Genotypic variation in proanthocyanidin status in the Leucaena genus

The proanthocyanidin (PA) status of 116 accessions from the Leucaena genus representing 21 species, 6 subspecies, 3 varieties and 4 interspecific hybrids was evaluated under uniform environmental and experimental conditions at Redland Bay, Queensland, Australia in October 1997. The PA content of lyophilized youngest fully expanded leaves was measured spectrophotometrically by the butanol/HCl assay referenced to L. leucocephala ssp. glabrata standard PA and expressed as L. leucocephala ssp. glabrata PA equivalents (LLPAE). Considerable interspecific variation in PA concentration existed within the genus, ranging from 0-339 g LLPAE/kg dry matter (DM). Taxa including L. confertiflora, L. cuspidata, L. esculenta and L. greggii contained very high (> 180 g LLPAE/kg DM) PA concentrations. Similarly, many agronomically superior accessions from L. diversifolia, L. pallida and L. trichandra contained extremely high (up to 250 g LLPAE/kg DM) PA concentrations, although these taxa exhibited wide intraspecific variation in PA content offering the potential to select accessions with lower (120-160 g LLPAE/kg DM) PA content. Commercial cultivars of L. leucocephala ssp. glabrata, known to produce forage of superior quality, contained low amounts of PA (33-39 g LLPAE/kg DM). Artificial interspecific hybrids had PA contents intermediate to those of both parents, Lesser-known taxa. including L. collinsii, L. lanceolata, L. lempirana, L. macrophylla, L. magnifica, L. multicapitula, L. salvadorensis and L. trichodes, contained undetectable to low (0-36 g LLPAE/kg DM) quantities of PA and have potential as parents to breed interspecific hybrids of low PA status and superior forage quality. Extractable PA was the dominant PA component, accounting for 91% of total PA within the genus. Regression analysis of accession ranks from different experiments compared to these results indicated that genetic regulation of Leucaena spp. PA content was consistent (P < 0.01) under different edapho-climatic environments. The distribution of PA within the Leucaena genus did not concur with the predictions of various evolutionary and phylogenetic plant defence theories.

Control of Aedes vectors of dengue in three provinces of Vietnam by use of Mesocyclops (Copepoda) and community-based methods validated by entomologic, clinical, and serological surveillance

We describe remarkable success in controlling dengue vectors, Aedes aegypti (L.) and Aedes albopictus (Skuse), in 6 communes with 11,675 households and 49,647 people in the northern provinces of Haiphong, Hung Yen, and Nam Dinh in Vietnam. The communes were selected for high-frequency use of large outdoor concrete tanks and wells. These were found to be the source of 49.6-98.4% of Ae. aegypti larvae, which were amenable to treatment with local Mesocyclops, mainly M. woutersi Van der Velde, M. aspericornis (Daday) and M. thermocyclopoides Harada. Knowledge, attitude, and practice surveys were performed to determine whether the communities viewed dengue and dengue hemorrhagic fever as a serious health threat; to determine their knowledge of the etiology, attitudes, and practices regarding control methods including Mesocyclops; and to determine their receptivity to various information methods. On the basis of the knowledge, attitude, and practice data, the community-based dengue control program comprised a system of local leaders, health volunteer teachers, and schoolchildren, supported by health professionals. Recycling of discards for economic gain was enhanced, where appropriate, and this, plus 37 clean-up campaigns, removed small containers unsuitable for Mesocyclops treatment. A previously successful eradication at Phan Boi village (Hung Yen province) was extended to 7 other villages forming Di Su commune (1,750 households) in the current study. Complete control was also achieved in Nghia Hiep (Hung Yen province) and in Xuan Phong (Nam Dinh province); control efficacy was greater than or equal to 99.7% in the other 3 communes (Lac Vien in Haiphong, Nghia Dong, and Xuan Kien in Nam Dinh). Although tanks and wells were the key container types of Ae. aegypti productivity, discarded materials were the source of 51% of the standing crop of Ae. albopictus. Aedes albopictus larvae were eliminated from the 3 Nam Dinh communes, and 86-98% control was achieved in the other 3 communes. Variable dengue attack rates made the clinical and serological comparison of control and untreated communes problematic, but these data indicate that clinical surveillance by itself is inadequate to monitor dengue transmission.

Explicit/implicit partitioning and a new explicit form of the generalized alpha method

Most finite element packages use the Newmark algorithm for time integration of structural dynamics. Various algorithms have been proposed to better optimize the high frequency dissipation of this algorithm. Hulbert and Chung proposed both implicit and explicit forms of the generalized alpha method. The algorithms optimize high frequency dissipation effectively, and despite recent work on algorithms that possess momentum conserving/energy dissipative properties in a non-linear context, the generalized alpha method remains an efficient way to solve many problems, especially with adaptive timestep control. However, the implicit and explicit algorithms use incompatible parameter sets and cannot be used together in a spatial partition, whereas this can be done for the Newmark algorithm, as Hughes and Liu demonstrated, and for the HHT-alpha algorithm developed from it. The present paper shows that the explicit generalized alpha method can be rewritten so that it becomes compatible with the implicit form. All four algorithmic parameters can be matched between the explicit and implicit forms. An element interface between implicit and explicit partitions can then be used, analogous to that devised by Hughes and Liu to extend the Newmark method. The stability of the explicit/implicit algorithm is examined in a linear context and found to exceed that of the explicit partition. The element partition is significantly less dissipative of intermediate frequencies than one using the HHT-alpha method. The explicit algorithm can also be rewritten so that the discrete equation of motion evaluates forces from displacements and velocities found at the predicted mid-point of a cycle. Copyright (C) 2003 John Wiley Sons, Ltd.

A partial velocity approach to subcycling structural dynamics

Subcycling, or the use of different timesteps at different nodes, can be an effective way of improving the computational efficiency of explicit transient dynamic structural solutions. The method that has been most widely adopted uses a nodal partition. extending the central difference method, in which small timestep updates are performed interpolating on the displacement at neighbouring large timestep nodes. This approach leads to narrow bands of unstable timesteps or statistical stability. It also can be in error due to lack of momentum conservation on the timestep interface. The author has previously proposed energy conserving algorithms that avoid the first problem of statistical stability. However, these sacrifice accuracy to achieve stability. An approach to conserve momentum on an element interface by adding partial velocities is considered here. Applied to extend the central difference method. this approach is simple. and has accuracy advantages. The method can be programmed by summing impulses of internal forces, evaluated using local element timesteps, in order to predict a velocity change at a node. However, it is still only statistically stable, so an adaptive timestep size is needed to monitor accuracy and to be adjusted if necessary. By replacing the central difference method with the explicit generalized alpha method. it is possible to gain stability by dissipating the high frequency response that leads to stability problems. However. coding the algorithm is less elegant, as the response depends on previous partial accelerations. Extension to implicit integration, is shown to be impractical due to the neglect of remote effects of internal forces acting across a timestep interface. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

A unit cell waveguide model of a reflectarray formed by microstrip patches and slots

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) is described to obtain reflection coefficient phase curves for designing a microstrip patch reflectarray supported by a ground plane with periodic apertures or slots. Based on the presented theory, a computer algorithm for determining the reflection coefficient of a plane wave normally incident on a multi-layer structure of patches and apertures is developed. The validity of the developed algorithm is verified by comparing the obtained results with those published in the literature and the ones generated by Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). A good agreement in all the presented examples is obtained, proving that the developed theory and computer algorithm can be an effective tool for designing multi-layer microstrip reflectarrays with a periodically perforated ground plane. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Designing a 161-element Ku-band microstrip reflectarray of variable size patches using an equivalent unit cell waveguide approach

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) to designing 4 multilayer microstrip reflectarray of variable size patches is presented. In this approach, a normal incidence of a plane wave on an infinite periodic array of radiating elements is considered to obtain reflection coefficient phase curves for the reflectarray's elements. It is shown that this problem is equivalent to the problem of reflection of the dominant TEM mode in a waveguide with patches interleaved by layers of dielectric. This waveguide problem is solved using a field matching technique and a method of moments (MoM). Based on this solution, a fast computer algorithm is developed to generate reflection coefficient phase curves for a multilayer microstrip patch reflectarray. The validity of the developed algorithm is tested against alternative approaches and Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). Having confirmed the validity of the WGA approach, a small offset feed two-layer microstrip patch array is designed and developed. This reflectarray is tested experimentally and shows good performance.

Characterization of the acidic properties of mesoporous aluminosilicates synthesized from leached saponite with additional aluminum incorporation

The acidic properties of hexagonal mesoporous aluminosilicates synthesized via a new successful short time synthesis route using leached saponite and a low concentration of surfactant are thoroughly investigated. The resulting aluminosilicate mesoporous materials with high Si/Al ratios of around 11 have a maximal surface area of 1130 m(2)/g, a pore volume of 0.92 cm(3)/g, and a narrow pore size distribution at around 3 nm. The replacement of the sodium ions, present as counterions in the synthesized aluminosilicates, with protons imparts useful catalytic acidity. This acidity is extensively studied with FTIR spectroscopy after adsorption of ammonia and cyclohexylamine, while deuterated acetonitrile differentiates between Bronsted and Lewis acidity. Al-27 NMR spectroscopy determined the coordination of the aluminum in the FSM materials. Simultaneously the effect of an additional Al incorporation, utilizing sodium aluminate, aluminum nitrate, and aluminum isopropoxide is studied. From an acidic point of view, the incorporation with Al(NO3)(3) appears to be the most optimal, as the sample has a very high amount of acid sites (1.3 mmol/g). Investigating the nature of the acid sites it is found that in all samples except the one incorporated with Al(NO3)(3), more Bronsted than Lewis sites are present, both sites being quite acidic as they resist desorption temperatures up to 300 degreesC. Probing the coordination and location of the Al atoms, all the catalysts appeared to have mostly tetrahedral aluminum, up to 95% of the total Al amount for the proton exchanged AI(NO3)(3) incorporated sample.

Combining nonthermal technologies to control foodborne microorganisms

Novel nonthermal processes, such as high hydrostatic pressure (HHP), pulsed electric fields (PEFs), ionizing radiation and ultrasonication, are able to inactivate microorganisms at ambient or sublethal temperatures. Many of these processes require very high treatment intensities, however, to achieve adequate microbial destruction in low-acid foods. Combining nonthermal processes with conventional preservation methods enhances their antimicrobial effect so that lower process intensities can be used. Combining two or more nonthermal processes can also enhance microbial inactivation and allow the use of lower individual treatment intensities. For conventional preservation treatments, optimal microbial control is achieved through the hurdle concept, with synergistic effects resulting from different components of the microbial cell being targeted simultaneously. The mechanisms of inactivation by nonthermal processes are still unclear; thus, the bases of synergistic combinations remain speculative. This paper reviews literature on the antimicrobial efficiencies of nonthermal processes combined with conventional and novel nonthermal technologies. Where possible, the proposed mechanisms of synergy is mentioned. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

OxyR acts as a repressor of catalase expression in Neisseria gonorrhoeae

It has been reported that Neisseria gonorrhoeae possesses a very high level of catalase activity, but the regulation of catalase expression has not been investigated extensively. In Escherichia coli and Salmonella enterica serovar Typhimurium, it has been demonstrated that OxyR is a positive regulator of hydrogen peroxide-inducible genes, including the gene encoding catalase. The oxyR gene from N. gonorrhoeae was cloned and used to complement an E. coli oxyR mutant, confirming its identity and function. The gene was inactivated by inserting a kanamycin resistance cassette and used to make a knockout allele on the chromosome of N. gonorrhoeae strain 1291. In contrast to E. coli, the N. gonorrhoeae oxyR::kan mutant expressed ninefold-more catalase activity and was more resistant to hydrogen peroxide killing than the wild type. These data are consistent with OxyR in N. gonorrhoeae acting as a repressor of catalase expression.

Identification and characterization of pptA: a gene involved in the phase-variable expression of phosphorylcholine on pili of Neisseria meningitidis

Pili of pathogenic Neisseria are major virulence factors associated with adhesion, cytotoxicity, twitching motility, autoaggregation, and DNA transformation. Pili are modified posttranslationally by the addition of phosphorylcholine. However, no genes involved in either the biosynthesis or the transfer of phosphorylcholine in Neisseria meningitidis have been identified. In this study, we identified five candidate open reading frames (ORFs) potentially involved in the biosynthesis or transfer of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Insertional mutants were constructed for each ORF in N. meningitidis strain C311#3 to determine their effect on phosphorylcholine expression. The effect of the mutant ORFs on the modification by phosphorylcholine was analyzed by Western analysis with phosphorylcholine-specific monoclonal antibody TEPC-15. Analysis of the mutants showed that ORF NMB0415, now defined as pptA (pilin phosphorylcholine transferase A), is involved in the addition of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Additionally, the phase variation (high frequency on-off switching of expression) of phosphorylcholine on pilin is due to changes in a homopolymeric guanosine tract in pptA.

Influência dos estrativos na resistência ao apodrecimento de seis espécies de madeira

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da extração da madeira de seis espécies, quatro nativas (candeia, cedro, cerejeira e jacarandá-caviúna) e duas exóticas (E. citriodora e E. gumifera), em diferentes solventes, na resistência ao apodrecimento causado pelo fungo da podridão-parda Gloeophyllum trabeum. O material foi ensaiado na forma de serragem, em face da maior facilidade para os procedimentos de extração. Dentre os resultados, pode-se destacar a baixa perda de massa ocorrida na madeira de cedro (Cedrela fissilis), evidenciando sua elevada resistência natural ao fungo testado e, ainda, à incapacidade dos solventes utilizados na retirada de compostos que conferem resistência ao apodrecimento. As madeiras de candeia (Vanillosmopsis erythropappa), cerejeira (Amburana cearensis), jacarandá-caviúna (Machaerium scleroxylon) e de eucaliptos (Corymbia citriodora e Eucalyptus gummifera) também apresentaram elevada resistência natural, em função da baixa perda de massa ocorrida, quando expostas ao fungo G. trabeum. Essas madeiras, quando totalmente extraídas, apresentaram elevados valores de perda de massa. No que diz respeito ao material extraído por diferentes solventes de forma isolada, observou-se, na candeia, que o solvente mais eficiente na retirada de substâncias que conferem resistência ao apodrecimento foi o diclorometano. Com relação ao cedro, o mais eficiente foi o metanol. Na cerejeira, por meio da mistura de etanol/tolueno retiraram-se mais substâncias, ao passo que no jacarandá-caviúna foi o metanol. Nas madeiras de eucaliptos, o metanol foi mais eficiente na retirada de componentes tóxicos ao fungo utilizado neste estudo, devendo destacar ainda, no E. gummifera, a eficiência da água quente na retirada de tais compostos. No C. citriodora, os valores de perda de massa, em razão das extrações em água fria, em água quente, em diclorometano e ao natural (não-extraída), foram muito baixos.

Avaliação das propriedades higroscópicas da madeira de Eucalyptus saligna Sm., em diferentes condições de umidade relativa do ar

O estudo da higroscopicidade é indispensável para o entendimento da trabalhabilidade, estabilidade dimensional, resistência mecânica e durabilidade natural da madeira. Neste trabalho objetivou-se a avaliação do teor de equilíbrio higroscópico para diversas condições de umidade relativa do ar, bem como da retratibilidade linear e volumétrica e da densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm. A madeira utilizada foi proveniente de árvores com 16 anos de idade, procedentes de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas de Colombo, Paraná. Amostras com dimensões de 1,0x2,0x3,0 cm, sendo a última na direção longitudinal, foram colocadas em uma câmara fechada, sob ventilação, próximas de recipientes com soluções salinas supersaturadas, a fim de atingir determinada condição preestabelecida de teor de equilíbrio higroscópico. Após o equilíbrio da umidade da madeira nas distintas condições de umidade relativa, as amostras foram secas em estufa, para posterior avaliação. Os dados relativos à umidade de equilíbrio ajustaram-se muito bem às condições de umidade relativa adotadas neste estudo, tendo sido possível estimar com grande precisão o teor de equilíbrio higroscópico, para a faixa de aproximadamente 20 até 100% de umidade relativa. A madeira em estudo apresentou dados de retratibilidade bastante elevados, se comparados aos de outras da mesma faixa de densidade. Apesar dos elevados coeficientes de contração, o fator anisotrópico ou relação T/R mostrou-se próximo daquele encontrado na grande maioria das madeiras comerciais brasileiras. Verificaram-se ainda coeficientes de contrações mais suaves nos teores de umidade abaixo de 17%.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Prospecção de toxicidade de fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa

Apesar dos benefícios econômicos dos agrotóxicos para a agricultura, os efeitos negativos à saúde humana e ao meio ambiente são questionados. Dentre os agroquímicos que são usados na agricultura, destacam-se os fungicidas, que são utilizados em grande quantidade nas lavouras para controle de doenças. Com intuito de verificar os danos ocasionados por esses compostos, diversos métodos de avaliação têm sido utilizados na análise de toxicidade e mutagenicidade dos agrotóxicos. As análises macroscópicas (germinação e crescimento radicular) e microscópicas (índice mitótico, aberrações cromossômicas e nucleares) são importantes na determinação da toxicidade de compostos lançados ao meio ambiente, porque permite averiguar danos na germinação, no desenvolvimento da plântula e no ciclo celular. No entanto, para melhor compreensão dos mecanismos moleculares da mutação e de seus efeitos sobre a população exposta à contaminação ambiental, os marcadores moleculares oferecem perspectivas, por medir o efeito direto da exposição sobre o DNA. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial tóxico dos fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa. Os resultados indicam redução nos parâmetros de germinação, crescimento radicular e índice mitótico nas maiores concentrações para os princípios ativos difenoconazol, tebuconazol, procimidona e iprodiona, quando comparados ao controle negativo, mostrando que os princípios apresentaram efeito genotóxico, citotóxico, fitotóxico para as raízes de Allium cepa pela alta frequência de aberrações cromossômicas, nucleares e redução do índice mitótico. Os resultados moleculares indicaram mudança no perfil de amplificação dos primers SSR (Sequência Simples Repetitiva) e o ISSR (Inter Sequência Simples Repetitiva), após a exposição do Allium cepa aos princípios ativos, incluindo alterações na perda, ganho e mudança na intensidade de banda. A perda e o ganho de bandas aconteceram à medida que aumentou a concentração dos princípios ativos. O método de agrupamento e as distâncias e dissimilaridades mostraram relação de dose-dependência, pois conseguiu separar as maiores concentrações do controle negativo para os princípios ativos no ISSR e SSR, com exceção dos princípios procimidona e iprodiona no SSR. Esses dados indicam que possui relação entre as análises utilizadas, sendo indicadores confiáveis para detectar alterações por substâncias químicas. Os marcadores moleculares ISSR e SSR são ferramentas eficientes em avaliar alterações ocasionadas no DNA por fungicidas podendo ser utilizada em estudos de toxicidade.

Modelo matemático para planejamento da circulação de trens em uma ferrovia de linha singela

Diversos fatores têm contribuído para o aumento da demanda por transporte ferroviário no Brasil. Dentre eles, citam-se: o aumento das exportações brasileiras nos últimos anos e a aprovação do novo marco regulatório para o setor ferroviário brasileiro que permitiu o uso da capacidade ociosa das ferrovias e o compartilhamento da malha por diversos operadores. Investimentos para construção de novas ferrovias e melhorias nas já existentes são muito elevados, o que dificulta a implantação de novos projetos. Assim, faz-se necessário melhorar o planejamento da circulação de trens visando o aumento de capacidade sem a necessidade de novos investimentos, otimizando o uso da estrutura já existente. Esta dissertação tem como objetivo propor um modelo matemático para realizar o planejamento da circulação de trens em uma ferrovia de linha singela, que minimize o transit time, isto é, o tempo total de viagem de todos os trens e consequentemente reduza o tempo parado em pátios de cruzamento. O modelo proposto permite que os trens sejam atrasados ou adiantados na partida visando reduzir o tempo parado em pátios de cruzamento. O modelo é resolvido de forma ótima usando o solver CPLEX 12.6. Foram realizados testes com dados reais da Ferrovia Centro Atlântica (FCA) e os resultados alcançados pelo CPLEX foram comparados com os resultados do planejamento manual da FCA. O modelo obteve redução do tempo de viagem dos trens em todos os cenários testados.