Survival of Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H7 in Minas frescal cheese

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O157:H7 strains (isolated by cattle’s faeces and a reference strain, EDL933), were inoculated into pasteurized milk (102 and 103 cells.mL–1) to prepare the Minas frescal cheese. As control was used uninfected milk. Physicochemical and microbiological analyses were performed to milk and elaborated cheese. The O157:H7 strains were quantified in the stages of cheese processing and during 0, 2, 4, 5, 7, 10 and 15 storage days at 8 °C onto Sorbitol MacConkey Agar supplemented with potassium tellurite and cefixime (CT-SMAC). O157:H7 was not present in the pasteurised milk prior to the artificial inoculation. At the end of the processing the cheese had 10 to 100 times more STEC O157:H7 than the initial inoculum. During the storage, the Minas frescal cheese exhibited the largest population increase on the 4th and 5th day when inoculated with 102 and 103 cells.mL–1, respectively. Additionally, viable cells were found up to the 10th and 15th day, according to the amount of initial inoculum. This number of cells is able to cause infection in humans, and therefore, Minas frescal cheese, even when stored under refrigeration, is a potential vehicle of disease caused by STEC O157:H7.

Caractérisation de la MAP kinase atypique Erk4 : activation et fonction physiologique

Les MAP kinases sont des enzymes essentielles impliquées dans 7 voies de signalisation distinctes qui permettent à la cellule de répondre de manière adéquate aux stimuli extra-cellulaires. Chez les mammifères, les MAP kinases les mieux caractérisées sont Erk1/2, Jnk, p38 et Erk5. Ces enzymes jouent un rôle important dans l’embryogenèse, la prolifération et la différenciation cellulaire ainsi que dans la réponse au stress. Erk4 est un membre atypique de la famille MAP kinase. D’une part, la boucle d’activation de Erk4 possède un motif SEG au lieu du motif TXY, très conservé chez les MAP kinases. D’autre part, Erk4 possède une extension en C-terminal du domaine kinase qui n’est pas présente chez les MAP kinases classiques. Jusqu’à présent aucune fonction n’a été attribuée à Erk4. De plus, la voie de signalisation ainsi que le mode de régulation conduisant à l’activation de Erk4 ne sont pas connus. Le seul substrat de Erk4 identifié jusqu’à maintenant est la MAPKAP kinase MK5. L’impact fonctionnel de cette interaction n’est également pas connu. Afin d’en apprendre davantage sur la MAP kinase atypique Erk4, nous avons étudié le mécanisme d’activation de cette kinase ainsi que sa fonction physiologique par une approche de délétion génique chez la souris. En ce qui concerne l’activation de Erk4, nous avons montré que la boucle d’activation de Erk4 (S186EG) est constitutivement phosphorylée in vivo et que cette phosphorylation n’est pas modulée par les stimuli classiques des MAP kinases dont le sérum et le sorbitol. Cependant, nous avons observé que la phosphorylation de la S186 augmente en présence de MK5 et que cette augmentation est indépendante de l’activité kinase de l’une ou l’autre de ces kinases. De plus, nous avons établi que la phosphorylation de la boucle d’activation de Erk4 est requise pour l’interaction stable entre Erk4 et MK5 ainsi que pour l’activation, et la relocalisation cytoplasmique de MK5. Ainsi, notre étude a permis de révéler que Erk4 est régulée de manière différente des MAP kinases classiques et que la phosphorylation de la boucle d’activation de Erk4 joue un rôle essentiel dans la régulation de l’activité de MK5. Parallèlement, nos résultats mettent en évidence l’existence d’une “Erk4 kinase”, dont le recrutement et/ou l’activation semble être facilité par MK5. Afin identifier la fonction physiologique de Erk4, nous avons généré des souris Erk4-déficientes. L’inactivation génique de Erk4 est viable et les souris ne présentent aucune anomalie apparente. Dans le but d’expliquer l’absence de phénotype, nous avons regardé si l’expression de Erk3, le paralogue de Erk4, pouvait compenser la perte de Erk4. Notre analyse a révélé que l’expression de Erk3 dans les souris Erk4-/- n’augmente pas au cours du développement embryonnaire ou dans les tissus adultes afin de compenser pour la perte de Erk4. Par la suite, nous avons adressé la question de redondance entre Erk4 et Erk3. Dans notre laboratoire, les souris Erk3-déficientes ont également été générées et le phénotype de ces souris a récemment été analysé. Cette étude a révélé que l’inactivation génique de Erk3 entraîne un retard de croissance intra-utérin, un défaut de maturation pulmonaire et la mort néo-natale des souriceaux. Nous avons donc regardé la contribution de Erk4 dans ces phénotypes. L’analyse des souris Erk4-/- a révélé que l’inactivation de Erk4 n’entraîne pas de retard de croissance ou de maturation du poumon. De plus, nous avons montré que l’inactivation additionnelle de Erk4 dans les souris Erk3-/- n’accentue pas le phénotype des souris Erk3-déficientes. Ainsi, notre étude a révélé que contrairement à Erk3, Erk4 n’est pas essentielle au développement murin dans des conditions physiologiques. Parallèlement, nous avons montré que Erk4 et Erk3 possèdent des fonctions non-redondantes in vivo.

Improving the microbial production of biofuels through metabolic engineering

Les défis conjoints du changement climatique d'origine anthropique et la diminution des réserves de combustibles fossiles sont le moteur de recherche intense pour des sources d'énergie alternatives. Une avenue attrayante est d'utiliser un processus biologique pour produire un biocarburant. Parmi les différentes options en matière de biocarburants, le bio-hydrogène gazeux est un futur vecteur énergétique attrayant en raison de son efficacité potentiellement plus élevé de conversion de puissance utilisable, il est faible en génération inexistante de polluants et de haute densité d'énergie. Cependant, les faibles rendements et taux de production ont été les principaux obstacles à l'application pratique des technologies de bio-hydrogène. Des recherches intensives sur bio-hydrogène sont en cours, et dans les dernières années, plusieurs nouvelles approches ont été proposées et étudiées pour dépasser ces inconvénients. À cette fin, l'objectif principal de cette thèse était d'améliorer le rendement en hydrogène moléculaire avec un accent particulier sur l'ingénierie métabolique et l’utilisation de bioprocédés à variables indépendantes. Une de nos hypothèses était que la production d’hydrogène pourrait être améliorée et rendue plus économiquement viable par ingénierie métabolique de souches d’Escherichia coli producteurs d’hydrogène en utilisant le glucose ainsi que diverses autres sources de carbone, y compris les pentoses. Les effets du pH, de la température et de sources de carbone ont été étudiés. La production maximale d'hydrogène a été obtenue à partir de glucose, à un pH initial de 6.5 et une température de 35°C. Les études de cinétiques de croissance ont montré que la μmax était 0.0495 h-1 avec un Ks de 0.0274 g L-1 lorsque le glucose est la seule source de carbone en milieu minimal M9. .Parmi les nombreux sucres et les dérivés de sucres testés, les rendements les plus élevés d'hydrogène sont avec du fructose, sorbitol et D-glucose; 1.27, 1.46 et 1.51 mol H2 mol-1 de substrat, respectivement. En outre, pour obtenir les interactions entre les variables importantes et pour atteindre une production maximale d'hydrogène, un design 3K factoriel complet Box-Behnken et la méthodologie de réponse de surface (RSM) ont été employées pour la conception expérimentale et l'analyse de la souche d'Escherichia coli DJT135. Le rendement en hydrogène molaire maximale de 1.69 mol H2 mol-1 de glucose a été obtenu dans les conditions optimales de 75 mM de glucose, à 35°C et un pH de 6.5. Ainsi, la RSM avec un design Box-Behken était un outil statistique utile pour atteindre des rendements plus élevés d'hydrogène molaires par des organismes modifiés génétiquement. Ensuite, l'expression hétérologue de l’hydrogénases soluble [Ni-Fe] de Ralstonia eutropha H16 (l'hydrogénase SH) a tenté de démontrer que la mise en place d'une voie capable de dériver l'hydrogène à partir de NADH pourrait surpasser le rendement stoechiométrique en hydrogène.. L’expression a été démontrée par des tests in vitro de l'activité enzymatique. Par ailleurs, l'expression de SH a restaurée la croissance en anaérobie de souches mutantes pour adhE, normalement inhibées en raison de l'incapacité de réoxyder le NADH. La mesure de la production d'hydrogène in vivo a montré que plusieurs souches modifiées métaboliquement sont capables d'utiliser l'hydrogénase SH pour dériver deux moles d’hydrogène par mole de glucose consommé, proche du maximum théorique. Une autre stratégie a montré que le glycérol brut pourrait être converti en hydrogène par photofermentation utilisant Rhodopseudomonas palustris par photofermentation. Les effets de la source d'azote et de différentes concentrations de glycérol brut sur ce processus ont été évalués. À 20 mM de glycérol, 4 mM glutamate, 6.1 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus dans des conditions optimales, un rendement de 87% de la théorie, et significativement plus élevés que ce qui a été réalisé auparavant. En prolongement de cette étude, l'optimisation des paramètres a également été utilisée. Dans des conditions optimales, une intensité lumineuse de 175 W/m2, 30 mM glycérol et 4.5 mM de glutamate, 6.69 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus, soit un rendement de 96% de la valeur théorique. La détermination de l'activité de la nitrogénase et ses niveaux d'expression ont montré qu'il y avait relativement peu de variation de la quantité de nitrogénase avec le changement des variables alors que l'activité de la nitrogénase variait considérablement, avec une activité maximale (228 nmol de C2H4/ml/min) au point central optimal. Dans la dernière section, la production d'hydrogène à partir du glucose via la photofermentation en une seule étape a été examinée avec la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-). La méthodologie de surface de réponse avec Box-Behnken a été utilisée pour optimiser les variables expérimentales de façon indépendante, soit la concentration de glucose, la concentration du glutamate et l'intensité lumineuse, ainsi que d'examiner leurs effets interactifs pour la maximisation du rendement en hydrogène moléculaire. Dans des conditions optimales, avec une intensité lumineuse de 175 W/m2, 35 mM de glucose, et 4.5 mM de glutamate,, un rendement maximal d'hydrogène de 5.5 (± 0.15) mol hydrogène /mol glucose, et un maximum d'activité de la nitrogénase de 246 (± 3.5) nmol C2H4/ml/min ont été obtenus. L'analyse densitométrique de l'expression de la protéine-Fe nitrogenase dans les différentes conditions a montré une variation significative de l'expression protéique avec un maximum au point central optimisé. Même dans des conditions optimales pour la production d'hydrogène, une fraction significative de la protéine Fe a été trouvée dans l'état ADP-ribosylée, suggérant que d'autres améliorations des rendements pourraient être possibles. À cette fin, un mutant amtB dérivé de Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-) a été créé en utilisant le vecteur de suicide pSUP202. Les résultats expérimentaux préliminaires montrent que la souche nouvellement conçue métaboliquement, R. capsulatus DG9, produit 8.2 (± 0.06) mol hydrogène / mole de glucose dans des conditions optimales de cultures discontinues (intensité lumineuse, 175 W/m2, 35 mM de glucose et 4.5 mM glutamate). Le statut d'ADP-ribosylation de la nitrogénase-protéine Fe a été obtenu par Western Blot pour la souche R. capsulatus DG9. En bref, la production d'hydrogène est limitée par une barrière métabolique. La principale barrière métabolique est due au manque d'outils moléculaires possibles pour atteindre ou dépasser le rendement stochiométrique en bio-hydrogène depuis les dernières décennies en utilisant les microbes. À cette fin, une nouvelle approche d’ingénierie métabolique semble très prometteuse pour surmonter cette contrainte vers l'industrialisation et s'assurer de la faisabilité de la technologie de la production d'hydrogène. Dans la présente étude, il a été démontré que l’ingénierie métabolique de bactéries anaérobiques facultatives (Escherichia coli) et de bactéries anaérobiques photosynthétiques (Rhodobacter capsulatus et Rhodopseudomonas palustris) peuvent produire de l'hydrogène en tant que produit majeur à travers le mode de fermentation par redirection métabolique vers la production d'énergie potentielle. D'autre part, la méthodologie de surface de réponse utilisée dans cette étude représente un outil potentiel pour optimiser la production d'hydrogène en générant des informations appropriées concernant la corrélation entre les variables et des producteurs de bio-de hydrogène modifiés par ingénierie métabolique. Ainsi, un outil d'optimisation des paramètres représente une nouvelle avenue pour faire un pont entre le laboratoire et la production d'hydrogène à l'échelle industrielle en fournissant un modèle mathématique potentiel pour intensifier la production de bio-hydrogène. Par conséquent, il a été clairement mis en évidence dans ce projet que l'effort combiné de l'ingénierie métabolique et la méthodologie de surface de réponse peut rendre la technologie de production de bio-hydrogène potentiellement possible vers sa commercialisation dans un avenir rapproché.

Biochemical and physiological characteristics of actinomycetes isolated from high altitude shola soils of tropical Montane forest

Actinomycetes are gram-positive, free-living, saprophytic bacteria widely distributed in soil, water and colonizing plants showing marked chemical and morphological diversity. They are potential source of many bioactive compounds, which have diverse clinical effects and important applications in human medicine. In the present work, we have studied some of the physiological and biochemical characteristics of 36 actinomycete strains isolated from the shola soils of tropical montane forest; a relatively unexplored biodiversity hotspot. Ability of actinomycetes isolates to ferment and produce acids from various carbohydrate sources such as innositol, mannose, sorbitol, galactose, mannitol, xylose, rhamnose, arabinose, lactose and fructose were studied. Almost all the carbon compounds were utilized by one or other actinomycete isolates. The most preferred carbon sources were found to be xylose (94.44%) followed by fructose and mannose (91.66%). Only 41.76% of the isolates were able to ferment lactose. The ability of actinomycetes isolates to decompose protein and amino acid differ considerably. 72.22% of the isolates were able to decompose milk protein casein and 61.11% of the isolates decompose tyrosine. Only 8.33% of the strains were able to decompose amino acid hypoxanthine and none of them were able to decompose amino acid xanthine. Potential of the actinomycetes isolates to reduce esculin, urea and hippurate and to resist lysozyme was also checked. 91.66% of the isolates showed ability to decompose esculin and 63.88% of the isolates had the capacity to produce urease and to decompose urea. Only 25% of the isolate were able to decompose hippurate and 94.44% showed lysozyme resistance

Extracellular production of L-glutaminase by alkalophilic Beauveria bassiana BTMF S10 isolated from marine sediment

Beauveria sp. BTMF S10 isolated from marine sediment produced extracellular L-glutaminase. Maximal L- glutaminase yield (46.9 U/ml) was obtained in a medium supplemented with 1% (w/v) yeast extract and sorbitol, 9% (w/v) sodium chloride and 0.2% (w/v) methionine, initial pH 9.0 and at 27 °C after 108 h. This enzyme was inducible and growth-associated.

Efectes del fotoperíode sobre la qualitat espermàtica de mascles porcins Sus domesticus

En el presente estudio se analizan los efectos de los fotoperiodos ambientales de otoño e invierno y los fotoperiodos experimentales de 24, 12 y 0 horas de luz artificial sobre la calidad del semen de machos reproductores porcinos de raza Landrace. El estudio se realizó sobre 30 machos postpuberales de 8 meses de edad y testados con el fin de comprobar la homogeneidad. Los machos fueron distribuidos aleatóriamente en los 3 grupos de luz artificial durante 3 meses. El tratamiento de 12 horas de luz artificial fue considerado como grupo control. Previamente al inicio de cada tratamiento, se sometió a cada grupo de machos al fotoperiodo ambiental correspondiente a la época del año; así, se caracterizó también la calidad seminal en otoño e invierno, manteniendo la temperatura constante. La nave experimental que acogió a los machos tiene una superficie de 100 m2 y una altura de 3,5 m. Un pasillo central divide la nave en dos hileras de 5 y 6 celdas respectivamente. En una de las celdas pequeñas se instaló el maniquí y fue utilizada para las extracciones de semen. La iluminación artificial se consiguió con la instalación de 6 lámparas fluorescentes en el techo del pasillo central que proporcionaron una luz homogénea superior a 200 lux. Así mismo, la nave se mantuvo en todo momento a 21±1ºC y la humedad relativa osciló entre el 60-75%. A todos los verracos se les proporcionó una dieta nutritiva y equilibrada y se les sometió a un regimen de extracciones de semen de 2 veces por semana, habiendo sido previamente entrenados en la monta del maniquí. Les muestras de semen fueron recogidas según la técnica de la mano enguantada (Martín, 1982; Daza, 1992) y se analizaron los siguientes parámetros: el volumen y el pH seminales, la concentración, la vitalidad y la motilidad espermáticas, la resistencia acrosómica de los espermatozoides, la morfología espermàtica a partir de la frecuencia de los espermatozoides maduros, inmaduros y aberrantes, la producción testicular y el número de dosis seminales. Se analizó, además, bioquímicamente el plasma seminal al principio y al final de cada tratamiento experimental de luz artificial a partir de la concentración de proteína total, de la identificación de residuos fosforilados de proteína y del contenido de azúcares. También se determinaron los índices de fertilidad y prolificidad. El volumen y el pH de los eyaculados se utilizaron como marcadores del estado funcional de las glándulas sexuales accesorias; la concentración espermàtica como un indicador de la actividad testicular (Pinart y col., 1999). La vitalidad y la motilidad espermáticas fueron estimadores del grado de diferenciación del espermatozoide tanto a nivel testicular como epididimario; la resistencia acrosómica fue utilizada para valorar el nivel de diferenciación de la membrana acrosómica durante la espermiogénesis y/o maduración epididimària (Briz i col., 1996; Pinart i col., 1999). Referente a la morfología espermática, los espermatozoides inmaduros fueron marcadores de anomalías en la maduración de éstos a lo largo del conducto epididimario y los espermatozoides aberrantes se utilizaron como marcadores de una diferenciación defectuosa a nivel de testículo (anomalías primarias) y a nivel de conducto epididimario (anomalías secundarias) (Briz i col., 1996). La concentración de proteína total se utilizó para valorar la integridad funcional de las membranas del espermatozoide y la actividad de las glándulas sexuales accesorias. La identificación de proteínas con residuos de tirosina fosforilados fue un estimador de la viabilidad celular y la actividad de las glándulas sexuales, y el contenido de azúcares como un indicador de la producción de las vesículas seminales. La determinación del volumen y el pH de los eyaculados se realizó en las instalaciones de la granja a partir de semen fresco el mismo día de la extracción. El resto de parámetros se analizaron en el laboratorio durante las 48 horas posteriores a la extracción a partir de semen diluido en BTS (diluyente de Bestville) (Daza, 1992) y transportado y conservado a 15ºC. Las muestras fueron previamente filtradas con el fin de eliminar la tapioca. El estudio estadístico de los resultados obtenidos se realizó a partir del análisis de la varianza (ANOVA) con un nivel de significación de =0,05. En cuanto al estudio comparativo de los fotoperiodos ambientales estacionales se ha observado un incremento significativo del pH del eyaculado en los machos expuestos a otoño (P0,0001), mientras que el volumen seminal se mantiene en valores similares en ambos tratamientos (P=0,1650). La concentración espermàtica, la producción espermàtica y el número de dosis seminales que se pueden preparar a partir de un eyaculado se duplica en los verracos sometidos al fotoperiodo de primavera (P0,0001). La vitalidad y la motilidad espermáticas no experimentan cambios significativos entre tratamientos (P=0,3440 y P=0,9220, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende únicamente en los machos expuestos a condiciones estacionales de otoño (P0,0001). En referencia a la morfología espermàtica aunque no se observan diferencias entre primavera y otoño (P0,05), sí se detecta un incremento de los porcentajes de espermatozoides inmaduros y aberrantes en ambos fotoperiodos estacionales, y en especial en los machos expuestos a condiciones fotoperiódicas de otoño. Según los resultados obtenidos en este estudio la calidad seminal de los verracos es inferior en el fotoperiodo de otoño debido a un descenso de la concentración y la producción espermáticas, un aumento del pH seminal, una disminución de la resistencia de la membrana acrosómica y a un incremento en la frecuencia de espermatozoides inmaduros y aberrantes. Parece ser, pues, que en el otoño tiene lugar la disminución de la producción testicular, cambios en la actividad de las glándulas sexuales accesorias y disfunciones en el proceso de diferenciación testicular y epididimària de los espermatozoides y especialmente del acrosoma. En relación a los resultados obtenidos en el estudio de los diferentes fotoperiodos artificiales se observa que la iluminación continua provoca un aumento significativo del volumen del eyaculado en el primer y segundo mes de tratamiento (P0,0001), disminuyendo en el tercer mes. La oscuridad absoluta no modifica este parámetro (P0,05). En cuanto al pH seminal la iluminación continua provoca un incremento progresivo del valor del pH a lo largo del periodo experimental (P0,0001), mientras que la oscuridad absoluta tiene un efecto más irregular. La exposición de los machos a iluminación continua y a oscuridad absoluta se manifiesta en un descenso de la concentración y la producción espermáticas que se mantiene hasta el segundo mes de tratamiento (P0,0001), observándose un incremento en el tercer mes de exposición de los machos a oscuridad absoluta (P=0,1010). De todas maneras, este descenso es mas severo en los machos sometidos a iluminación continua ya que no presentan recuperación. La vitalidad y la motilidad espermáticas no se ven alteradas por la iluminación continua y la oscuridad absoluta, ni tampoco el contenido de los azúcares mayoritarios del plasma seminal (P0,005). La glucosa aparece como un azúcar minoritario y sí que presenta concentraciones inferiores en los tratamientos experimentales de luz continua y de oscuridad absoluta (P0,0001 y P=0,0002, respectivamente). La resistencia osmótica de los acrosomas desciende en ambos tratamientos artificiales extremos de luz continua y oscuridad total (P0,0001), aunque en los machos expuestos a iluminación continua se produce una recuperación a partir del segundo mes de tratamiento (P=0,4930). Dado que tampoco se han observado diferencias significativas en las concentraciones de proteína total (P0,05), es probable que las anomalías de la membrana acrosómica se originen durante el proceso de espermiogénesis y/o maduración epididimària. La exposición de los verracos a oscuridad absoluta no altera la morfología espermàtica de los eyaculados, aunque se observa un aumento de la frecuencia de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola en el primer mes (P0,0001), y un aumento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal y de espermatozoides con anomalías en el número de colas en el tercer mes de experimentación (P=0,0030 y P0,0001). La luz continua, sin embargo, provoca un incremento de la frecuencia de espermatozoides inmaduros con gota distal (P0,0001) y de espermatozoides con anomalías en la forma de la cola (P=0,0040) ya en el primer mes. El fotoperiodo provoca un descenso de la fertilidad de los machos expuestos a oscuridad absoluta en el tercer mes de tratamiento (P0,0001) y un incremento de ésta en los machos sometidos a iluminación continua (P=0,0005). La prolificidad no se ve modificada por ambas condiciones extremas de luz artificial (P0,05). Así pues, los resultados obtenidos demuestran que el fotoperiodo afecta la actividad testicular, provoca alteraciones en la actividad de las glándulas sexuales accesorias, altera el proceso de expulsión de la gota citoplasmática y provoca anomalías en el proceso de diferenciación de la cola tanto a nivel testicular como epididimario, siendo los verracos expuestos a luz continua más sensibles a estos parámetros que los verracos sometidos a oscuridad absoluta. El fotoperiodo, sin embargo, no altera de forma esencial la integridad de las membranas del espermatozoide ni la capacidad fecundante de éste.

Estudi citològic i bioquímic del fluid epididimari de "Sus domesticus"

En aquest estudi s'ha determinat que al augmentar el ritme d'extraccions de semen es produeixen canvis en el patró d'absorció i secreció del fluid epididimari, que provoquen alteracions en la maduració epididimaria dels espermatozoides i un desenvolupament anòmal de la motilitat espermàtica. La concentració de glutamat i carnitina al fluid epididimari augmenten al llarg del conducte epididimari, alhora que la concentració de myo-inositol disminueix. El contingut de myo-inositol a l'interior dels espermatozoides disminueix, mentre que el contingut de glutamat augmenta a partir del caput distal i el contingut de carnitina no varia al llarg del conducte. S'ha determinat la presència de la ruta del poliol a l'epidídim de porcí. Els resultats obtinguts indiquen que la glucosa difon de la sang cap al fluid epididimari, és convertida a sorbitol per l'aldosa reductasa, i aquest sorbitol s'acumula al fluid luminal i és convertit a fructosa per l'acció de la sorbitol deshidrogenasa.

Shear controlled crystal size definition in a low molar mass compound using a polymeric solvent

We show that close to monodisperse crystalline fibrils of dibenzylidene sorbitol can be obtained by preparation in a polymeric solvent subjected to extended shear flow.

Effect of culture medium and cryoprotectants on the growth and survival of probiotic lactobacilli during freeze drying

To investigate the effects of the medium and cryoprotective agents used on the growth and survival of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus rhamnosus GG during freeze drying. A complex medium was developed consisting primarily of glucose, yeast extract and vegetable-derived peptone. Trehalose, sucrose and sorbitol were examined for their ability to protect the cells during freeze drying. Using standardized amount of cells and the optimized freeze drying media, the effect of the growth medium on cell survival during freeze drying was investigated. The results showed that glucose and yeast extract were the most important growth factors, while sucrose offered better protection than trehalose and sorbitol during freeze drying. When the cells were grown under carbon limiting conditions, their survival during freeze drying was significantly decreased. A clear relationship was observed between cell growth and the ability of the cells to survive during the freeze drying process. The survival of probiotic strains during freeze drying was shown to be dependent on the cryoprotectant used and the growth medium.

Cell stress-induced phosphorylation of ATF2 and c-Jun transcription factors in rat ventricular myocytes.

Ventricular myocytes are exposed to various pathologically important cell stresses in vivo. In vitro, extreme stresses (sorbitol-induced hyperosmotic shock in the presence or absence of okadaic acid, and anisomycin) were applied to ventricular myocytes cultured from neonatal rat hearts to induce a robust activation of the 46 and 54 kDa stress-activated protein kinases (SAPKs). These activities were increased in nuclear extracts of cells in the absence of any net import of SAPK protein. Phosphorylation of ATF2 and c-Jun was increased as shown by the appearance of reduced-mobility species on SDS/PAGE, which were sensitive to treatment with protein phosphatase 2A. Hyperosmotic shock and anisomycin had no effect on the abundance of ATF2. In contrast, cell stresses induced a greater than 10-fold increase in total c-Jun immunoreactivity detected on Western blots with antibody to c-Jun (KM-1). Cycloheximide did not inhibit this increase, which we conclude represents phosphorylation of c-Jun. This conclusion was supported by use of a c-Jun(phospho-Ser-73) antibody. Immunostaining of cells also showed increases in nuclear phospho-c-Jun in response to hyperosmotic stress. Severe stress (hyperosmotic shock+okadaic acid for 2 h) induced proteins (migrating at approx. 51 and 57 kDa) that cross-reacted strongly with KM-1 antibodies in both the nucleus and the cytosol. These may represent forms of c-Jun that had undergone further modification. These studies show that stresses induce phosphorylation of transcription factors in ventricular myocytes and we suggest that this response may be pathologically relevant.

Up-regulation of c-jun mRNA in cardiac myocytes requires the extracellular signal-regulated kinase cascade, but c-Jun N-terminal kinases are required for efficient up-regulation of c-Jun protein.

Cardiac hypertrophy, an important adaptational response, is associated with up-regulation of the immediate early gene, c- jun, which encodes the c-Jun transcription factor. c-Jun may feed back to up-regulate its own transcription and, since the c-Jun N-terminal kinase (JNK) family of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) phosphorylate c-Jun(Ser-63/73) to increase its transactivating activity, JNKs are thought to be the principal factors involved in c- jun up-regulation. Hypertrophy in primary cultures of cardiac myocytes is induced by endothelin-1, phenylephrine or PMA, probably through activation of one or more of the MAPK family. These three agonists increased c- jun mRNA with the rank order of potency of PMA approximately endothelin-1>phenylephrine. Up-regulation of c- jun mRNA by endothelin-1 was attenuated by inhibitors of protein kinase C (GF109203X) and the extracellular signal-regulated kinase (ERK) cascade (PD98059 or U0126), but not by inhibitors of the JNK (SP600125) or p38-MAPK (SB203580) cascades. Hyperosmotic shock (0.5 M sorbitol) powerfully activates JNKs, but did not increase c- jun mRNA. These data suggest that ERKs, rather than JNKs, are required for c- jun up-regulation. However, endothelin-1 and phenylephrine induced greater up-regulation of c-Jun protein than PMA and phosphorylation of c-Jun(Ser-63/73) correlated with the level of c-Jun protein. Up-regulation of c-Jun protein by endothelin-1 was attenuated by inhibitors of protein kinase C and the ERK cascade, probably correlating with a primary input of ERKs into transcription. In addition, SP600125 inhibited the phosphorylation of c-Jun(Ser-63/73), attenuated the increase in c-Jun protein induced by endothelin-1 and increased the rate of c-Jun degradation. Thus whereas ERKs are the principal MAPKs required for c- jun transcription, JNKs are necessary to stabilize c-Jun for efficient up-regulation of the protein.

Study of some physical properties of biodegradable films based on blends of gelatin and poly(vinyl alcohol) using a response-surface methodology

The aim of this work was to study the effect of the hydrolysis degree (HD) and the concentration (C(PVA)) Of two types of poly(vinyl alcohol) (PVA) and of the type (glycerol and sorbitol) and the concentration (C(P)) of plasticizers on some physical properties of biodegradable films based on blends of gelatin and PVA Using a response-surface methodology. The films were prepared with a film forming solutions (FFS) with 2 g of macromolecules (gelatin+PVA)/100 g de FFS. The responses analyzed were the mechanical properties, the solubility, the moisture Content. the color difference and the opacity. The linear model was statistically significant and predictive for puncture force and deformation. elongation at break, solubility in water, Moisture content and opacity. The CPVA affected strongly the elongation at break of the films. The interaction of the HD and the C(P) affected this property. Moreover. the puncture force was affected slightly by the C(PVA). Concerning the Solubility in water, the reduction of the HD increased it and this effect was greater for high CPVA Values. In general. the most important effect observed in the physical properties of the films was that of the plasticizer type and concentration. The PVA hydrolysis degree and concentration have an important effect only for the elongation at break, puncture deformation and solubility in water. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Development of edible films based on differently processed Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) skin gelatin

The gelatin prepared from the skins of the Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) was investigated for the development of edible films plasticized with 30g sorbitol/100g gelatin. Two types of dry gelatin preparations were obtained depending on whether an intermediate evaporation step at 60 degrees C in the drying procedure is included or not. The amino acid composition, molecular weight distribution (determined by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis) and glass transition temperature (determined by differential scanning calorimetry) of the gelatins were determined and related to some physical properties of the resulting films. The gelatin extracted from the halibut skins showed a suitable filmogenic capacity, leading to transparent, weakly colored, water-soluble and highly extensible films. The intermediate evaporation step at 60 degrees C induced thermal protein degradation, causing the resulting films to be significantly less resistant and more extensible. No differences in water vapor permeability, viscoelasticity, glass transition or color properties were evidenced between the two gelatins tested. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Er : YAB nanoparticles and vitreous thin films by the polymeric precursor method

The synthesis of Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) crystalline powders and vitreous thin films were studied. Precursor solutions were obtained using a modified polymeric precursor method using D-sorbitol as complexant agent. The chemical reactions were described. Y(0.)9Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) composition presents good thermal stability with regard to crystallization. The Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) crystallized phase can be obtained at 1,150 degrees C, in agreement with other authors. Crack- and porosity-free films were obtained with very small grain size and low RMS roughness. The films thickness revealed to be linearly dependent on precursor solution viscosity, being the value of 25 mPa s useful to prepare high-quality amorphous multi-layers (up to similar to 800 nm) at 740 degrees C during 2 h onto silica substrates by spin coating with a gyrset technology.

Cassava bagasse cellulose nanofibrils reinforced thermoplastic cassava starch

Cellulose cassava bagasse nanofibrils (CBN) were directly extracted from a by-product of the cassava starch (CS) industry, viz. the cassava bagasse (CB), The morphological structure of the ensuing nanoparticles was investigated by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), presence of other components such as sugars by high performance liquid chromatography (HPLC), thermogravimetric analysis (TGA), and X-ray diffraction (XRD) experiments. The resulting nanofibrils display a relatively low crystallinity and were found to be around 2-11 nm thick and 360-1700 nm long. These nanofibrils were used as reinforcing nanoparticles in a thermoplastic cassava starch matrix plasticized using either glycerol or a mixture of glycerol/sorbitol (1:1) as plasticizer. Nanocomposite films were prepared by a melting process. The reinforcing effect of the filler evaluated by dynamical mechanical tests (DMA) and tensile tests was found to depend on the nature of the plasticizer employed. Thus, for the glycerol-plasticized matrix-based composites, it was limited especially due to additional plasticization by sugars originating from starch hydrolysis during the acid extraction. This effect was evidenced by the reduction of glass vitreous temperature of starch after the incorporation of nanofibrils in TPSG and by the increase of elongation at break in tensile test. On the other hand, for glycerol/sorbitol plasticized nanocomposites the transcrystallization of amylopectin in nanofibrils surface hindered good performances of CBN as reinforcing agent for thermoplastic cassava starch. The incorporation of cassava bagasse cellulose nanofibrils in the thermoplastic starch matrices has resulted in a decrease of its hydrophilic character especially for glycerol plasticized sample. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.