio neto alcanza valores entre 1.93 y 0.98. Con la utilización de recursos propios los resultados son inferiores a los obtenidos con el 9% de interés en siete de las nueve fincas y superiores que los resultados logrados con el interés del 12.5%, siendo los valores extremos de las TIR encontradas de 18.42% y 10.19%. En el aspecto de sensibilidad, al incrementarse los gastos operativos en un 10%, el proyecto de la finca La Perla resulta ser el más sensible con el interés del 9%, alcanzando una TIR de 1.04% y un VAN negativo de C$-21,503.08. En la correlación inversión-rentabilidad, las inversiones en ganado ejercieron la mejor influencia, seguida de las inversiones en pastos, fundamentalmente cuando éstas van acompañadas de una alta tasa de parición. Los flujos de efectivos encontrados, resultaron con fuertes déficit a excepción de la finca San Felipe que presentó una situación menos desfavorable. Los déficit encontrado hacen que los proyectos de éstas fincas aún y cuando sean rentables, no sean factibles, al no tener disponibilidades de efectivo para el sostenimiento de las unidades familiares durante los primeros años de proyecto.

Development of an ex vivo organ culture model using human gastro-intestinal tissue and Campylobacter jejuni.

Campylobacter jejuni is an important food-borne pathogen. However, relatively little is understood regarding its pathogenesis, and research is hampered by the lack of a suitable model. Recently, a number of groups have developed assays to study the pathogenic mechanisms of C. jejuni using cell culture models. Here, we report the development of an ex vivo organ culture model, allowing for the maintenance of intestinal mucosal tissue, to permit more complex host-bacterium interactions to be studied. Ex vivo organ culture highlights the propensity for C. jejuni to adhere to mucosal tissue via the flagellum, either as discrete colonies or as multicellular units.

Comparaciones en los patrones de crecimiento de quince poblaciones de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) conservadas en fincas de agricultores (in situ) y ex situ

El presente estudió se llevó a cabo en la estación experimental “La compañía” con el propósito de comparar el patrón de crecimiento de 15 poblaciones locales de frijol común conservadas en fincas de agricultores y en Bancos de Germoplasma. Se consideraron tres factores de estudio con mediciones repetidas en el tiempo en un BCA con tres repeticiones. Las variables evaluadas fueron: Longitud de tallo en centímetros (cm), área foliar total en centímetros cuadrados (cm2), materia seca de láminas foliares en gramos por planta (g.p- 1 ). materia seca de restos de componentes de la planta en gramos por planta (g.p-'), materia seca total en gramos por planta (g.p-1 ) , tasa media de crecimiento absoluto en gramos por día (g.dia- 1). tasa media de crecimiento relativo en gramos por gramo presente en la planta por día (g.g- 1 día•1 índice de cosecha, y rendimiento por parcela en gramos por parcela (g. parcela-1) Las poblaciones locales y los materiales de color de semilla crema (Gualiceño) mostraron patrones de crecimiento y valores estadísticamente superiores (P< O. O 1) para longitud de tallo, área foliar y materia seca de láminas foliares al compararlas con las poblaciones almacenadas ex situ del REGEN (Nicaragua) y del CIAT (Colombia) y de color de semilla rojo o café. Sin embargo, al evaluar la materia seca total, tasa media de crecimiento absoluto y tasa media de crecimiento relativo no se registraron diferencias estadísticas significativas entre ninguno de los factores bajo estudio. Por otro lado, se apreció una interacción color por tipo de conservación estadísticamente significativa para rendimiento por parcela e índice de cosecha (P

Estudio agromorfológico de quince poblaciones de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) conservadas in situ y ex situ

Los objetivos del trabajo fueron describir la variabilidad fenotípica presente tanto entre como dentro de las poblaciones evaluadas, y a su vez determinar los efectos de color de semilla y tipo de conservación (ex situ e in situ ) sobre dicha diversidad, El estudio consistió en un experimento trifactorial, des balanceado y parcialmente anidado en un diseño de bloques completo al azar con tres repeticiones, cuyos factores de estudio fueron: Color de semilla, tipo de conservación y poblaciones anidadas dentro de cada uno de los factores. Se sometieron a análisis variables cualitativas de la flor, fenológicas y de producción (Rendimiento y sus componentes). Los resultados indicaron que el color de la semilla y el tipo de conservación resultaron ser los criterios principales de diferenciación de las poblaciones bajo estudiado destacándose el grupo de semilla de color café, la interacción de los efectos color de semilla y tipo de conservación resultaron significativas para el rendimiento, cierto de sus componentes e índice de cosecha, mostrando los materiales genéticos de color de grano crema y conservadas actualmente por los agricultores los mayores valores para la variable antes mencionadas. Las poblaciones conservadas in situ comparadas a las conservadas ex situ, presentaron valores diferentes para las variables bajo estudio

La reinserción social de los ex-presidiarios en la Argentina de las primeras décadas del siglo XX : algunos comentarios biográficos sobre Jorge H. Frías, fundador del Patronato de Liberados y Excarcelados de la Capital Federal

Resumen: Este trabajo pretende avanzar sobre una problemática escasamente abordada por la historiografía jurídica y social argentina: la reinserción social de los egresados de las prisiones. Así, partiendo de la utilidad que tienen para la historiografía los estudios biográficos y de instituciones penitenciarias y post-penitenciarias, analizaremos algunos aspectos de la labor profesional de Jorge H. Frías, distinguido jurista, presidente de la Cámara de Apelaciones en lo Criminal y Correccional y fundador en 1918 de la primera institución de reinserción social de la Argentina: el Patronato de Liberados y Excarcelados de la Capital Federal. Esperamos que este breve trabajo contribuya a alentar la realización de otros estudios sobre diferentes aspectos del universo penitenciario argentino (directores de presidios, viajeros penitenciarios, congresos penitenciarios nacionales e internacionales, revistas de los funcionarios de prisiones, etc.) que aún hoy en día permanecen desconocidos.