Microencapsulation technology: a powerful tool for human embryonic stem cells expansion and cryopreservation

Dissertation presented to obtain a Master degree in Biotechnology at the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Neutralization of bitis parviocula (Ethiopian mountain adder) venom by the south african institute of medical research (SAIMR) antivenom

BACKGROUND: The Ethiopian mountain adder (Bitis parviocula) is a viperid known only from a few locations in southwestern Ethiopia. METHODS: a total of 30 µg of B. arietans and B. parviocula venoms were run on a 10-20% Tricine gel. To assay lethality dose fifty (LD50), five groups of eight mice for each venom were used. Hemorrhagic activity for crude venom was tested. Fibrinogenolytic activity of crude venom was measured using (2.5 mg/mL) of fibrinogen solution and (0.03 mg/mL) of crude venom. Gelatinase activity of the venom was tested on a Kodak X-OMAT TM film. Crude venoms of B. parviocula and B. arietans were tested for their abilities to affect clotting time, clotting rate and platelet function on whole human blood. RESULTS: The (SAIMR) antivenom was confirmed in this study to neutralize the lethal activity of venom from Bitis parviocula. The ED50s of SAIMR antivenom on B. parviocula and B. arietans neutralized half of 18.2 and 66.7 mg of venom, respectively. The hemorrhagic activities (MHDs) of B. parviocula and B. arietans were 0.88 and 1.7 µg, respectively. Bitis arietans and B. parviocula venoms degradated α and β chains at different times. The γ chains remained unaffected. Bitis parviocula venom did not exhibit gelatinase activity, while B. arietans had a MGD of 6.9 µg. At 3 mg/mL, the crude venoms of B. parviocula and B. arietans did not significantly affect clotting time or clotting rate. CONCLUSIONS: The SAIMR antivenom is very effective in neutralizing the venom of B. parviocula and should be considered in treating envenomations by these snakes.

Study of membrane emulsification process as a pre-step for the microencapsulation of lipid compounds by spray drying

Dissertation presented to Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa for obtaining the master degree in Membrane Engineering

Moisture-induced degradation of interfacial bond in FRP-strengthened masonry

Externally bonded strengthening of masonry structures using Fiber Reinforced Polymers (FRPs) has been accepted as a promising technique. Although the effectiveness of FRPs in improving the performance of masonry components has been extensively investigated, their long-term performance and durability remain poorly addressed. This paper, tackling one of the aspects related to durability of these systems, presents an experimental investigation on the effect of long-term (one year) water immersion on the performance of GFRP-strengthened bricks. The tests include materials' mechanical tests, as well as pull-off and single-lap shear bond tests, to investigate the changes in material properties and bond behavior with immersion time, respectively. The effect of mechanical surface treatment on the durability of the strengthened system as well as the reversibility of the degradation upon partial drying are also investigated. The experimental results are presented and critically discussed.

Microencapsulation of ellagic acid from pomegranate husk and karaya gum by spray drying

Objective: The aim of this study was to obtain and characterize microcapsules with Ellagic Acid (EA) from pomegranate as core material and Karaya Gum (KG) as wall material. Methods: EA was obtained from dry pomegranate peel powder via methanolysis and quantified by HPLC. Microcapsules were obtained preparing a dispersion containing KG and EA in phosphate buffer pH 8. The dispersion was processed in a spray dryer under specific conditions (inlet temperature at 150 °C, feed flow at 30% and aspirator at 100 %) for obtaining of microcapsules. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM) were used for characterization. Results: Obtained material contains 98.03±2.82 mg EA/g of pomegranate peel. FTIR showed that there were changes in the molecular structure of microcapsules referred to raw materials. SEM confirmed that particles obtained had micron-size (1-5 µm). DSC analysis showed that raw materials had glass transition temperatures of 79.58 and 83.41 °C and for microcapsules the value was67.25 °C. Conclusion: Methanolysis is a viable technique for the obtaining of EA from the peel of pomegranate. KG shows good potential for be used as wall material for EA microencapsulation.

Situación poblacional del cóndor andino (Vultur gryphus) en las sierras de Córdoba. Population status of the Andean Condor (Vultur gryphus) in Sierras de Córdoba mountain range.

Existe una clara necesidad de obtener información científica y comprensible sobre la distribución actual, abundancia y el estado de conservación del cóndor andino (Vultur gryphus) en Córdoba. Las justificaciones de ello incluyen: 1) la información disponible es muy limitada y fragmentada, y es insuficiente para las decisiones de manejo, 2) el aparente aislamiento de la población de cóndor andino de Córdoba respecto a la principal distribución de la especie a lo largo de los Andes sudamericanos, hecho que merece especial consideración, 3) indicaciones de que la especie muestra signos de declinación a lo largo de su rango de distribución, y 4) el valor de la especie como ave carismática y componente clave de atracción turística en la provincia de Córdoba. Esta propuesta pretende llenar el vacío de información existente mediante los siguientes objetivos específicos: 1) relevar la distribución del cóndor andino en Córdoba, 2) evaluar el tamaño poblacional de la especie a través de relevamientos en sus colonias no reproductivas, y 3) obtener la información disponible de la literatura publicada, material arqueológico y de informantes calificados. Los métodos incluyen: a) relevamientos sistemáticos a campo, b) conteos poblacionales en aquellos sitios identificados como colonias no reproductivas de la especie, c) revisión bibliográfica, y d) entrevistas a informantes selectos como ornitólogos, guías turísticos, pobladores rurales locales clave, etc. La información obtenida proveerá una línea de base de la situación actual del cóndor andino en Córdoba, como así también los criterios necesarios y la metodología para un monitoreo continuado de la especie en el territorio provincial.

Manejo ganadero y restauración de ambientes montanos en relación a la biodiversidad, el suelo y la producción de agua. Livestock management and ecological restoration of mountain environments in relation to biodiversity, soil and water production.

Las áreas montanas brindan numerosos bienes y servicios a la humanidad cómo la provisión de agua. Asimismo, albergan una biota muy diversa y existe en ellas una actividad económica de considerable importancia centrada en la ganadería. En algunos casos las actividades asociadas a la ganadería pueden modificar los ecosistemas montanos y los bienes y servicios que brindan de forma drástica. Esto se debe a los cambios en la vegetación, y la pérdida y compactación de los suelos, que tiene repercusiones en la cantidad de agua captada, evapotranspirada y almacenada. También tiene repercusiones sobre la biodiversidad, tanto positivas como negativas. Aquí nos propusimos investigar cómo los cambios en la cobertura vegetal producidos por cuatro siglos de uso ganadero en el piso superior de las Sierras de Córdoba (Centro Argentino) han afectado a atributos del ecosistema como la diversidad vegetal, la integridad de los suelos y la capacidad de proveer agua a la población humana. A su vez, nos propusimos estudiar en detalle cómo las distintas opciones actuales de manejo pueden afectar a la cobertura vegetal y por ende a los atributos del ecosistema. De este modo, esperamos: (1) poder desarrollar un modelo espacialmente explícito que permita predecir la evolución del ecosistema ante distintos escenarios de manejo. (2) Más a largo plazo determinar los costos y los beneficios de los distintos manejos, en términos de la conservación de la biodiversidad, los suelos y la provisión de agua. El área de estudio cuenta un Sistema de Información Geográfica muy completo que incluye numerosas capas de información (vegetación, topografía, casas y caminos y otras). Además, existe en el área un Parque Nacional, con potreros bajo distintos manejos ganaderos (exclusión, cargas ganaderas moderadas continuas y estacionales), y una zona con herbivoría nativa de guanacos, que fueron reintroducidos recientemente en el Parque. Fuera del Parque, hay establecimientos con ganadería tradicional, con cargas ganaderas altas; así como un área donde se ha realizado una restauración modelo mediante reforestación y revegetación de zonas erosionadas. Estos escenarios representan una oportunidad muy especial para realizar estudios comparativos de la evolución de la fisonomía, composición florística, diversidad vegetal, integridad del suelo (erosión, tasa de infiltración, contenido de agua a lo largo del año) y el caudal de los arroyos en la estación seca. En este proyecto proponemos seguir con mediciones de la evolución de la vegetación bajo los distintos escenarios y seguir averiguando métodos de restauración de la vegetación. Además, proponemos empezar a realizar mediciones relacionadas al valor de los distintos tipos de cobertura vegetal, resultado de cuatro siglos de historia de disturbio, sobre la diversidad y los recursos hídricos. Por otro lado, realizaremos mediciones ecofisiológicas en las especies dominantes, para comprender sus efectos sobre el ciclo del agua.

Efecto de la forestación con pináceas sobre la biodiversidad y el funcionamiento de sistemas fluviales serranos en pastizales de altura. Pine afforestation effects on ecosystem functioning and biodiversity in mountain pastureland fluvial systems.

Las acciones antrópicas han alterado los ecosistemas a escala global mediante cambios en la estructura y función de los sistemas terrestres y acuáticos. En este sentido, la deforestación de bosques ripariales impacta fuertemente sobre los sistemas lóticos como así también el proceso inverso, la conversión de pasturas naturales a bosques debido a forestaciones extensivas. Las nacientes de los arroyos de la provincia de Córdoba se ubican en pastizales dominados por gramíneas, muchos de los cuales han sido reemplazados por plantaciones de coníferas, con potenciales efectos sobre la estructura y el funcionamiento de los cursos de agua. En consecuencia, la evaluación de los efectos de esta actividad forestal sobre los arroyos es esencial para la implementación de adecuadas estrategias de manejo y conservación del recurso acuático. El objetivo de este proyecto es evaluar los efectos de la forestación con pináceas sobre la estructura y el funcionamiento de sistemas fluviales en pastizales de altura de las sierras de Córdoba. Se pretende analizar la dinámica de la biota acuática en arroyos de pastizales y en arroyos forestados. Se cuantificarán productores primarios y materia orgánica particulada y se medirán procesos ecológicos como la producción primaria y descomposición de materia orgánica gruesa. Se espera que la forestación con pináceas altere el ciclo de los nutrientes, disminuya el caudal y cambie el balance de temperatura al incrementar la sombra y el ingreso de materia orgánica particulada gruesa. En consecuencia, y debido a los cambios abióticos contrastantes generados por la implantación de pinos, podrían detectarse alteraciones drásticas en el ecosistema. Se seleccionarán seis arroyos de la subcuenca del arroyo Santa Rosa (Subcuenca Ctalamochita). Tres arroyos discurren en pastizales naturales y tres en áreas forestadas con pináceas. Se tomarán muestras de invertebrados y materia orgánica en el bentos en aguas altas y aguas bajas y se registrarán parámetros físico-químicos. Se colectarán muestras de perifiton para análisis de especies, biomasa y clorofila. Se realizarán experimentos de campo para medir la tasa de degradación de la materia orgánica y la producción primaria. La detección del grado de alteración de los sistemas naturales es el punto de partida para la implementación de apropiadas estragias de manejo del recurso. Entre los indicadores que permitirán verificar el efecto de las forestaciones estan los cambios en la biodiversidad, en la tasa de degradación de materia orgánica y en la producción primaria, como así también en la dinámica de los nutrientes y en los ciclos de caudales. Esta propuesta pretende generar lazos de interrelación entre distintos sectores para la implementación efectiva de planes de conservación y restauración y propiciar las relaciones necesarias para el logro de objetivos que beneficien a la sociedad como un todo.

Nutrient deficiencies in apple plants (Pyrus malus L.)

A trial was carried out with one year old 'Ohio Beauty apples (grafted on 'Doucin'), grown on sand cu1ture, receining nutrient solutions lacking the following nutrients at the time: N, P, K, Ca, Mg, S, and B. The main conclusions are as follows: as the adequate and inadequate levels from leaf analysis were, respectively: N -2.22 and 1.53%, P - 0,17 and 0.05%, K - 1.32 and 0.33%; Ca -0.9.4 and 0.52%, Mg - 0.37 and 0.06%; S -0.18 and 0.08%; B -62 and 2k ppm.

Absorption and nutrient concentration in apple (Pyrus mains L.)

In order to obtain the following informations: a) dry matter production and extraction of nutrients by the fruits at different ages; b) dry matter production and extraction of nutrient by the leaves and "trunk + branches" collected at the flowering stage; c) dry matter production and export of nutrients by pruning (leaves and branches) at the begining dormant stage; A trial was conducted on Latossolo Vermelho Escuro Orto group (Orthox) at Buri, São Paulo State, Brazil. The material was collected from 'Ohio Beauty' and 'Brazil' apples grafted on 'Doucin' 1-2; 3-4; 4-5 and 6-7 years old. The main conclusions were as follows: a) differences were observed on dry matter production by two varieties at the different stages of growth; b) differences were also observed between the two varieties on the matter production in the leaves and "trunk + branches" at the flowering stage, as well as by the leaves and branches pruned at the begining of dormant stages; c) differences were observed betwen the two varieties concerning to nutrient concentration (on dry matter basis) on the fruits collected at different stages of growth. Same results were observed on leaves and "trunk + branches" collected at flowering period; d) differences were observed on the exportation of the nutrients referring to growth period of fruit; e) at the flowering and dormant period, differences were observed on the contents of nutrients in the leaves, 'trunk + branches', on the two varieties; f) the nutrient exportation by the fruits obyed the following order: K>N>P>S>Ca>Mg>Fe>B > Cu > Mn > Zn > Mo; g) the nutrient extration by the aerial part the apple trees obyed the following order: N > K > Ca > Mg > P > S > Fe > B > Cu = Mn = Zn.

Growth and exportation of nutrients by apple fruits

In order to obtain informations concerning the dry matter production and extraction of nutrients by the fruits of the varieties 'Ohio Beauty' and 'Brasil', a trial was conducted on a Latossol Vermelho Escuro-Orto (USTOX) at Buri , State of São Paulo, Brazil. The fruits were collected from trees grafted on 'Doucin' being 1-2; 3-4; 4-5, and 6-7 years old. Chemical analysis were run on the fruits for: N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn, and Mo; as well for the dry mat ter production. The main conclusions are as follows: a) differences were observed on dry matter production of fruits by the two varieties at the different stages of growth; b) differences were observed on exportation of nutrients between the two varieties concerning the fruit growth period- the nutrient exportation by the fruits obeyed following order: K>N>P>S>Ca>Mg>Fe>B > Cu > Mn > Zn > Mo.

Dry matter production and nutrient exportation by pruned leaves and branches of apple trees

A trial was conducted on Latossol Vermelho Escuro Orto (Orthox) at Buri, State of São Paulo, Brazil. The material was collected from 'Ohio Beauty¹ and 'Brasil¹ apples trees grafted on 'Doucin'; the trees were 3-4, 4-5 and 6-7 years old. The authors concluded that at the dormant period differen ces were observed on the dry matter production as well on the nutrients exported by the leaves and branches of the two varieties. Branches exported higher amounts of P, Ca, B, Cu and Zn. Larger quantities of N, P and Mn were exported by the 1 eaves.

Concentration of nutrients in the apple fruits at different ages

On an apple grove situated at Buri, State of São Paulo, fruits were collected from trees 1-2; 3-4; 4-5, and 6 - 7 years old. The fruits were analysed for N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn. The authors concluded: a) the concentrations of the nutrients in the fruits differ according to the variety, age of the tree and age of the fruit; b) the concentrations of nutrients decrease with aging of the fruits; c) the concentrations of the macronutrients obey the following order: N>K>P>Ca>S> Mg; d) for the micronutrients, the following order was ob -served: Fe > B > Mn > Cu > Zn.

Effects of anthropogenic impacts on benthic macroinvertebrates assemblages in subtropical mountain streams

The nature of the riparian and surrounding landscape has been modified by anthropogenic activities, which may subsequently alter the composition and functional structure of macroinvertebrate assemblages. The effect of these changes on function of benthic fauna is difficult to assess due to the scarce knowledge on functional structures in tropical streams. In this study we evaluate whether sites impacted and unimpacted by anthropogenic alterations differed in assemblage composition and density, richness and diversity of each functional feeding group. The selection of the sites was related to their distinct riparian characteristics, following the QBRy riparian quality index. Collector-gatherer was the dominant functional feeding group, comprising 91% of total density, whereas the proportion of shredders was very low, representing less of 0.5% of total density. Asemblage composition of macroinvertebrates differed between impacted and unimpacted sites. Predators were dominant in taxa number, representing about 60% of total taxa richness. In addition, the diversity and richness of collector-gatherers differed significantly between degraded and unimpacted sites, reflecting the sensitivity of this group to environmental changes and the utility to be used in the assessment of anthropogenic modifications. The results of this study reinforce the idea that riparian corridor management is critical for the distribution of macroinvertebrate assemblages as well as functional organization of lotic streams.