Application of protein-phenolic based coating on tomatoes (Lycopersicum esculentum)

The aim of this study was to investigate the use of protein-phenolic based coating made from fermented rice bran on cherry tomatoes (Lycopersicum esculentum). Tests were performed with glycerol 3% (v/v), glycerol with protein-phenolic rice bran extract (5%), glycerol with protein-phenolic extract after 96 hours of fermentation (5%), and a control (without coating). The coated cherry tomatoes were kept at room temperature for 28 days. Mass loss, pH and acidity, total soluble solids, and carotenoids were determined every 96 hours. The coating made from the biomass extract reduced the carotenoid and acidity levels in the fruits studied by 17 and 21.1%, respectively, compared to the control. The coating proved an efficient barrier to water vapor with mass loss of 57% less than the control suggesting that it can be used as an alternative for vegetable tissue conservation.

Chemical, biochemical, and microbiological aspects of chitosan quaternary salt as active coating on sliced apples

The biocompatibility of chitosan and chitosan quaternary salt coatings was evaluated for use as edible coatings for sliced apple. Measurement of water loss, color change, and fungal growth appearance were monitored as a function of time. A significant brownish effect was observed on chitosan coated slices, varying greatly from L* = 76.5 and Hue angle = 95.9° (t = 0) to L* = 45.3 and Hue angle = 69.8° (t = 3 days), whilst for TMC coated samples the variation was considerable lower (L* = 74.1; Hue angle = 95.0°) to (L* = 67.0; Hue angle = 83.8°) within the same period. The hydrosoluble derivative N,N,N-trimethylchitosan demonstrated good antifungal activity against P. expansum although highly dependent on the polymer properties such as degree of quaternization. The most efficient formulation was that prepared from derivative having a degree of quaternization of 45%, high solubility, and high viscosity. This formulation restrained fungus spreading up to 30%, while for the control it reached almost 80% of the total assessed surfaces during 7 days of storage.

Conservation of Williams pear using edible coating with alginate and carrageenan

The aim of this study was to evaluate the physical and chemical parameters of Williams pear, stored at 25 ºC for 15 days, with and without edible coating. Edible coatings prepared with alginate 2% and carrageenan 0.5% were tested. The analyses carried out on the samples were: weight loss, pH, soluble solids, firmness, and color. The edible coatings were characterized in terms of mechanical properties, permeability, thickness, and opacity. The results show that the application of edible coatings with carrageenan and alginate in pears influenced physical and chemical characteristics such as weight loss, pH, total soluble solids, color, and firmness of the fruit. However, the alginate coating showed the best results on pear conservation since it had lower water vapor permeability and greater tensile strength, and therefore it can be used as a protective film on these fruits.

Quality of 'Delta Valencia' orange grown in semiarid climate and stored under refrigeration after coating with wax

The effects of carnauba-based wax on the quality of 'Delta Valencia' orange produced in Ceará state, Brazil, were studied. The fruits were coated with carnauba-based wax and refrigerated (7 ± 2 ºC and 85 ± 2% R.H.) for 28 days. The quality attribute parameters assessed were weight loss, peel color (brightness, hue angle, and chromaticity), peel moisture, pH, soluble solids (SS), titratable acidity (TA), SS/TA ratio, ascorbic acid, total soluble sugars, reducing sugars, yellow flavonoids, and polyphenols. The results showed that 'Delta Valencia' oranges grown in the dry climate of Ceará state has excellent quality. The coated fruits lost mass at a lower rate than the the control fruits. No significant loss of soluble solids, titratable acidity, pH, and SS/TA ratio was observed, while ascorbic acid, soluble sugars, reducing sugars, yellow flavonoids, and polyphenols increased during storage in both the coated and control fruits. Carnauba-based wax coated fruits showed no signal of dehydration keeping their shiny green peel up to the end of the storage. The use of coating was crucial for the maintenance of visual quality by reducing mass loss, as well as keeping peel moisture.

Effect of an edible crosslinked coating and two types of packaging on antioxidant capacity of castilla blackberries

In order to increase the shelf life and maintain the quality and stability of the biological compounds with antioxidant activity present in Castilla blackberry fruits, a sodium alginate-based edible crosslinked coating was applied, and the fruits were packed in two different plastic containers and stored under refrigeration (3 ± 1 °C). Total antioxidant capacity and its relationship to physicochemical variables such as pH, Brix, and acidity were evaluated in six treatments: uncoated blackberry stored in a macroperforated container (T1) and thermosealed container (T2), without crosslinked coating in a macroperforated container (T3) and thermosealed container (T4), with crosslinked coating (calcium ions) packed in macroperforated container (T5) and thermosealed container (T6). The results indicated that factors such as gas permeability in the coatings, the packaging used, and physicochemical parameters significantly affected the fruit total antioxidant capacity, with the highest level in T1 (0.22 µgEAA/ml) at the end of the essay, which is related to the lowest levels of pH and direct exposure to air. On the other hand, the lowest value was obtained in T6 (0.16 µgEAA/ml) due to the crosslinked coating, packaging in the thermosealed container, and higher pH value. Variations in acidity, Brix, and pH indicate the presence of degenerative processes in the crosslinked coating treatments, which limited the physicochemical changes.

Partikkelikokojakaumamenetelmän testaus INCA Feature

Tässä työssä testattiin partikkelikokojakaumien analysoinnissa käytettävää kuvankäsittelyohjelmaa INCA Feature. Partikkelikokojakaumat määritettiin elektronimikroskooppikuvista INCA Feature ohjelmaa käyttäen partikkeleiden projektiokuvista päällystyspigmenttinä käytettävälle talkille ja kahdelle eri karbonaattilaadulle. Lisäksi määritettiin partikkelikokojakaumat suodatuksessa ja puhdistuksessa apuaineina käytettäville piidioksidi- ja alumiinioksidihiukkasille. Kuvankäsittelyohjelmalla määritettyjä partikkelikokojakaumia verrattiin partikkelin laskeutumisnopeuteen eli sedimentaatioon perustuvalla SediGraph 5100 analysaattorilla ja laserdiffraktioon perustuvalla Coulter LS 230 menetelmällä analysoituihin partikkelikokojakaumiin. SediGraph 5100 ja kuva-analyysiohjelma antoivat talkkipartikkelien kokojakaumalle hyvin samankaltaisen keskiarvon. Sen sijaan Coulter LS 230 laitteen antama kokojakauman keskiarvo poikkesi edellisistä. Kaikki vertailussa olleet partikkelikokojakaumamenetelmät asettivat eri näytteiden partikkelit samaan kokojärjestykseen. Kuitenkaan menetelmien tuloksia ei voida numeerisesti verrata toisiinsa, sillä kaikissa käytetyissä analyysimenetelmissä partikkelikoon mittaus perustuu partikkelin eri ominaisuuteen. Työn perusteella kaikki testatut analyysimenetelmät soveltuvat paperipigmenttien partikkelikokojakaumien määrittämiseen. Tässä työssä selvitettiin myös kuva-analyysiin tarvittava partikkelien lukumäärä, jolla analyysitulos on luotettava. Työssä todettiin, että analysoitavien partikkelien lukumäärän tulee olla vähintään 300 partikkelia. Liian suuri näytemäärä lisää kokojakauman hajontaa ja pidentää analyysiin käytettyä aikaa useaan tuntiin. Näytteenkäsittely vaatii vielä lisää tutkimuksia, sillä se on tärkein ja kriittisin vaihe SEM ja kuva-analyysiohjelmalla tehtävää partikkelikokoanalyysiä. Automaattisten mikroskooppien yleistyminen helpottaa ja nopeuttaa analyysien tekoa, jolloin menetelmän suosio tulee kasvamaan myös paperipigmenttien tutkimuksessa. Laitteiden korkea hinta ja käyttäjältä vaadittava eritysosaaminen tulevat rajaamaan käytön ainakin toistaiseksi tutkimuslaitoksiin.

The use of film coating on the performance of treated corn seed

The main objective of seed coating technology using polymers is to improve the physical, physiological and sanitary characteristics of seed performance. The objectives of the present study were to determine: the plantability of corn seeds treated with insecticide, fungicide and graphite, covered with a film coating; the dust retention on treated corn seeds; and the leaching of applied products on corn seeds covered by a film coating. Seed plantability was determined by counting the skips and double seeds; dust was determined by using fiberglass paper in mg.100 g-1 of seeds; and the leaching was determined by collecting the material leached in a 10 cm layer of sand after irrigation. The following conclusions were made: seeds covered with film coating effectively reduce skips and double seeds; film coating effectively reduces the formation of dust from the seeds; film coated seeds minimize the leaching of the insecticide applied in seed treatment; and there are differences in effectiveness related to film coating type and dosage.

Hydrogen Sensor Application of Anodic Titanium Oxide Nanostructures

Hydrogen (H2) fuel cells have been considered a promising renewable energy source. The recent growth of H2 economy has required highly sensitive, micro-sized and cost-effective H2 sensor for monitoring concentrations and alerting to leakages due to the flammability and explosiveness of H2 Titanium dioxide (TiO2) made by electrochemical anodic oxidation has shown great potential as a H2 sensing material. The aim of this thesis is to develop highly sensitive H2 sensor using anodized TiO2. The sensor enables mass production and integration with microelectronics by preparing the oxide layer on suitable substrate. Morphology, elemental composition, crystal phase, electrical properties and H2 sensing properties of TiO2 nanostructures prepared on Ti foil, Si and SiO2/Si substrates were characterized. Initially, vertically oriented TiO2 nanotubes as the sensing material were obtained by anodizing Ti foil. The morphological properties of tubes could be tailored by varying the applied voltages of the anodization. The transparent oxide layer creates an interference color phenomena with white light illumination on the oxide surface. This coloration effect can be used to predict the morphological properties of the TiO2 nanostructures. The crystal phase transition from amorphous to anatase or rutile, or the mixture of anatase and rutile was observed with varying heat treatment temperatures. However, the H2 sensing properties of TiO2 nanotubes at room temperature were insufficient. H2 sensors using TiO2 nanostructures formed on Si and SiO2/Si substrates were demonstrated. In both cases, a Ti layer deposited on the substrates by a DC magnetron sputtering method was successfully anodized. A mesoporous TiO2 layer obtained on Si by anodization in an aqueous electrolyte at 5°C showed diode behavior, which was influenced by the work function difference of Pt metal electrodes and the oxide layer. The sensor enabled the detection of H2 (20-1000 ppm) at low operating temperatures (50–140°C) in ambient air. A Pd decorated tubular TiO2 layer was prepared on metal electrodes patterned SiO2/Si wafer by anodization in an organic electrolyte at 5°C. The sensor showed significantly enhanced H2 sensing properties, and detected hydrogen in the range of a few ppm with fast response/recovery time. The metal electrodes placed under the oxide layer also enhanced the mechanical tolerance of the sensor. The concept of TiO2 nanostructures on alternative substrates could be a prospect for microelectronic applications and mass production of gas sensors. The gas sensor properties can be further improved by modifying material morphologies and decorating it with catalytic materials.

Study on the properties of piezoelectric materials and manganese-based oxide perovskites /

Perovskite type piezoelectric and manganese oxide materials have gained a lot of attention in the field of device engineering. Lead zirconium titananium oxide (PbZri.iTiiOa or PZT) is a piezoelectric material widely used as sensors and actuators. Miniaturization of PZTbased devices will not only perfect many existing products, but also opens doors to new applications. Lanthanum manganese oxides Lai-iAiMnOa (A-divalent alkaline earth such as Sr, Ca or Ba) have been intensively studied for their colossal magnetoresistance (CMR) properties that make them applicable in memory cells, magnetic and pressure sensors. In this study, we fabricate PZT and LSMO(LCMO) heterostructures on SrTiOa substrates and investigate their temperature dependency of resistivity and magnetization as a function of the thickness of LSMO(LCMO) layer. The microstructure of the samples is analysed through TEM. In another set of samples, we study the effect of application of an electric field across the PZT layer that acts as an external pressure on the manganite layer. This verifies the correlation of lattice distortion with transport and magnetic properties of the CMR materials.

Molecular mechanics calculations of tin-bis (triphenylphosphine oxide) complexes

The capability of molecular mechanics for modeling the wide distribution of bond angles and bond lengths characteristic of coordination complexes was investigatecl. This was the preliminary step for future modeling of solvent extraction. Several tin-phosphine oxide COrnI)le:){es were selected as the test groUl) for t.he d,esired range of geometry they eX!libi ted as \-vell as the ligands they cOD.tained r Wllich were c\f interest in connection with solvation. A variety of adjustments were made to Allinger's M:M2 force·-field ill order to inl.prove its performance in the treatment of these systems. A set of u,nique force constants was introduced for' those terms representing the metal ligand bond lengths, bond angles, and, torsion angles. These were significantly smaller than trad.itionallY used. with organic compounds. The ~1orse poteIlt.ial energ'Y function was incorporated for the M-X l')ond lE~ngths and the cosine harmonic potential erlerg-y function was invoked for the MOP bond angle. These functions were found to accomodate the wide distribution of observed values better than the traditional harmonic approximations~ Crystal packing influences on the MOP angle were explored thr"ollgh ttle inclusion of the isolated molecule withil1 a shell cc)ntaini11g tl1e nearest neigl1'bors duri.rlg energy rninimization experiments~ This was found to further improve the fit of the MOP angle.

Molecular mechanics calculations on some phosphine oxide metal complexes in aqueous and organic solvents

Molecular mechanics calculations were done on tetrahedral phosphine oxide zinc complexes in simulated water, benzene and hexane phases using the DREIDING II force field in the BIOGRAF molecular modeling program. The SUN workstation computer (SUN_ 4c, with SPARK station 1 processor) was used for the calculations. Experimental structural information used in the parameterization was obtained from the September 1989 version of the Cambridge Structural Database. 2 Steric and solvation energies were calculated for complexes of the type ZnCl2 (RlO)2' The calculations were done with and without inclusion of electrostatic interactions. More reliable simulation results were obtained without inclusion of charges. In the simulated gas phase, the steric energies increase regularly with number of carbons in the alkyl group, whereas they go through a maximum when solvent shells are included in the calculation. Simulated distribution ratios vary with chain length and type of chain branching and the complexes are found to be more favourable for extraction by benzene than by hexane, in accord with experimental data. Also, in line with what would be expected for a favorable extraction, calculations without electrostatics predict that the complexes are better solvated by the organic solvents than by water.

Endothelin-1 in osteoarthritic chondrocytes triggers nitric oxide production and upregulates collagenase production

Affiliation: Florina Moldovan: Faculté de médecine dentaire, Université de Montréal & CHU Hôpital Sainte-Justine, Université de Montréal. Christina Alexandra Manacu, Marjolaine Roy-Beaudry, Fazool Shipkolye : CHU Hôpital Sainte-Justine, Université de Montréal. Johanne Martel-Pelletier & Jean-Pierre Pelletier : CHUM Hôpital Notre-Dame, Université de Montréal.

Endothelin-1 and H2O2-induced signaling in vascular smooth muscle cells : modulation by CaMKII and Nitric oxide

L’endothéline-1 (ET-1) est un peptide vasoactif extrêmement puissant qui possède une forte activité mitogénique dans les cellules du muscle lisse vasculaire (VSMCs). Il a été démontré que l’ET-1 est impliquée dans plusieurs maladies cardio-vasculaires, comme l’athérosclérose, l'hypertension, la resténose après l'angioplastie, l’insuffisance cardiaque et l'arythmie. L’ET-1 exerce ses effets via plusieurs voies de signalisation qui incluent le Ca2+, les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPKs) y compris les kinases régulées par les signaux extracellulaires (ERK1/2) et la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K)/protein kinase B (PKB). Plusieurs études ont démontré que les dérivés réactifs de l'oxygène (ROS) peuvent jouer un rôle important dans la signalisation d’ERK1/2 et de PKB induite par plusieurs facteurs de croissance et hormones. Nous avons précédemment montré que l'ET-1 produit des ROS qui agissent comme médiateur de la signalisation cellulaire induite par l’ET-1. Le peroxyde d’hydrogène (H2O2), une molécule qui appartient à la famille des ROS, peut activer les voies de la MAPK et de la PKB dans les VSMCs. Par ailleurs, nos résultats suggèrent également que le Ca2+ et la calmoduline (CaM) sont essentiels pour la phosphorylation d’ERK1/2, de p38 et de PKB induite par le H2O2 dans les VSMCs. La Ca2+/CaM-dependent protein kinases II (CaMKII) est une sérine/thréonine protéine kinase multifonctionnelle activée par le Ca2+/CaM. Il a été montré que la CaMKII est impliquée dans les voies de signalisation induite par le H2O2 dans les cellules endothéliales. Cependant, le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de la proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) induite par l’ET-1 et le H2O2, de même que son rôle dans l’effet hypertrophique et prolifératif de l’ET-1 dans les VSMCs demeure inexploré. Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule vasoactive impliquée dans la régulation de plusieurs réponses hormonales. Le NO peut moduler la signalisation contrôlant la croissance cellulaire induite par plusieurs agonistes d’où son rôle protecteur dans le système vasculaire. Des études ont montré que le NO peut inhiber la voie de Ras/Raf/ERK1/2 et la voie de PKB induite par le facteur de croissance endothélial (EGF) et l’angiotensine II (Ang II). Beaucoup d’autres travaux ont mis en évidence un cross-talk entre les voies de signalisation activées par l’ET-1 et le NO. La capacité du NO à inhiber la signalisation intracellulaire induite par l’ET-1 dans les VSMCs demeure inconnue. Le travail présenté dans cette thèse vise à déterminer le rôle du système Ca2+-CaM-CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 et le H2O2 ainsi que son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire induites par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également testé le rôle du NO dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 ainsi que la synthèse protéique induite par l’ET-1. Dans la première partie de notre étude, nous avons examiné le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs en utilisant trois approches différentes i.e. l'usage d'inhibiteurs pharmacologiques, un peptide auto-inhibiteur de la CaMKII (CaMKII AIP) et la technique de siRNA. Nous avons démontré que la CaMKII est impliquée dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Des études précédentes ont montré à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques comme le KN-93 que l'Ang II et les agents induisant une augmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire comme l’ionomycine, provoquent la phosphorylation d’ERK1/2 via la CaM dans les VSMCs. Cependant, en utilisant différentes approches, nos études ont montré pour la première fois une implication de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également rapporté pour la première fois, un rôle crucial de la CaMKII dans la pathophysiologie vasculaire associée à l’ET-1 puisque l’activation de la CaMKII joue un rôle important dans l’hypertrophie et la croissance cellulaire. Dans la deuxième partie, à la lumière des études précédentes qui montraient que les ROS agissent comme médiateurs de la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs, nous avons examiné si la CaMKII est également impliquée dans l’activation des voies d’ERK1/2 et de PKB induite par le H2O2. En utilisant des approches pharmacologiques et moléculaires, nous avons montré, comme pour l’ET-1, que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par le H2O2. Nous avons précédemment montré que la transactivation du récepteur de type I de l’insulin-like growth factor (IGF-1R) est nécessaire à l’activation de PKB induite par le H2O2. Pour cette raison, nous avons examiné l'effet de l'inhibition de la CaMKII par l’inhibiteur pharmacologique ou par le knock-down de la CaMKII sur la phosphorylation d’IGF-1R induite par le H2O2. Les résultats démontrent que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et d’IGF-1R induite par le H2O2. Dans la troisième partie de notre étude, nous avons également examiné le mécanisme moléculaire par lequel le NO exerce ses effets anti-mitogéniques et anti-hypertrophiques dans la signalisation induite par l’ET-1. En testant l'effet de deux différents donneurs de NO (S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP), sodium nitroprusside (SNP)) et un inhibiteur de NO synthase, le N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1, nous avons observé que le NO a un effet inhibiteur sur la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Par ailleurs, le 8-Br-GMPc, un analogue du GMPc, a un effet similaire à celui des deux donneurs du NO, tandis que l’oxadiazole quinoxaline (ODQ), un inhibiteur de la guanylate cyclase soluble, inverse l'effet inhibiteur du NO. Nous concluons que le NO diminue la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 d’une manière dépendante du GMPc. Le NO inhibe aussi les effets hypertrophiques de l’ET-1 puisque le traitement avec le SNAP diminue la synthèse des protéines induite par l’ET-1. En résumé, les études présentées dans cette thèse démontrent que l’ET-1 et le H2O2 sont des activateurs de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 dans les VSMCs et que la CaMKII s’avère nécessaire pour ce processus, en agissant en amont de l’activation de IGF-1R induite par le H2O2 dans les VSMCs. Elles montrent également que le NO inhibe la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1. Enfin, nos travaux suggèrent aussi que l’activation de la CaMKII stimule la synthèse des protéines et de l’ADN induites par l’ET-1 alors que le NO inhibe la synthèse des protéines induite par ET-1. Mots clés: Endothéline ; Peroxyde d'hydrogène ; CaMKII ; Monoxyde d’azote ; Système vasculaire ; PKB; ERK1/2; IGF-1R; Hypertrophie.

Synthesis of Zinc oxide nanorods via conductive polymeric template and its potential application in hybrid solar cells.

Tesis (Doctorado en Ciencias con orientación en Química de los Materiales) UANL, 2014.