Comparison of the quantification of caffeine in human plasma by gas chromatography and ELISA

In the present study we evaluated the precision of the ELISA method to quantify caffeine in human plasma and compared the results with those obtained by gas chromatography. A total of 58 samples were analyzed by gas chromatography using a nitrogen-phosphorus detector and routine techniques. For the ELISA test, the samples were diluted to obtain a concentration corresponding to 50% of the absorbance of the standard curve. To determine whether the proximity between the I50 of the standard curve and that of the sample would bring about a more precise result, the samples were divided into three blocks according to the criterion of difference, in modulus, of the I50 of the standard curve and of the I50 of the sample. The samples were classified into three groups. The first was composed of 20 samples with I50 up to 1.5 ng/ml, the second consisted of 21 samples with I50 ranging from 1.51 to 3 ng/ml, and the third of 17 samples with I50 ranging from 3.01 to 13 ng/ml. The determination coefficient (R² = 0.999) showed that the data obtained by gas chromatography represented a reliable basis. The results obtained by ELISA were also reliable, with an estimated Pearson correlation coefficient of 0.82 between the two methods. This coefficient for the different groups (0.88, 0.79 and 0.49 for groups 1, 2 and 3, respectively) showed greater reliability for the test with dilutions closer to I50.

Phenomena and mechanisms in purification of animal fat

Työn tarkoitus oli tutkia eläinrasvan puhdistusta biodieselin valmistusta varten. Eläinrasvaa syntyy elintarviketeollisuuden sivutuotteena ja sitä saadaan myös myymättä jääneistä elintarvikkeista. Rasva sisältää epäpuhtauksia, jotka on poistettava ennen biodieselprosessia. Tässä työssä tutkittavat epäpuhtaudet ovat typpi, fosfori, rauta, natrium, kalsium ja magnesium. Puhdistusmenetelminä käytettiin saostamista sitruunahapolla sekä adsorbointia kahdella eri adsorbentilla. Tavoitteena oli selvittää riittävä määrä happoa ja adsorbenttia sekä tutkia puhdistuksen mekanismia. Lisäksi tarkasteltiin lämpötilan vaikutusta adsorption aikana.

Intensification of Operation of Inclined Plate Settler at Fertilizer Plant

Fertilizer plant’s process waters contain high concentrations of nitrogen compounds, such as ammonium and nitrate. Phosphorus and fluorine, which originate from phosphoric acid and rock phosphate (apatite) used in fertilizer production, are also present. Phosphorus and nitrogen are the primary nutrients causing eutrophication of surface waters. At fertilizer plant process waters are held in closed internal circulation. In a scrubber system process waters are used for washing exhaust gases from fertilizer reactors and dry gases from granulation drums as well as for cooling down the fertilizer slurry in neutralization reactor. Solids in process waters are separated in an inclined plate settler by gravitational sedimentation. However, the operation of inclined plate settler has been inadequate. The aim of this thesis was to intensify the operation of inclined plate settler and thus the solids separation e.g. through coagulation and/or flocculation process. Chemical precipitation was studied to reduce the amount of dissolved species in process waters. Specific interest was in precipitation of nitrogen, phosphorus, and fluorine containing specimens. Amounts of phosphorus and fluorine were reduced significantly by chemical precipitation. When compared to earlier studies, annual chemical costs were almost eight times lower. Instead, nitrogen compounds are readily dissolved in water, thus being difficult to remove by precipitation. Possible alternative techniques for nitrogen removal are adsorption, ion exchange, and reverse osmosis. Settling velocities of pH adjusted and flocculated process waters were sufficient for the operation of inclined plate settler. Design principles of inclined plate settler are also presented. In continuation studies, flow conditions in inclined plate settler should be modelled with computational fluid dynamics and suitability of adsorbents, ion exchange resins, and membranes should be studied in laboratory scale tests.

An alternative method for screening lactic acid bacteria for the production of exopolysaccharides with rapid confirmation

The accumulation of exopolysaccharides (EPS) produced by microorganisms occurs in the presence of excess substrate and limiting conditions of elements that are essential to growth, such as nitrogen, phosphorus, sulfur, and magnesium. The presence of EPS produced by bacterial cells contributes to slime colonies formation in solid medium and increased viscosity in liquid medium. This paper proposes an alternative method for screening EPS-producing lactic acid bacteria using solid medium-containing discs of filter paper that are saturated with active cultures. The screening was carried out under different culture conditions varying the type of sugar, pH, and temperature. EPS production was visualized by the presence of mucoid colonies on the discs, which was confirmed by the formation of a precipitate when part of this colony was mixed with absolute alcohol. The established conditions for obtaining a high number of isolates producing EPS were 10% sucrose, pH 7.5 and 28 ºC. This method proved to be effective and economical because several strains could be tested on the same plate, with immediate confirmation.

Predicting the profile of nutrients available for absorption: from nutrient requirement to animal response and environmental impact

Current feed evaluation systems for dairy cattle aim to match nutrient requirements with nutrient intake at pre-defined production levels. These systems were not developed to address, and are not suitable to predict, the responses to dietary changes in terms of production level and product composition, excretion of nutrients to the environment, and nutrition related disorders. The change from a requirement to a response system to meet the needs of various stakeholders requires prediction of the profile of absorbed nutrients and its subsequent utilisation for various purposes. This contribution examines the challenges to predicting the profile of nutrients available for absorption in dairy cattle and provides guidelines for further improved prediction with regard to animal production responses and environmental pollution. The profile of nutrients available for absorption comprises volatile fatty acids, long-chain fatty acids, amino acids and glucose. Thus the importance of processes in the reticulo-rumen is obvious. Much research into rumen fermentation is aimed at determination of substrate degradation rates. Quantitative knowledge on rates of passage of nutrients out of the rumen is rather limited compared with that on degradation rates, and thus should be an important theme in future research. Current systems largely ignore microbial metabolic variation, and extant mechanistic models of rumen fermentation give only limited attention to explicit representation of microbial metabolic activity. Recent molecular techniques indicate that knowledge on the presence and activity of various microbial species is far from complete. Such techniques may give a wealth of information, but to include such findings in systems predicting the nutrient profile requires close collaboration between molecular scientists and mathematical modellers on interpreting and evaluating quantitative data. Protozoal metabolism is of particular interest here given the paucity of quantitative data. Empirical models lack the biological basis necessary to evaluate mitigation strategies to reduce excretion of waste, including nitrogen, phosphorus and methane. Such models may have little predictive value when comparing various feeding strategies. Examples include the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Tier II models to quantify methane emissions and current protein evaluation systems to evaluate low protein diets to reduce nitrogen losses to the environment. Nutrient based mechanistic models can address such issues. Since environmental issues generally attract more funding from governmental offices, further development of nutrient based models may well take place within an environmental framework.

How do plants respond to nutrient shortage by biomass allocation?

Plants constantly sense the changes in their environment; when mineral elements are scarce, they often allocate a greater proportion of their biomass to the root system. This acclimatory response is a consequence of metabolic changes in the shoot and an adjustment of carbohydrate transport to the root. It has long been known that deficiencies of essential macronutrients (nitrogen, phosphorus, potassium and magnesium) result in an accumulation of carbohydrates in leaves and roots, and modify the shoot-to-root biomass ratio. Here, we present an update on the effects of mineral deficiencies on the expression of genes involved in primary metabolism in the shoot, the evidence for increased carbohydrate concentrations and altered biomass allocation between shoot and root, and the consequences of these changes on the growth and morphology of the plant root system.

Viabilidade do confinamento de bovinos com feno de resíduos culturais de soja no sistema triângulo

O presente estudo buscou analisar a viabilidade econômica, agronômica e ambiental de um sistema que está em execução em uma propriedade no norte do estado de Goiás. Esse sistema, denominado Sistema Triângulo, vai de encontro com a Integração Lavoura-Pecuária e busca formas alternativas para o uso dos restos culturais (fardos) de soja fornecendo esse material como volumoso para o gado no sistema de confinamento. Para o estudo da viabilidade, foram usadas as informações da própria fazenda num estudo de caso. Para tal, realizou-se uma revisão quanto à adoção de sistema de produção na área agrícola, quanto às interações dos macronutrientes que seriam retirados das áreas por intermédio dos fardos, o papel da matéria orgânica quanto à sustentabilidade do sistema, o cenário atual dos confinamentos no Brasil e os custos que compõem e determinam a lucratividade dessa atividade. Por ser um estudo de caráter incremental, a viabilidade econômica ficou focada à redução dos custos alimentares. Foram utilizadas informações produzidas pela Fazenda Triângulo que é produtora de soja desde 2002. Sendo assim, foi possível acompanhar a evolução dos teores de macronutrientes (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre) e do carbono em uma área total de 351 ha. Os resultados mostraram uma estabilidade nos níveis dos macroelementos após o início da retirada dos restos culturais mas, apresentou-se inconclusivo no caso do carbono. Foi estimada também a exportação dos macronutrientes por intermédio da retirada dos fardos das áreas de soja. Levantada a composição química dos fardos, foram estabelecidos seis cenários de reposição via adubação específica e esses custos foram acrescidos de custos de processamento dos fardos e o custo dos outros componentes da dieta no confinamento. Calculado o valor presente líquido para cada um dos cenários e comparando com a alternativa tradicional de dieta de confinamento, onde se usa a silagem de milho como 100% do volumoso, mostrou-se uma redução de até 5,02% nos custos alimentares. Com as práticas agronômicas da produção de soja vigentes hoje, recomenda-se a adoção do Sistema Triângulo com a ressalva de uma necessidade de maiores estudos quando seu impacto nos teores de carbono orgânico no solo.

Potencial de produção de grãos brasileiros via fertilização e impactos nas emissões de CO2eq

Para todos os municípios Brasileiros foram coletados dados de área plantada, quantidade produzida, tipos de solos e uso do solo, para o Arroz, Feijão, Trigo, Milho e Soja. Com o auxílio de Sistema de Informações Geográficas (SIG), mapas foram elaborados, e a partir do cruzamento entre eles, produtividades por tipo de solo em áreas antropizadas foram obtidas. A partir das faixas de produtividades esperadas relativas às faixas de dosagem de adubação por nível de disponibilidade de macronutrientes primários (Nitrogênio, Fósforo e Potássio) no solo, recomendadas pela Embrapa (WebAgritec), considerou-se que cada município, sem nenhuma expansão de área, a partir de seu valor real de produtividade em 2011/12, aumentasse a mesma até o valor máximo esperado e correspondente à recomendação de dosagem de adubação relativa à faixa superior de produtividade. Considerou-se um período de dez anos para a subida de um patamar para outro de produtividade, o que permitiu um horizonte temporal das estimativas de 2011/12 até 2061/62. Projetaram-se os Consumos, Dosagens e Eficiências de Adubação, bem como os Balanços de CO2eq para os macronutrientes primários, necessários e resultantes destas novas condições. O horizonte e os volumes de produção agrícolas resultantes foram comparados com as projeções do MAPA 2021/22 e do Outlook Fiesp 2023. O potencial de volume de produção agrícola via fertilização destas cinco culturas e o impacto no balanço de CO2eq são então mensurados, culminando com a possibilidade de significativas antecipações deste volume em termos de número de safras e com o efeito benéfico no balanço de CO2eq, permitindo em virtude das áreas poupadas, postergação expressiva em termos de emissões de CO2eq

Caracterização limnológica e determinação da capacidade suporte do reservatório mendubim, (Rio Grande do Norte) para o cultivo de peixes em tanques-rede

The aims of this study were: i) assessing the trophic state of the Mendubim reservoir (semi-arid, Rio Grande do Norte, Brazil; 05° 38 99,0 S 36°55 98,0 W) based on chlorophyll-a, total phosphorus and nitrogen concentrations and water transparency; ii) relating the patterns of temporal variation of zooplankton and phytoplankton to the trophic state of the reservoir and iii) investigating the carrying capacity of the reservoir for cage fish farming. The samplingwas done monthly from July 2006 to July 2007 in three stations at the reservoir: next to the dam (barrage), in the central region and in the mouth of the main tributary. The abiotic and biotic variables analyzed were: Secchi depth, volatiles and fixed suspended solids, chlorophyll-a, total phosphorus and nitrogen, TN:TP ratio and mesozooplankton and phytoplankton composition and biomass. The results showed that the reservoir can be considered as mesotrophic with mean concentrations of total nitrogen, phosphorus and chlorophyll-a equal to 1711, 1 μg.L-1, 30,8 μg.L-1 and 5,62 μg.L-1 respectively. The Cyanophyceae class was the most representative in terms of density, with the presence of potentially toxic species such as Microcystis aeruginosa, Planktothrix planctonica, Cylindrospermopsis raciborskii, Aphanizomenon sp. ,Aphanocapsa delicatissima and Pseudanabaena acicularis. Among the zooplankton, the genus Notodiaptomus presented the largest biomass values. Overall, our results show that the light limitation should explain the weak relationship between chlorophyll-a and total phosphorus and nitrogen concentrations. We concluded that the water of Mendubim reservoir is suitable for intensive fish cage aquaculture. Based on the carrying capacity calculations for this reservoir, we found that the maximum sustainable yield of tilapias in cages in the reservoir is 126 ton per year assuming a factor of food conversion of 1.5: 1.0 and a phosphorus content in the fish food of 1%

Eutrophization process in a system used for rearing the nile tilapia (Oreochromis niloticus), São Paulo State, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos da calagem do solo no crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis)

A presente pesquisa foi conduzida visando estudar os efeitos da calagem do solo sobre o crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis L.). A fase experimental foi conduzida em casa de vegetação, em vasos de cinco litros e o substrato foi coletado na camada arável de um Latossolo Vermelho Escuro, distrófico, classe textural franco-argilo-arenosa e valor original de pH igual a 3,8. O experimento foi instalado no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e os tratamentos constaram da incorporação de quantidades correspondentes às doses 0, I, 2, 3, 4 e 5 t/ha de calcário dolomítico calcinado. Foi efetuada uma incubação por 15 dias antes do plantio das mudas da trapoeraba. Os resultados foram avaliados 49 dias após o transplante. A planta daninha respondeu intensamente à calagem incrementando a área foliar e os acúmulos de matéria seca e de N, P, Ca, Mg e S. Os padrões de distribuição dos diferentes macronutrientes nas diversas estruturas morfológicas da planta foram alterados. O acúmulo de K cresceu até a dose de 2 t/ha de calcário e depois decresceu, possivelmente devido ao antagonismo com Mg, adicionado através do calcário.

Efeito das doses de nitrogênio, fósforo e potássio na nutrição e na produção do porta-enxerto de limoeiro cravo

O estudo teve por objetivo avaliar componentes do crescimento e do estado nutricional de porta-enxertos de limoeiro cravo, em função de doses de nitrogênio, fósforo e potássio via fertirrigação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3³ + 1, sendo 3 fatores (nitrogênio, fósforo e potássio - NPK), em 3 doses e uma testemunha (sem adubação), com 3 repetições. A unidade experimental foi constituída pela média de dois porta-enxerto (Hipobioto) de limoeiro cravo (Citrus limonia L. Osbeck), cada qual situado em um tubete de 2,8 cm de diâmetro e 12,3 cm de altura, perfurados na base e preenchido substrato composto de casca de Pinus e vermiculita. As doses utilizadas foram constituídas por níveis de N (460; 920 e 1840 mg dm-3), P (50; 100 e 200 mg dm-3) e de K (395; 790 e 1580 mg dm-3). As adubações com N e K foram realizadas através de fertirrigações e o P adicionado ao substrato de casca de Pinus e vermiculita antes da semeadura. Quando as plantas estavam com 133 dias após a germinação, foram subdivididas em sistema radicular e parte aérea para determinação da massa seca, altura, área foliar, diâmetro do caule e conteúdo de nutrientes. As doses de N, K e P de 920 mg dm-3, 790 mg dm-3 e 100 mg dm-3, respectivamente, foram suficientes para o desenvolvimento adequado de porta-enxertos de limoeiro cravo em tubetes.

Nitrogênio, fósforo e potássio na nutrição e na produção de mudas de laranjeira 'Valência', enxertada sobre citrumeleiro 'Swingle'

O experimento foi conduzido em estufa telada na FCAV/Unesp Câmpus Jaboticabal-SP, durante o período de novembro de 2005 a janeiro de 2007. O estudo teve por objetivo avaliar componentes do desenvolvimento e do estado nutricional de mudas de laranjeira 'Valência', enxertada sobre citrumeleiro 'Swingle', cultivado em substrato, em função de doses de nitrogênio, fósforo e potássio. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3³ + 1, sendo 3 fatores (nitrogênio, fósforo e potássio), 3 doses e uma testemunha (sem adubação), com 3 repetições. A unidade experimental foi constituída de uma muda de laranjeira por sacolas de 5 dm-3, contendo 2,5 kg de substrato casca de Pinus e vermiculita. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação das seguintes doses de nutrientes em mg por dm³ de substrato: N1/2:459, N1:918 e N2:1836; P1/2:92, P1:184 e P2: 368; K1/2:438, K1:876 e K2:1752. Aos 424 dias após a semeadura, as plantas foram divididas em raízes e parte aérea para a determinação da massa da matéria seca, altura, área foliar, diâmetro do caule e conteúdo de nutrientes. As adubações com N, P e K proporcionaram maior crescimento e maior acúmulo de N, P e K na parte aérea e nas raízes das mudas de laranjeira, em substrato de casca de Pinus e vermiculita, em relação à testemunha. A dose de 459 mg dm-3 de N e as doses de P e K 184 e 876 mg dm-3, respectivamente, proporcionaram melhor crescimento da parte aérea das mudas; porém, na dose recomendada de N de 918 mg dm-3, ocorreu maior crescimento do sistema radicular.

Nitrogênio, fósforo e potássio na nutrição e no crescimento de mudas de laranjeiravalência, enxertadas sobre limoeiro cravo

O experimento foi conduzido em casa de vegetação telada na FCAV/Unesp campus Jaboticabal-SP, durante o período de novembro de 2005 a janeiro de 2007. Conduziu-se este estudo, com o objetivo de avaliar componentes do desenvolvimento e do estado nutricional de mudas de laranjeira Valência (Citrus sinensis Osbeck), enxertadas sobre limoeiro Cravo (Citrus limonia Osbeck), em função de doses de nitrogênio, fósforo e potássio. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3³ + 1, sendo 3 fatores (nitrogênio, fósforo e potássio - NPK), 3 doses e uma testemunha (sem adubação), com 3 repetições. A unidade experimental foi representada por uma muda de laranjeira por sacola com 5 dm³ com 2,5 kg de substrato casca de Pinus spp. e vermiculita. Os tratamentos foram constituídos pela metade, uma vez e duas vezes a dose padrão recomendada, de 4.590; 920 e 4.380 mg sacola-1, de N, P e K, respectivamente. As adubações com N e K foram realizadas via fertirrigações três vezes por semana e o P foi adicionado ao substrato antes do replantio das mudas. Aos 424 dias após o transplantio, as plantas foram subdivididas em raízes e parte aérea para determinação da massa da matéria seca, altura, área foliar, diâmetro do caule e conteúdo de nutrientes. A adubação com N, P e K proporcionou maior desenvolvimento e maior acúmulo desses macronutrientes na parte aérea e nas raízes das mudas de laranjeira Valência, sobre limoeiro Cravo. Houve adequado desenvolvimento das plantas com a metade da dose recomendada de N, P e K pela literatura, aproximadamente de 918, 184 e 876 mg dm-3, respectivamente.

Comparison of the quantification of caffeine in human plasma by gas chromatography and ELISA

In the present study we evaluated the precision of the ELISA method to quantify caffeine in human plasma and compared the results with those obtained by gas chromatography. A total of 58 samples were analyzed by gas chromatography using a nitrogen-phosphorus detector and routine techniques. For the ELISA test, the samples were diluted to obtain a concentration corresponding to 50% of the absorbance of the standard curve. To determine whether the proximity between the I50 of the standard curve and that of the sample would bring about a more precise result, the samples were divided into three blocks according to the criterion of difference, in modulus, of the I50 of the standard curve and of the I50 of the sample. The samples were classified into three groups. The first was composed of 20 samples with I50 up to 1.5 ng/ml, the second consisted of 21 samples with I50 ranging from 1.51 to 3 ng/ml, and the third of 17 samples with I50 ranging from 3.01 to 13 ng/ml. The determination coefficient (R² = 0.999) showed that the data obtained by gas chromatography represented a reliable basis. The results obtained by ELISA were also reliable, with an estimated Pearson correlation coefficient of 0.82 between the two methods. This coefficient for the different groups (0.88, 0.79 and 0.49 for groups 1, 2 and 3, respectively) showed greater reliability for the test with dilutions closer to I50.