Effect of solvents on the enzyme mediated degradation of copolymers

The biodegradation of polycaprolactone (PCL), polylactic acid (PLA), polyglycolide (PGA) and their copolymers, poly (lactide-co-glycolide) and poly (D, L-lactide-co-caprolactone) (PLCL) was investigated. The influence of different solvents on the degradation of these polymers at 37 degrees C in the presence of two different lipases namely Novozym 435 and the free lipase of porcine pancreas was investigated. The rate coefficients for the polymer degradation and enzyme deactivation were determined using continuous distribution kinetics. Among the homopolymers, the degradation of PGA was nearly an order of magnitude lower than that for PCL and PLA. The overall rate coefficients of the copolymers were higher than their respective homopolymers. Thus, PLCL degraded faster than either PCL or PLA. The degradation was highly dependent on the viscosity of the solvent used with the highest degradation observed in acetone. The degradation of the polymers in acetone was nearly twice that observed in dimethyl sulfoxide indicating that the degradation decreases with increase in the solvent viscosity. The degradation of the polymers in water-solvent mixtures indicated an optimal water content of 2.5 wt% of water.

Enzymatic degradation of polycaprolactone-gelatin blend

Blends of polycaprolactone (PCL), a synthetic polymer and gelatin, natural polymer offer a optimal combination of strength, water wettability and cytocompatibility for use as a resorbable biomaterial. The enzymatic degradation of PCL, gelatin and PCL-gelatin blended films was studied in the presence of lipase (Novozym 435, immobilized) and lysozyme. Novozym 435 degraded the PCL films whereas lysozyme degraded the gelatin. Though Novozym 435 and lysozyme individually could degrade PCL-gelatin blended films, the combination of these enzymes showed the highest degradation of these blended films. Moreover, the enzymatic degradation was much faster when fresh enzymes were added at regular intervals. The changes in physico-chemical properties of polymer films due to degradation were studied by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. These results have important implications for designing resorbable biomedical implants.

Effect of solvents on the enzyme mediated degradation of copolymers

The biodegradation of polycaprolactone (PCL), polylactic acid (PLA), polyglycolide (PGA) and their copolymers, poly (lactide-co-glycolide) and poly (D, L-lactide-co-caprolactone) (PLCL) was investigated. The influence of different solvents on the degradation of these polymers at 37 degrees C in the presence of two different lipases namely Novozym 435 and the free lipase of porcine pancreas was investigated. The rate coefficients for the polymer degradation and enzyme deactivation were determined using continuous distribution kinetics. Among the homopolymers, the degradation of PGA was nearly an order of magnitude lower than that for PCL and PLA. The overall rate coefficients of the copolymers were higher than their respective homopolymers. Thus, PLCL degraded faster than either PCL or PLA. The degradation was highly dependent on the viscosity of the solvent used with the highest degradation observed in acetone. The degradation of the polymers in acetone was nearly twice that observed in dimethyl sulfoxide indicating that the degradation decreases with increase in the solvent viscosity. The degradation of the polymers in water-solvent mixtures indicated an optimal water content of 2.5 wt% of water.

Enzymatic degradation of polycaprolactone-gelatin blend

Blends of polycaprolactone (PCL), a synthetic polymer and gelatin, natural polymer offer a optimal combination of strength, water wettability and cytocompatibility for use as a resorbable biomaterial. The enzymatic degradation of PCL, gelatin and PCL-gelatin blended films was studied in the presence of lipase (Novozym 435, immobilized) and lysozyme. Novozym 435 degraded the PCL films whereas lysozyme degraded the gelatin. Though Novozym 435 and lysozyme individually could degrade PCL-gelatin blended films, the combination of these enzymes showed the highest degradation of these blended films. Moreover, the enzymatic degradation was much faster when fresh enzymes were added at regular intervals. The changes in physico-chemical properties of polymer films due to degradation were studied by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. These results have important implications for designing resorbable biomedical implants.

Control biológico de tizón temprano (Alternaria solani) en tomate con bacterias epifitas

En el presente trabajo se estudió el control biológico del Tizón Temprano, causado por Alternaria solani en el cultivo de Tomate. Dicho estudio consistió en dos fases: Fase de in vitro, en la cual se determinaron las características bioquímicas y el comportamiento antagonista de las bacterias aisladas del filoplano de la hoja de tomate contra Alternaria solani . En la fase de invernadero in vivo, se estudió el comportamiento de las bacterias escogidas por su conducta antagonista in vitro y no antagonistas en el cultivo de tomate con dos Variedades Dina y Hayslib, tomando dos momentos de aplicación: a) simultáneamente hongo y bacteria, b) aplicación de las bacterias 24 horas antes de la inoculación artificial del hongo. Para el estudio in vitre se tomaron 50 cepas bacteriales, de las cuales cuatro se comportaron antagonistas y 46 no antagonistas; las cuatro cepas antagonistas inhibieron el crecimiento del patógeno. En relación a las 46 cepas se tomó una al azar para la prueba in vivo y las restantes se apartaron. De las 50 cepas, el 30% resultó con Pseudomonas• fluorescentes (15 cepas bacteriales) y el 70% no fluorescentes (35 cepas bacteriales). Para la prueba in vivo en el cultivo de tomate, se utilizaron las cuatro cepas antagonistas y la cepa bacterial no antagonista escogida al azar. En el cultivo de tomate disminuyó la incidencia de la enfermedad en las cuatro cepas bacteriales antagonistas y a la vez observamos disminución en la incidencia de la enfermedad en la cepa de característica no antagonistas.

Utilización de la solución hipertónica (agua de mar) en el tratamiento de la mastitis bovina en la Finca "Guadalupana" del municipio de Nagarote, departamento de León

El presente estudio se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de la utilización de la solución hipertónica (agua de mar) en el tratamiento de la mastitis bovina en la finca “Guadalupana”, antes ”San Clemente” del Municipio de Nagarote, departamento de León, ubicada en las coordenadas siguientes: 12°14 ́37.89 ́ ́ N y 87°39 ́16.45 ́ W, con un a elevación sobre el nivel del mar de 68m. Fueron utilizados 18 animales en un diseño completamente al azar (D.C.A) distribuido aleatoriamente en tres tratamientos. Tratamiento I: agua de mar 5ml;Tratamiento II: Tratamiento testigo: DI-ERITROMAST M.A; Tratamiento III: agua de mar 10ml. Se encontró una prevalencia de mastitis en el hato del 72%, de ésta un 38% correspondió a mastitis subclínica, un 34% a mastitis clínica y un 28% de las vacas resultaron negativas; el cuarto más afectado fue el a nterior derecho (AD) con el 100% de reacción positiva. Según el examen bacteriológico realizado a las muestras enviadas al laboratorio, los microorganismos causantes de la mastitis en la finca, fueron: Streptococcus uberis, Streptococcus agalactiae y Pseudomonas. Los tratamientos I y III presentaron los mejores resultados en el control de la mastitis bovina, donde el tratamiento I(agua de mar 5ml) alcanzó su efectividad a los 14 días con un 100% y, el tratamiento III (agua de mar 10ml) alcanzó su efectividad a los 21 días con un 100 %. En tanto, para el tratamiento II no se observó efectividad en el transcurrir de las 8 semanas analizadas.

Estudio epidemiológico y etiológico de la bacteriosis de la pitahaya (Hylocereus undatus, Britt y Rose), Smith, y su efecto sobre cinco variedades del cultivo

En la finca "Quinto Patio" ubicada en la comarca Guanacaste del municipio de Diriomo, Dpto de Granada, se realizó colecta de malezas, insectos y material enfermo de Pitahaya. Los materiales colectados fueron analizados en el laboratorio de Microbiología e invernadero de la Escuela de Sanidad Vegetal de la Universidad Agraria (UNA), ubicada en el km 12-1/2 carretera Norte, Managua, Nicaragua. El propósito del estudio fue determinar el agente causal de la enfermedad denominada Pudrición de la Pitahaya y de sus diseminadores, por medio de pruebas bioquímicas a bacterias aisladas de esquejes de Pitahaya infectados así como a insectos y malezas encontrados en este cultivo. Los esquejes de Pitahaya colectados presentaron síntomas que catalogamos como sistémicos y localizados. Sistémicos por encontrarse manchas amarillas acuosas en todo el esqueje; localizados por encontrarse manchas oscuras ubicadas en un mismo punto. En los esquejes de Pitahaya infectados se encontró la bacteria Erwinia carotovora,, sbspp carotovora, Smith, que también fué aislada de insectos colectados. En las malezas no se encontró Erwinia, pero sí se encontró la bacteria del género Pseudomonas. Se inocularon 50 plantas de 5 variedades (Lisa, Orejona, Cebra, Rosa, Chocoya) con las bacterias aisladas de los síntomas sistémicos y localizados, para observar la reacción de cada variedad ante la bacteria Erwinia carotovora, sbspp carotovora, Smith. Los síntomas que se encontraron en las plantas inoculadas fueron manchas oscuras y amarillas claras. Las variedades que presentaron menor reacción a la bacteria Erwinia carotovora, Srnith, fueron la Chocoya y la Cebra. Las variedades Rosa, Orejona y Lisa resultaron susceptibles a la inoculación. Seguidamente se procedió al reaislamiento de los síntomas presentados en cada una de las variedades inoculadas, encontrándose que eran causados por Erwinia carotovora. Se realizaron pruebas de patogenicidad a plantas de tabaco y tomate inoculándolas con la bacteria Erwinia carotovora, Smith. Las plantas mostraron amarillamiento. De estos sintomas se aisló la misma bacteria. En las zonas de Carazo y Masaya se realizaron encuestas a viveristas. El objetivo de éstas fué determinar el tipo de prácticas que éllos realizan a las plantas de Pitahaya para evitar o controlar el ataque de la bacteriosis y a la vez conocer la reacción de cada una de las variedades ante la bacteria Erwinia carotovora. Smith.

Determinación de la calidad fitosanitaria de la semilla de frijol común en Nicaragua y alternativas de manejo del grano

En Nicaragua el género Phaseolus, representa una fuente importante de nutrientes que la población incluye en su dieta diaria, además provee ingresos a los productores con los que subsanan una parte de sus necesidades, El 95% de la producción de frijol en el país descansa en pequeños y medianos productores que enfrentan problemas como: Falta de asistencia técnica, poca o ninguna disponibilidad de créditos, poseen terrenos no adecuados para este cultivo y el uso constante de semillas remanentes de un ciclo a otro; Esto ha incidido de forma directa en la disminución de los rendimientos y en el aumento de los niveles de inoculo en la semilla. Son muchas las enfermedades que atacan a esta leguminosa y algunas de estas llegan a infestar y/o infectar la semilla logrando así un eficiente mecanismo de dispersión. Con el objetivo de conocer sobre la calidad fitosanitaria de la semilla utilizada por los productores, evaluar algunas técnicas para la preservación de la misma, determinar el nivel de conocimiento de los productores con respecto a las enfermedades y discernir sobre la efectividad de las técnicas de almacenamiento de la semilla utilizadas por los productores, se realizó este trabajo involucrando 75 productores del país, logrando recolectar de sus manos un total de 15 variedades las que corresponden a los nombres de: DOR-364, RAB-310, Honduras-46, Estelí-150, Estelí-90A, Estelí-B, Negro, Blanco, Chiricano, Rojo criollo, DICTA-114, Balin tíco, Revolución-84 y dos variedades del Centro Nacional de Investigación Agropecuaria (CNIA), DOR-805 y DOR-576. El trabajo se dividió en dos fases: una de campo que consistió en la colecta de datos y muestras de semillas en las zonas de estudio en el mes de Marzo y una de laboratorio en la que se determinaron los diferentes tipos de microorganismos presente en las semillas a través de Observación de síntomas, pruebas de laboratorio y identificación de los microorganismos. Se hizo una prueba de almacenaje mediante el uso de botes plásticos con tapadera, los tratamientos utilizados para la preservación fueron• Cal, Ceniza y Ceniza+Cal en dosis de 80gr de producto por libra de semilla, más o menos 25 libras por quintal de grano y un testigo. Los resultados de las encuestas demuestran que los productores reconocen las enfem1edades como tales, pero no pueden diferenciarlas en su totalidad como causadas por hongos, bacterias o virus. Se identificaron los siguientes patógenos: Rhizoctonia sotaní, Thanatephoms cucumeris, Collectotrichum lindemuthianum, Fusarium solani, Fusarium poae, Fusarium tricinctum, l-i1sarium oxyspomm, Penicillium .;pp, Aspergillus ochraceus, Aspergillus ustus, Aspergillus glaucus (Emericella nidulans)(Eim>tium link), Aspergiilus niger, Aspergillus parasitim Aspergillus candidus, Aspergillus terreus, Rhizopus oryzae, Rhizopus stolonifer, Xanthomona;• campestris pv phaseoli, Pseudomonas spp, el virus del mosaico común no se detectó en este trabajo. Los mejores resultados se observaron en los tratamientos de cal y cal+ceniza, siendo cal+ceniza quién presentó alta significancia en la disminución de la infección por hongos, gorgojos (Bruchidae) y bacterias, pudiendo disminuir hasta un 57% las infecciones de hongos, un 68% de las infecciones por bacterias a nivel superficial y un l 00% la población de gorgojos, con respecto a las presentadas por el testigo de laboratorio. El tratamiento de cal+ceniza es más barato, eficaz y menos peligroso que el uso de cualquier químico.

New tools for self-organised pattern formation

Position-dependent gene expression is a critical aspect of the development and behaviour of multicellular organisms. It requires a complex series of interactions to occur between different cell types in addition to intracellular signalling cascades. We used Escherichia coli to study the properties of an artificial signalling system at the interface between two expanding cell populations. We genetically engineered one population to produce a diffusible acyl-homoserine lactone (AHL) signal, and another population to respond to it. Our experiments demonstrate how such a signal can be used to reproducibly generate simple visible patterns with high accuracy in swimming agar. The producing and responding cassettes of two such signalling systems can be linked to produce a symmetric interface for bidirectional communication that can be used to visualise molecular logic. Intracellular feedback between these two cassettes would then create a framework for self-organised patterning of higher complexity. Adapting the experiments of Basu et al. (Basu et al., 2005) using cell motility, rather than a differential response to AHL concentrations as a way to define zones of response, we noted how the interaction of sender and receiver cell populations on a swimming plate could lead to complex pattern formation. Equipping highly motile strains such as E. coli MC1000 with AHL-mediated auto-inducing systems based on Vibrio fischeri luxI/luxR and Pseudomonas aeruginosa lasI/lasR cassettes would allow the amplification of a response to an AHL signal and its propagation. We designed and synthesised codon-optimised auto-inducing luxI/R and lasI/R cassettes as optimal gene expression is crucial for the generation of robust patterns. We still have to complete and test the entire genetic circuitry, although by modelling the system we were able to demonstrate its feasibility. © 2007 The Institution of Engineering and Technology.

Calidad fitosanitaria y presencia de aflatoxinas en granos de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), en almacen y campo, 2005

Entre las problemáticas de la producción de sorgo en Nicaragua está el deficiente manejo postcosecha del grano, como consecuencia es afectado por diferentes plagas que dañan su calidad (insectos, hongos y bacterias). Algunos hongos que afectan el grano en campo y almacén son productores de diferentes micotoxinas, causando micotoxicosis (intoxicaciones), mortales para la salud humana y animal. El estudio se realizó con el objetivo de conocer la calidad fitosanitaria y presencia de niveles de aflatoxinas en granos almacenados. Se recolectaron muestras a nivel de empresas e industrias almacenadoras y a nivel de campo. A cada una de las muestras se le realizó análisis organoléptico (olor, temperatura, apariencia); físico (impurezas), entomológico, patológico (hongos y bacterias) y análisis de aflatoxinas por medio del método de minicolumna. Las plagas primarias encontradas en los granos de almacén fueron los géneros: Rhizopertha dominica ( F. ), Sitophillus oryzae ( L. ), las plagas secundarias son: Tribolium castaneum (Herbst), Orizaephillus surinamensis ( L. ), Cryptolestes sp , además se encontraron insectos depredadores como Orius sp. y parasitoides de la familia Bethylidae y Pteromalidae. A nivel de campo el insecto que se encontró con mayor número fue el telarañero del sorgo ( Celama sp). Los géneros de hongos Fusarium spp, Helminthosporium sp. y la bacteria Pseudomonas syringae ocasionaron los más altos porcentajes de infección en granos de almacén y campo. Se identificaron siete especies de Aspergillus, de las cuales las especies A. flavus Link y A. parasiticus Speare se asocian a la presencia de aflatoxinas; sin embargo, este análisis de aflatoxinas resultó por debajo de 20 partes por billón (ppb).

Structural Basis for Feed-Forward Transcriptional Regulation of Membrane Lipid Homeostasis in Staphylococcus aureus

11 p.

Wide Screening of Phage-Displayed Libraries Identifies Immune Targets in Planta

Microbe-Associated Molecular Patterns and virulence effectors are recognized by plants as a first step to mount a defence response against potential pathogens. This recognition involves a large family of extracellular membrane receptors and other immune proteins located in different sub-cellular compartments. We have used phage-display technology to express and select for Arabidopsis proteins able to bind bacterial pathogens. To rapidly identify microbe-bound phage, we developed a monitoring method based on microarrays. This combined strategy allowed for a genome-wide screening of plant proteins involved in pathogen perception. Two phage libraries for high-throughput selection were constructed from cDNA of plants infected with Pseudomonas aeruginosa PA14, or from combined samples of the virulent isolate DC3000 of Pseudomonas syringae pv. tomato and its avirulent variant avrRpt2. These three pathosystems represent different degrees in the specificity of plant-microbe interactions. Libraries cover up to 26107 different plant transcripts that can be displayed as functional proteins on the surface of T7 bacteriophage. A number of these were selected in a bio-panning assay for binding to Pseudomonas cells. Among the selected clones we isolated the ethylene response factor ATERF-1, which was able to bind the three bacterial strains in competition assays. ATERF-1 was rapidly exported from the nucleus upon infiltration of either alive or heat-killed Pseudomonas. Moreover, aterf-1 mutants exhibited enhanced susceptibility to infection. These findings suggest that ATERF-1 contains a microbe-recognition domain with a role in plant defence. To identify other putative pathogen-binding proteins on a genome-wide scale, the copy number of selected-vs.-total clones was compared by hybridizing phage cDNAs with Arabidopsis microarrays. Microarray analysis revealed a set of 472 candidates with significant fold change. Within this set defence-related genes, including well-known targets of bacterial effectors, are over-represented. Other genes non-previously related to defence can be associated through this study with general or strain-specific recognition of Pseudomonas.

A Computational Module Assembled from Different Protease Family Motifs Identifies PI PLC from Bacillus cereus as a Putative Prolyl Peptidase with a Serine Protease Scaffold

Proteolytic enzymes have evolved several mechanisms to cleave peptide bonds. These distinct types have been systematically categorized in the MEROPS database. While a BLAST search on these proteases identifies homologous proteins, sequence alignment methods often fail to identify relationships arising from convergent evolution, exon shuffling, and modular reuse of catalytic units. We have previously established a computational method to detect functions in proteins based on the spatial and electrostatic properties of the catalytic residues (CLASP). CLASP identified a promiscuous serine protease scaffold in alkaline phosphatases (AP) and a scaffold recognizing a beta-lactam (imipenem) in a cold-active Vibrio AP. Subsequently, we defined a methodology to quantify promiscuous activities in a wide range of proteins. Here, we assemble a module which encapsulates the multifarious motifs used by protease families listed in the MEROPS database. Since APs and proteases are an integral component of outer membrane vesicles (OMV), we sought to query other OMV proteins, like phospholipase C (PLC), using this search module. Our analysis indicated that phosphoinositide-specific PLC from Bacillus cereus is a serine protease. This was validated by protease assays, mass spectrometry and by inhibition of the native phospholipase activity of PI-PLC by the well-known serine protease inhibitor AEBSF (IC50 = 0.018 mM). Edman degradation analysis linked the specificity of the protease activity to a proline in the amino terminal, suggesting that the PI-PLC is a prolyl peptidase. Thus, we propose a computational method of extending protein families based on the spatial and electrostatic congruence of active site residues.

Changes in white adipose tissue metabolism induced by resveratrol in rats

Background: A remarkable range of biological functions have been ascribed to resveratrol. Recently, this polyphenol has been shown to have body fat lowering effects. The aim of the present study was to assess some of the potential underlying mechanisms of action which take place in adipose tissue. Methods: Sixteen male Sprague-Dawley rats were randomly divided into two groups: control and treated with 30 mg resveratrol/kg body weight/d. All rats were fed an obesogenic diet and after six weeks of treatment white adipose tissues were dissected. Lipoprotein lipase activity was assessed by fluorimetry, acetyl-CoA carboxylase by radiometry, and malic enzyme, glucose-6P-dehydrogenase and fatty acid synthase by spectrophotometry. Gene expression levels of acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase, lipoprotein lipase, hormone-sensitive lipase, adipose triglyceride lipase, PPAR-gamma, SREBP-1c and perilipin were assessed by Real time RT-PCR. The amount of resveratrol metabolites in adipose tissue was measured by chromatography. Results: There was no difference in the final body weight of the rats; however, adipose tissues were significantly decreased in the resveratrol-treated group. Resveratrol reduced the activity of lipogenic enzymes, as well as that of heparin-releasable lipoprotein lipase. Moreover, a significant reduction was induced by this polyphenol in hormone-sensitive lipase mRNA levels. No significant changes were observed in other genes. Total amount of resveratrol metabolites in adipose tissue was 2.66 +/- 0.55 nmol/g tissue. Conclusions: It can be proposed that the body fat-lowering effect of resveratrol is mediated, at least in part, by a reduction in fatty acid uptake from circulating triacylglycerols and also in de novo lipogenesis.

The economic impact of diseases and parasitic problems in freshwater fish production

Diseases and parasitic problems could constitute significant economic losses in fish production if not controlled, thus the need to continue monitoring its prevalence. Based on field studies on feral and intensively raised fish at the Kainji Lake Research Institute Nigeria, some diseases and parasitic problems have been identified. These include; helminthiasis; fungal disease; protozoa which include Myxosoma sp., Myxobolus spp., Henneguya sp., Trichodina sp., Ichthopthrius sp. bacterial mainly Aeromonas sp., Pseudomonas sp., mechanical injuries; death due to unknown causes and economic assessment of myxosporidian infection. Suggestion for disease control in fish production are recommended