Toxicity of manufactured nano-ZnO to Lemna minor

The rapid development of nanotechnology has led to a rise in the large-scale production and commercial use of engineered nano-ZnO. Engineered/manufactured nano-ZnO are applied in a broad range of products such as drugs, paints, cosmetics, abrasive agents and insulators. This can result in the unintended exposure of human beings to nano-ZnO and will inevitably result in the release of nano-ZnO in to the environment. Thus, it is necessary to assess the risk of nano-ZnO to the environment. In this thesis the toxicity of nano-ZnO was analysed using the aquatic, primary producer lesser duckweed (Lemna minor), and the mechanism of toxicity was analysed. Both short-term (one week) and long-term (six weeks) toxicity of nano-ZnO (uncoated) were determined. Results show that the toxicity of nano-ZnO added to the aquatic growth medium increases with increasing concentration and that toxicity accumulates with exposure time. A study of nano-ZnO dissolution reveals that the main reason for nano-ZnO toxicity on Lemna minor is the release of Zn ions. Nano-ZnO dissolution is pH dependent, and toxicity matches the release of Zn2+. Functional coating materials are commonly added to nano-ZnO particles to improve specific industrial applications. To test if coating materials contribute to nano-ZnO toxicity on lesser duckweed, the effect of silane coupling agent (KH550) coated nano-ZnO on Lemma minor was investigated. Results show that coating can decrease the release of Zn ions, which reduces toxicity to Lemna minor, in contrast to uncoated particles. Another commonly hypothesized reason for nano-ZnO toxicity is the formation of Reactive Oxygen Species (ROS) on the particles surface. As part of this thesis, the ROS formation induced by nano-ZnO was studied. Results show that nano-ZnO catalyse ROS formation and this can negatively affect duckweed growth. In conclusion, this work has detailed potentially toxic effects of nano-ZnO on Lemna minor. This study has also provides references for future research, and informs regulatory testing for nanoparticle toxicity. Specifically, the outcomes of this study emphasize the importance of exposure time, environmental parameters and coating material when analysing NPs toxicity. Firstly, impacts of longer exposure time should be studied. Secondly, environmental parameters such as pH and medium-composition need to be considered when investigating NPs toxicity. Lastly, coating of NPs should always be considered in the context of NPs toxicity, and similar NPs with different coatings require separate toxicity tests.

Heterogeneities in fullerene nanoparticle aggregates affecting reactivity, bioactivity, and transport.

Properties of nanomaterial suspensions are typically summarized by average values for the purposes of characterizing these materials and interpreting experimental results. We show in this work that the heterogeneity in aqueous suspensions of fullerene C(60) aggregates (nC(60)) must be taken into account for the purposes of predicting nanomaterial transport, exposure, and biological activity. The production of reactive oxygen species (ROS), microbial inactivation, and the mobility of the aggregates of the nC(60) in a silicate porous medium all increased as suspensions were fractionated to enrich with smaller aggregates by progressive membrane filtration. These size-dependent differences are attributed to an increasing degree of hydroxylation of nC(60) aggregates with decreasing size. As the quantity and influence of these more reactive fractions may increase with time, experiments evaluating fullerene transport and toxicity end points must take into account the evolution and heterogeneity of fullerene suspensions.

Fiber type-specific nitric oxide protects oxidative myofibers against cachectic stimuli.

Oxidative skeletal muscles are more resistant than glycolytic muscles to cachexia caused by chronic heart failure and other chronic diseases. The molecular mechanism for the protection associated with oxidative phenotype remains elusive. We hypothesized that differences in reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) determine the fiber type susceptibility. Here, we show that intraperitoneal injection of endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) in mice resulted in higher level of ROS and greater expression of muscle-specific E3 ubiqitin ligases, muscle atrophy F-box (MAFbx)/atrogin-1 and muscle RING finger-1 (MuRF1), in glycolytic white vastus lateralis muscle than in oxidative soleus muscle. By contrast, NO production, inducible NO synthase (iNos) and antioxidant gene expression were greatly enhanced in oxidative, but not in glycolytic muscles, suggesting that NO mediates protection against muscle wasting. NO donors enhanced iNos and antioxidant gene expression and blocked cytokine/endotoxin-induced MAFbx/atrogin-1 expression in cultured myoblasts and in skeletal muscle in vivo. Our studies reveal a novel protective mechanism in oxidative myofibers mediated by enhanced iNos and antioxidant gene expression and suggest a significant value of enhanced NO signaling as a new therapeutic strategy for cachexia.

Metabolic programming and PDHK1 control CD4+ T cell subsets and inflammation.

Activation of CD4+ T cells results in rapid proliferation and differentiation into effector and regulatory subsets. CD4+ effector T cell (Teff) (Th1 and Th17) and Treg subsets are metabolically distinct, yet the specific metabolic differences that modify T cell populations are uncertain. Here, we evaluated CD4+ T cell populations in murine models and determined that inflammatory Teffs maintain high expression of glycolytic genes and rely on high glycolytic rates, while Tregs are oxidative and require mitochondrial electron transport to proliferate, differentiate, and survive. Metabolic profiling revealed that pyruvate dehydrogenase (PDH) is a key bifurcation point between T cell glycolytic and oxidative metabolism. PDH function is inhibited by PDH kinases (PDHKs). PDHK1 was expressed in Th17 cells, but not Th1 cells, and at low levels in Tregs, and inhibition or knockdown of PDHK1 selectively suppressed Th17 cells and increased Tregs. This alteration in the CD4+ T cell populations was mediated in part through ROS, as N-acetyl cysteine (NAC) treatment restored Th17 cell generation. Moreover, inhibition of PDHK1 modulated immunity and protected animals against experimental autoimmune encephalomyelitis, decreasing Th17 cells and increasing Tregs. Together, these data show that CD4+ subsets utilize and require distinct metabolic programs that can be targeted to control specific T cell populations in autoimmune and inflammatory diseases.

Costos de localización : análisis comparativo de los complejos agroindustriales arroceros de la Argentina y de Uruguay

La producción primaria de arroz en Argentina ha sufrido en su evolución cambios en su localización geográfica, ubicándose actualmente en la región Litoral. En los últimos años, por diversas causas, hubo un desplazamiento de la producción hacia el norte de dicha región. En este contexto, los molinos arroceros tuvieron un proceso de concentración geográfica y de reducción de capacidad de elaboración -por cierre de plantas-, pero no cambiaron su localización. Como consecuencia, se afectaron los márgenes de comercialización y los ingresos de los productores. En Uruguay, el cultivo comenzó en el Este, y luego tuvo una expansión al Centro y Norte del país. Esto obedeció a razones de índole estructural inherentes a la expansión de la actividad y al tipo de articulación entre la producción y la industria, por lo que la localización de estas últimas acompañó dicha expansión. El objetivo de éste trabajo es realizar una caracterización de la organización técnica, económica y social del sector arrocero, cuantificar los costos de transporte inherentes a la localización de la producción primaria con respecto a los molinos para Argentina, evaluar cambios de la última década, realizar un análisis comparativo respecto de Uruguay, y elaborar para el caso de Argentina un modelo de transporte que incluya operatorias de tipo multimodal, con la utilización del ferrocarril y del transporte fluvial por los ríos Paraná y Uruguay. Para ello se han elaborado modelos de programación lineal en los cuales los resultados obtenidos son la minimización del costo de transporte, las rutas, los medios utilizados y la información que brindan los costos de oportunidad y de sustitución en caso que los mismos resultaron relevantes. Los resultados del modelo señalan que debido a la estructuración del CAI arrocero argentino los costos de transporte se han duplicado entre 1998 y el año 2006, cuando eran aquel año similares a los costos en Uruguay. La incorporación de transporte ferroviario y fluvial al modelo disminuye parcialmente dicho encarecimiento.

Ozono troposférico como modulador de la interacción planta herbívoro

Una de las consecuencias de la actividad humana en zonas densamente pobladas es la contaminación atmosférica, que genera condiciones propicias para la acumulación de ozono (O3) en la troposfera. Se plantea la necesidad de comprender el efecto de los contaminantes atmosféricos sobre las interacciones entre las plantas y sus plagas. En esta tesis se caracterizaron las respuestas de las plantas a la infestación con áfidos. Se estudió cómo se modifican dichas respuestas en ambientes con diferente grado de contaminación por O3 y sus consecuencias sobre la dinámica poblacional de los insectos. Las plantas de rúcula y tomate fueron capaces de desarrollar defensa inducida por la infestación de áfidos, la que fue desarticulada por una alta infestación de insectos o por infestaciones prolongadas. En ambas especies, la tasa de crecimiento poblacional de áfidos fue proporcional al aumento de densidad inicial, lo que sugiere que la población de insectos no tuvo un control densodependiente. El crecimiento de las poblaciones cesó a distintas densidades, posiblemente por la acción de mecanismos relacionados con el balance oxidativo en la planta huésped. El O3 produjo disminución en el tejido verde mientras que no se detectaron cambios relacionados con la infestación de áfidos, aunque el daño por O3, fue menor en las plantas infestadas con áfidos que en el control. Sin embargo, la alometría y el tamaño de las plantas fueron sensibles a ambos factores, disminuyéndose principalmente la biomasa de las raíces y la biomasa total de las plantas. El crecimiento de la población de áfidos en ambientes libres de O3 disminuyó en un 50 por ciento cuando los áfidos provenían de plantas que habían sido expuestas a ozono. El balance entre la producción de especies de oxígeno reactivas (ROS) y la capacidad antioxidante de la planta parece haber sido determinante en estas interacciones. La herbivoría indujo la síntesis de alta concentración de antioxidantes, que varió a lo largo del experimento. Asimismo la exposición al O3 afectó el balance de los antioxidantes, creando una dinámica con aumentos y reducciones menores a los inducidos por los áfidos. La dinámica del balance de antioxidantes fue diferente cuando los factores de estrés actuaron simultáneamente, manteniéndose en valores bajos con una tendencia a aumentar en el tiempo. Los resultados de esta tesis permiten concluir que el impacto del O3 sobre el crecimiento de la población de áfidos va a depender del orden de exposición de las plantas a los factores de estrés. La capacidad de infestación dependerá de la impronta en los áfidos de las condiciones previas y del estado oxidativo de la planta a colonizar. En consecuencia, la probabilidad de epidemias estará determinada por la heterogeneidad de los parches, la historia de los individuos y de la dinámica de migraciones de los insectos

Participación, empoderamiento y resolución de problemáticas : el caso de la Asociación de Pequeños Productores y Familias Rurales

La presente investigación 'Participación, resolución de problemáticas y empoderamiento: el caso de la Asociación de Pequeños Productores y Familias Rurales' indaga si el trabajo asociativo en A.Pe.P.Fa.R. facilita el empoderamiento de sus miembros. El estudio se desarrolló bajo un enfoque etnográfico. Se administraron encuestas semi estructuradas y entrevistas en profundidad a: miembros y ex socios de A.Pe.P.Fa.R., integrantes del equipo técnico y referentes políticos y sociales del territorio. La autora realizó -además- observación participante, consulta bibliográfica, análisis de información secundaria y triangulación de datos. Para comprender el contexto se describieron características fitogeográficas, socio-económicas y técnico-productivas y se relevaron las organizaciones campesinas del área rural del Departamento Rosario Vera Peñaloza, Chepes, La Rioja. Se detallaron, también, los rasgos distintivos de los pequeños productores asociados a A.Pe.P.Fa.R. tipificándolos como 'clase'. Se constató que la participación en la asociación se encuentra íntimamente relacionada a la satisfacción de objetivos personales y a la posibilidad de los integrantes de ser escuchados y valorados en sus opiniones. Se verificó el estrecho vínculo entre participación, información, comunicación, motivaciones, relaciones intra e interinstitucionales, conflictos y poder. Se demostró que entre las innumerables problemáticas presentes en el territorio se abordaron desde A.Pe.P.Fa.R. prioritariamente las económicas y/o materiales, sólo algunas sociales; pero ninguna de las ambientales. Finalmente se concluye que -según la visión de miembros de A.Pe.P.Fa.R. y del equipo técnico- existe un incipiente empoderamiento de los pequeños productores asociados atribuible al trabajo desarrollado en y desde la organización.

Infiltración del agua en un suelo de un establecimiento de producción animal intensiva : factibilidad de predicción de la misma empleando el modelo de Green y Ampt y funciones de pedotransferencia

El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficiencia del modelo de Green-Ampt en la predicción de la infiltración del agua en el suelo haciendo uso de funciones de pedotransferencia (FPT) de Saxton y Rawls (SR), Wösten y Nemes (WN) y las del programa Rosetta (ROS) y analizar el efecto de la carga animal sobre este proceso, por medio de los modelos empíricos de Mezencev (Mez) y el de Swarzendruber (SW), en un establecimiento de producción animal. El estudio se llevó a cabo en un establecimiento sito en la localidad de Marcos Paz, Pcia. de Bs.As. Se eligieron dentro del predio, cuatro grupos de sectores de acuerdo a la intensidad de carga (Ic) : nula (testigo), media, alta y muy alta. El proceso de infiltración se relevó por medio de anillos de Muntz hasta alcanzar la tasa de infiltración básica (TIB). Se tomaron muestras para determinar la densidad aparente (DA), carbono total (CT), humedad gravimétrica (H), conductividad hidráulica saturada (Ks) y se midió la resistencia a la penetración (Rp). Se llevaron a cabo en total 70 ensayos de infiltración y los resultados permitieron concluir que: 1) La carga animal produjo solamente efectos notorios de disminución de la TIB para muy alta Ic. 2) El modelo de SW resultó describir el fenómeno desde el punto de vista físico mejor que el de Mez. 3) La predicción del modelo de GA resultó satisfactoria utilizando las FPT de WN, pero no con las de SR o ROS. 4) Los valores de Ks medidos resultaron entre 5 y 10 veces mayores que los correspondientes de TIB. 5) La TIB dependió sólo de las variables Ic, DA y CT en un modelo de regresión lineal

Políticas públicas dirigidas a organizaciones indígenas en la provincia de Tucumán, Argentina, durante el período 2000 - 2010

En la República Argentina habitan en la actualidad aproximadamente 18 pueblos indígenas registrados, pertenecientes a diversas etnias. Muchos de éstos son parte de los llamados beneficiarios de proyectos y/o programas generados principalmente desde el Estado. Dichas iniciativas han tenido diferentes efectos en las organizaciones indígenas, como en los aspectos productivos al interior de las comunidades. La provincia de Tucumán cuenta con 17 comunidades indígenas organizadas, las cuales han formado parte de los procesos mencionados. En el presente trabajo se abordan desde una mirada cualitativa los efectos que estas políticas públicas tuvieron en los pueblos originarios en las dimensiones socio-organizacionales y técnico-productivas, durante el periodo 2000-2010. Específicamente, se realizó esta investigación desde el método de estudio de caso, para lo cual se tomaron como referencia cuatro pueblos indígenas ubicados en diferentes zonas de la provincia de Tucumán. Los resultados obtenidos reflejan un escenario complejo donde existen diversos actores con su problemática particular y que en la mayoría de los casos poseen objetivos diferentes. Sin embargo estos actores interactúan entre si y en muchos casos se necesitan unos de otros. Este trabajo intenta visibilizar la situación por la que atraviesan las comunidades indígenas tucumanas, su relación con el Estado, y en este contexto las interrelaciones que se dan entre las partes. Las conclusiones no son absolutas, y permiten indagar o reflexionar acerca de la cuestión indígena en torno a su relación con el Estado, los equipos técnicos y hacia el interior de los propios pueblos originarios

Manipulación de la senescencia de alfalfa (Medicago sativa L.) por ingeniería genética

En plantas forrajeras como la alfalfa, la senescencia foliar produce tanto una pérdida de la biomasa de forraje como una reducción de la calidad del mismo. Una estrategia molecular para retrasar la senescencia mediante la ingeniería genética se basa en la expresión de la secuencia codificante de la isopentenil transferasa (ipt), enzima clave en la biosíntesis de citoquininas. Para lograrlo resulta crítico la utilización de promotores con expresión no constitutiva que permitan la producción sitio-específica y autorregulada de citoquininas. La manipulación de la senescencia constituye un objetivo particularmente atractivo en especies forrajeras. Se transformaron clones de alfalfa con las construcción AtMYB32-ipt, se logró la regeneración de 3 plantas transgénicas, las cuales fueron confirmadas por PCR al amplificar el transgen ipt. La expresión del transgen se confirmó por RT-PCR y a través de la técnica de Southern blot se observó un patrón de inserción múltiple. También se estableció el patrón de expresión de la construcción AtMYB32-gus, la cual se limitó a los tejidos vasculares, con cierta variabilidad de expresión en la parte aérea las plantas. Los fenotipos observados en las plantas AtMYB32-ipt fueron desde plantas normales a plantas que perdieron la dominancia apical con raíces necrosadas en su mayoría. Se evaluó la senescencia foliar a través de bioensayos de hojas de plantas que incorporaron el transgen ipt y plantas que no lo incorporaron, se observó una senescencia foliar retrasada en plantas transgénicas, se cuantificó dicho retraso a través de los contenidos de clorofila a y b, proteínas foliares totales y cambios en el perfil de las proteínas foliares en geles SDS-PAGE (subunidad mayor de Rubisco). Se observó a los 35 días un mayor contenido de clorofila a y b, proteínas foliares y una mayor intensidad de las bandas de la subunidad mayor de Rubisco en las plantas que incorporaron el transgen ipt

Interacción entre fecha y densidad de siembra en cultivos invernales

El cultivo de soja (Glycine max L.) de primera predomina en las secuencias agrícolas de la provincia de Entre Ríos, desperdiciándose una enorme cantidad de recursos al realizar un sólo cultivo por año. El estudio comparado de la interacción entre fecha de siembra y densidad en cultivos invernales ayudaría a identificar la mejor combinación para maximizar el rendimiento, alentando la intensificación de la secuencia de producción. El objetivo de este trabajo fue estudiar de manera comparada la interacción entre la fecha de siembra y la densidad de siembra en arveja proteica (Pisum sp.), lino (Linum usitatissimum L.), trigo ciclo corto y ciclo largo (Triticum aestivum L.). El experimento fue conducido en la EEA Paraná del INTA durante la campaña 2008/09, se evaluaron tres fechas de siembra (FS) y los tratamientos consistieron en una combinación factorial de cultivos invernales y densidades de siembra (DS). Se determinó la biomasa total acumulada hasta madurez, el rendimiento, los componentes y subcomponentes del rendimiento. Además, en la fecha de siembra más temprana se cuantificaron los componentes ecofisiólogicos condicionantes de la acumulación de biomasa, i.e. intercepción de la radiación fotosinteticamente activa (RFA), eficiencia en el uso de la radiación (EUR) y de partición. La eficiencia de intercepción de RFA como así también la EUR difirió significativamente en respuesta a la densidad de siembra, pero no fue significativo su efecto sobre la RFA acumulada y la evolución de la biomasa durante el ciclo de los cultivos. En ninguno de los cultivos estudiados existió interacción significativa FSxDS sobre el rendimiento o sus componentes numéricos, sólo en los cultivares de trigo se registraron efectos significativos de la interacción FSxDS sobre los subcomponentes del rendimiento. Para estudiar mejor la interacción FSxDS en especies con diferente plasticidad sería conveniente explorar su comportamiento sin limitaciones hídricas, complementando dichos estudios con la medición de variables ecofisológicas

Evaluación del desempeño de tres cuchillas de corte y remoción de una sembradora para siembra directa sobre un suelo vertisol

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el desempeno de tres cuchillas de corte y remoción en un suelo vertisol bajo siembra directa mediante la eficiencia de implantación y la velocidad de emergencia de un cultivo de soja. Las cuchillas utilizadas fueron: lisa, rippled y dura flute. La hipotesis de trabajo fue: la eficiencia de implantación y el dia medio a emergencia del cultivo de soja bajo siembra directa y en un suelo Vertisol son dependientes del tipo de cuchilla labrasurco que compone el tren de siembra de la sembradora. El ensayo se llevó a cabo en un establecimiento ubicado en el departamento de Gualeguaychu, sur de la Provincia de Entre Ríos, siendo sus coordenadas 32 grados 50 minutos 8.18 segundos latitud sur y 58 grados 40 minutos 05.69 segundos longitud oeste. Los principales resultados obtenidos señalan que el máximo logro, en cuanto al porcentaje de emergencia, se observa a los 13 días después de la siembra y luego hay una declinación en el stand de plantas hasta el dia 25 posterior a la siembra, siendo la cuchilla lisa la que mas se vio afectada. Las condiciones de alta humedad debido a las continuas precipitaciones sucedidas en el transcurso de la emergencia del cultivo afectaron el establecimiento de las plantulas de soja. Las conclusiones fueron: a) la cuchilla rippled produjo la mayor eficiencia de implantacion, b) la velocidad de emergencia de las plantas de soja fue superior en aquellas cuchillas que, ademas de cumplir con la función de cortar el rastrojo, generan una remoción de la línea de siembra, c) el día medio a emergencia resultó ser menor con la cuchilla dura flute, resultando ser mayor con la cuchilla lisa, d) donde se utilizó la cuchilla labrasurco lisa hubo una mayor muerte de plántulas por damping off.

Satisfaction water index as corn yield estimate

p.1-16

Heavy metals in family orchards of the NGO "A roof for my country"

p.19-29

Los excesos de agua edáfica y su relación con el ENSO en la región Pampeana

p.161-167