Pharmacokinetics of ivermectin after oral and intravenous administration in Biłgorajska geese (Anser anser domesticus)

Aims To assess the pharmacokinetic profile of ivermectin in Bilgorajska geese (Anser anser domesticus) after single I/V or oral administration, in order to compare these routes of administration and assess oral bioavailability. Methods Ten healthy male geese were used in a single-dose, two-phase study with a 3-month washout period between phases. In the first phase, all geese were given 0.2 mg/kg I/V ivermectin, while in the second phase they were treated orally with the same dosage. Blood samples were collected at selected time points up to 480 hours after each administration. Samples were purified using protein precipitation and drug concentration was quantified using HPLC. The analytical method was validated on blank goose plasma and was characterised by an optimal linearity and a limit of quantification of 0.025 mu g/mL. The pharmacokinetic analysis was carried out using a non-compartmental approach. Results The drug was quantifiable up to 240 hours after I/V administration, while after oral treatment it was quantifiable up to 144 hours in most of the geese. The elimination half-life of ivermectin was approximately 3.8 (95% CI = 1.98-7.92; p = 0.027) times higher after I/V administration compared to oral administration. Moreover, the area under the curve from zero to the last detectable timepoint was 6.4 (95% CI = 4.65-8.74; p < 0.001) hours greater after I/V than oral administration. This difference led to a bioavailability of 20.38 (SD 5.92) %. Conclusions Following oral administration in geese, ivermectin has a bioavailability of approximately 20%. Further research on the action of ivermectin in the gastrointestinal tract is required along with assessment of tissue residues to allow calculation of withdrawal time to ensure consumer safety

The Effect of Contrast Medium SonoVue® on the Electric Charge Density of Blood Cells

The effect of contrast medium SonoVue® on the electric charge density of blood cells (erythrocytes and thrombocytes) was measured using a microelectrophoretic method. We examined the effect of adsorbed H+ and OH− ions on the surface charge of erythrocytes or thrombocytes. Surface charge density values were determined from electrophoretic mobility measurements of blood cells performed at various pH levels. The interaction between solution ions and the erythrocyte’s or thrombocyte’s surface was described by a four-component equilibrium model. The agreement between the experimental and theoretical charge variation curves of the erythrocytes and thrombocytes was good at pH 2–9. The deviation observed at a higher pH may be caused by disregarding interactions between the functional groups of blood cells

Removal of chlorinated ethenes (TCE and PCE) from the air by using integrated bioreactors with immobilized biomass

Do oczyszczania powietrza zanieczyszczonego chlorowanymi etenami - trichloroetenem i tetrachloroetenem - zastosowano bioreaktory zintegrowane zawierające konsorcjum mikroorganizmów aktywnych w rozkładzie zanieczyszczeń oraz porowate nośniki (pianka poliuretanowa i perlit) z unieruchomioną biomasą. Jako źródło węgla dla mikro-organizmów zastosowano fenol w roztworze soli biogennych. Przez 25 d prowadzenia procesu, gdy obciążenie bioreaktorów ładunkiem zanieczyszczeń wynosiło 2,57 g/m3h (TCE) i 1,04 g/m3h (PCE), skuteczność usuwania zanieczyszczeń była bardzo wysoka - w reaktorze z biomasą unieruchomioną na perlicie wynosiła 85÷91% (TCE) i 61÷92% (PCE), natomiast w bioreaktorze z pianką odpowiednio 79÷93% i 78÷94%. Po zwiększeniu w 54. dobie pro-wadzenie procesu obciążenia bioreaktorów ładunkiem PCE do 2,73 g/m3h (przy utrzymaniu obciążenia ładunkiem TCE), zaobserwowano całkowite zahamowanie procesu oczyszczania powietrza. Okresowe doszczepianie układu bakteriami aktywnymi w rozkładzie zanieczyszczeń nie przyniosło oczekiwanych efektów. Badania wykazały także, że pianka poliuretanowa stanowiła lepszy nośnik do prowadzenia procesu biologicznego usuwania trichloroetenu i tetrachloroetenu z powietrza niż perlit, ze względu na znacznie większą liczbę bakterii aktywnych w rozkładzie zanieczyszczeń oraz aktywność enzymatyczną biomasy.Waste air polluted with chlorinated ethenes - trichloroethene and tetrachloroethene - was treated using integrated bioreactors which contained the following: a consortium of microorganisms with the ability to degrade pollutants, and porous sorbents, polyurethane foam and perlite, with immobilized biomass. Phenol in a biogenic salt medium was used as the carbon source for microbial growth. During the first 25 days of the process, when the pollution load of the bioreactors amounted to 2.57 g/m3h (TCE) and 1.04 g/m3h (PCE), removal efficiency was very high, ranging from 85 to 91% (TCE) and from 61 to 92% (PCE) in the reactor where biomass was immobilized on perlite; in the reactor with biomass immobilized on polyurethane foam, removal efficiency varied from 79 to 93% (TCE) and from 78 to 94% (PCE). The rise in the PCE loading of the bioreactors to 2.73 g/m3h on the 54th day (while the TCE loading remained unchanged) produced significant inhibition of the air purification process. Reinoculations of the sorbents with bacteria able to degrade pollutants failed to provide the treatment effect desired. Polyurethane foam was found to be a better sorbent for biological removal of trichloroethene and tetrachloroethene from the air, which should be attributed to a noticeably greater number of bacteria active in degrading pollutants, and also to the evidently higher enzymatic activity of the biomass, as compared with perlite

Elimination of heavy metals from fly ash using leaching solutions containing sulphur-oxidizing bacteria or bacteria producing biological surfactants

Efektem ubocznym wytwarzania energii elektrycznej na drodze spalania węgla kamiennego lub brunatnego jest powstawanie znacznych ilości odpadów paleniskowych. Dodatkowym ich źródłem są procesy termicznego unieszkodliwiania różnego rodzaju odpadów, w tym zawierających metale ciężkie. Po spaleniu jednej tony węgla pozostaje około 250 kg popiołów i żużli. Jak podają Rosik-Dulewska i wsp. [24], w 2004 roku, w krajach Unii Europejskiej wytworzono około 43 mln ton lotnych popiołów. Szacuje się, że obecnie aż do około 40% popiołów lotnych jest gromadzonych na składowiskach, skąd obecne w nich zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie, mogą ulegać wymywaniu do środowiska, powodując zagrożenie dla gleb i wód. Metoda zagospodarowania odpadów pospaleniowych polega na ich wykorzystaniu jako surowców do produkcji betonów i materiałów budowlanych, spoiw, uszczelnień, wypełnień wyrobisk górniczych oraz w budownictwie hydrotechnicznym [25]. Podejmowane są próby zastosowania popiołów do wytwarzania kompozytów mineralno-organicznych [26] oraz materiałów zeolitowych mogących posłużyć jako adsorbenty zanieczyszczeń gazowych [4]. Przeszkodą w powszechnym wykorzystaniu gospodarczym popiołów jest konieczność spełniania przez nie standardów odnośnie między innymi poziomu promieniotwórczości oraz zawartości metali ciężkich. Przedmiotem niniejszej pracy było porównanie skuteczności bioługowania metali ciężkich z popiołów z wykorzystaniem hodowli bakterii utleniających siarkę oraz bakterii produkujących biologiczne substancje powierzchniowo czynne.One of the effective methods of heavy metals elimination from ashes is their microbial leaching. Bacteria capable of oxidizing sulphur compounds and producing sulpuric acid are the most commonly used in bioleaching process as well as microorganisms producing organic acids or complexing agents. Another group of microbes, that may be useful in heavy metals bioleaching from wastes are biosurfactant-producing bacteria, supporting the remediation process of soils contaminated with petroleum products and heavy metals. The aim of this research was to compare the effectiveness of bioleaching of zinc, copper, nickel, lead, chromium and cadmium from three samples of ashes obtained from the municipal and industrial wastes incineration plants and a power plant, using sulphur oxidizing bacteria or biosurfactant producing bacteria. Acidifying microorganisms were obtained from the activated sludge from the municipal wastewater treatment plant, adapter to the growth in presence of 1% sulphur. As anionic biosurfactant producers the strains of Bacillus cereus and Bacillus subtilis, were used. The highest effectiveness of zinc and copper elimination from ashes was achieved applying sulphur oxidizing bacteria and a short bioleaching period (up to 48 h). The other metals were bioleached more effectively in biosurfactant containing culture and the process was accomplished in neutral or alkaline environment. The best results of bioleaching was obtained in case of the ash obtained from the municipal wastes incineration plant. It was stated, that bioemulsan producing microorganisms are active as the stimulating factor of the heavy metal release from ashes so they may be applied in practice to the metals elimination from incineration wastes. Further investigation is necessary to determine the optimum bioleaching time in dynamic conditions due to the re-adsorption of metals on microbial cells and ash particles

Factors limiting polyhydroxyalkanoates recovery from activated sludge

Factors limiting polyhydroxyalkanoates (PHA) recovery from activated sludge were examined. The biosynthesis of the polymer was carried out for 3 months in 7-day cycles in a laboratory reactor inoculated with activated sludge from municipal wastewater treatment plant. The reactor was continuously aerated and PHA synthesis was stimulated by nitrogen limitation in the medium. PHA recovery at the end of each cycle was performed by biomass centrifugation, extraction of the biopolymer with chloroform and its precipitation with n-hexane. Excess organic carbon in the medium was utilized by microorganisms to accumulate PHA during sludge regeneration phase. Parameters of the biosynthesis were conducive to production of other biopolymers, which lowered efficacy of PHA recovery from biomass, despite presence of PHA granules in the bacterial cells in the amount of 10–19% (dry weight). The PHA recovery by extraction with chloroform and subsequent precipitation of biopolymer with n-hexane was inefficient. High carbon to nitrogen ratio in the medium stimulated growth of filamentous and slime-forming microorganisms. It resulted in the increased viscosity and density of the culture, difficulties during biomass separation and limited chloroform penetration into bacterial cells. However, the method of PHA biosynthesis and recovery proved efficient for the pure culture of Cupriavidus necator NCIMB 10442 (49% PHA per dry weight of cells).Badano czynniki decydujące o skuteczności procesu pozyskiwania polihydroksykwasów (PHA) z osadu czynnego. Biosyntezę polimeru prowadzono przez 3 miesiące w cyklach trwających 7 dni w reaktorze laboratoryjnym zaszczepionym osadem czynnym z miejskiej oczyszczalni ścieków. Hodowlę napowietrzano w sposób ciągły, a syntezę PHA stymulowano poprzez ograniczanie zawartości azotu w podłożu. Pod koniec każdego cyklu przeprowadzano odzyskiwanie biopolimeru przez odwirowanie biomasy, ekstrakcję PHA chloroformem i jego wytrącenie w n-heksanie. Stwierdzono, że zastosowany nadmiar węgla organicznego w podłożu był wykorzystywany przez mikroorganizmy do kumulacji PHA w fazie regeneracji osadu. Warunki biosyntezy sprzyjały powstawaniu także innych biopolimerów, co obniżyło skuteczność odzyskiwania PHA z biomasy, pomimo obecności granulek PHA w komórkach bakterii w ilości 10÷19%. Sposób pozyskania polimeru metodą ekstrakcji chloroformem z późniejszym wytrącaniem w n-heksanie okazał się nieskuteczny. Wysoki stosunek węgla do azotu w podłożu stymulował rozwój mikroorganizmów nitkowatych i wytwarzających śluz. Spowodowało to zwiększenie lepkości i gęstości hodowli, trudności podczas sedymentacji biomasy i utrudnioną penetrację rozpuszczalnika w głąb komórek. Zastosowana metoda biosyntezy i odzysku PHA okazała się natomiast w pełni skuteczna w przypadku czystej hodowli szczepu Cupriavidus necator NCIMB 10442 – uzyskano 49% stopień odzyskania biopolimeru w przeliczeniu na zawartość suchej masy komórek

Qualitative determination of polyphosphate accumulating bacteria in activated sludge

W pracy dokonano próby izolacji i identyfikacji mikroorganizmów akumulujących polifosforany (PAO), zasiedlających laboratoryjny sekwencyjny reaktor porcjowy (SBR) przeznaczony do usuwania ortofosforanów ze ścieków w warunkach laboratoryjnych. W celu wyselekcjonowania bakterii o potencjalnych zdolnościach do akumulacji polifosforanów próbki osadu czynnego poddano głodzeniu w warunkach tlenowych, a do podłóż stałych dodano inhibitor syntezy ATP (DCCD - dicykloheksylokarbodiimid). Wyizolowane szczepy bakterii, a także hodowle mieszane, poddano następnie testom na podłożach płynnych celem potwierdzenia ich przynależności do grupy PAO. W każdym teście występowały naprzemiennie trzy fazy beztlenowe i dwie tlenowe. W ciągu 9-miesięcznych badań stwierdzono, że dominujące w osadzie czynnym były bakterie cylindryczne gramujemne, ale licznie występowały też formy cylindryczne gramdodatnie, szczególnie z rodzaju Arthrobacter. Wyizolowano także ziarniaki, głównie z rodzaju Staphylococcus. Spośród gatunków dominujących w hodowlach głodzonych najwięcej szczepów należało do rodzajów Arthrobacter, Aeromonas, a także Brevundimonas. Czyste szczepy bakterii, zastosowane w teście hodowlanym mającym potwierdzić cechy PAO, nie wykazały jednak zdolności do poboru ortofosforanów ze ścieków w warunkach tlenowych i zużywania związków organicznych, wraz z jednoczesnym uwalnianiem ortofosforanów przy braku dostępu tlenu. Przyczyną braku wykazywania cech PAO mogła być nieobecność innych mikroorganizmów, mogących synergistycznie oddziaływać z badanymi szczepami. W przypadku hodowli mieszanych również nie stwierdzono poboru i uwalniania ortofosforanów, natomiast test z osadem czynnym wykazał pozytywny rezultat, charakterystyczny w modelu PAO. Wyniki te świadczą o obecności PAO w badanym osadzie czynnym, jednakże wydaje się prawdopodobne, że wyizolowane szczepy nie należały do PAO.The aim of this work was to isolate and identify the polyphosphate accumulating organisms (PAOs) that populate a sequencing batch reactor (SBR) designed for the removal of orthophosphates from wastewater under laboratory conditions. In order to isolate bacteria with potential capacity for polyphosphate accumulation, the sludge samples were subjected to aerobic starvation, and the solid media used for cultivation were supplied with dicyclohexylcarbodiimide (DCCD), an ATP synthesis inhibitor. The isolated bacterial strains, as well as the mixed cultures, were then tested in liquid media to confirm the typical PAO phenotype. Each test consisted of five alternate phases - three anaerobic and two aerobic. The nine-month experiment produced the following findings. Gram-negative rods dominated the activated sludge samples, but Gram-positive rods, mainly those of the genus Arthrobacter sp., were also in abundance. The micrococci isolated from the sludge were predominantly of the genus Staphylococcus sp. Most of the strains that dominated the cultures subjected to aerobic starvation were of the genera Arthrobacter sp., Aeromonas sp. and Brevundimonas sp. The pure bacterial strains that were tested in the liquid media to confirm the typical PAO phenotype showed no capacity either for the uptake of orthophosphates from the wastewater under aerobic conditions, or for the utilization of organic compounds with simultaneous release of orthophosphates under conditions of oxygen deficiency. Seemingly, the absence of other microorganisms with the capacity for synergetic interactions was the underlying cause of the pure strains' failure to share the typical PAO phenotype. The lack of capacity for the uptake and release of orthophosphates was also observed in the mixed cultures. The test performed with activated sludge produced a positive result, typical of the PAO model, which substantiates the presence of PAO in the activated sludge being tested. However, it may as well be assumed that the isolated strains were not PAOs

Pharmacokinetics and estimated bioavailability of grapiprant, a novel selective prostaglandin E2 receptor antagonist, after oral administration in fasted and fed dogs

AIMS: To assess the effect of food intake on the pharmacokinetics of grapiprant administered orally at 2 mg/kg, and to estimate its oral bioavailability in dogs. METHODS: Eight healthy female Labrador Retriever dogs, aged 4–10 years were used. In the initial trial two dogs were administered a 0.5 mg/kg I/V bolus of grapiprant dissolved in ethanol. In the second trial, six dogs were assigned to two treatment groups, using a randomised cross-over design, and received 2 mg/kg of grapiprant orally, as pure powder, after fasting for 12 hours or after being fed. Blood samples were collected at preassigned times up to 36 hours after administration, and concentrations of grapiprant in plasma determined using validated high performance liquid chromatography. RESULTS: After I/V administration in the two dogs the terminal half life was 5.30 and 6.06 hours, clearance was 444 and 476 mL/hours/kg, and volume of distribution was 3,642 and 3,883 mL/kg. Compared with fasted dogs, oral administration in fed dogs resulted in reduced median peak concentrations in plasma (1,598 vs. 614 ng/mL) and delayed median time of peak concentration (1.0 vs. 3.0 hours). The estimated bioavailability in fasted and fed dogs was 111.9 and 59.1%, respectively. Concentrations of grapiprant in plasma following oral administration, in either fed or fasted dogs, remained higher than 164 ng/mL for up to 6 hours. This concentration has been estimated to be the minimal effective concentration required to control pain in dogs. CONCLUSION AND RELEVANCE: Oral administration of 2 mg/kg grapiprant in fed and fasted dogs resulted in different pharmacokinetics of the drug, but did not influence the length of time when concentrations in plasma exceeded theoretical effective concentrations. Further studies are necessary to verify these findings using pharmacokinetic-pharmacodynamic studies and in clinical subjects

Microbial growth in cement-lined ductile cast-iron water-pipe networks

Rozwój bakterii w sieciach i instalacjach wodociągowych zależy od zawartości środka dezynfekcyjnego w wodzie, warunków hydrodynamicznych i szybkości poboru związków pokarmowych przez mikroorganizmy, a także od obecności osadów korozyjnych. W pracy przed-stawiono wyniki badań modelowych nad rozwojem mikroorganizmów w niedezynfekowanej wodzie podziemnej podczas jej przepływu i stagnacji w przewodzie żeliwnym z powłoką cementową. Zidentyfikowano różnorodność bakterii i określono ich liczbę w wodzie dopływającej do układu badawczego, w wodzie przebywającej w tym układzie oraz w biofilmie pobranym z wnętrza przewodu, zarówno podczas stagnacji wody, jak i przy przepływie wody z prędkością 0,1 m/s. Stwierdzono znaczne zwiększenie liczebności mikroorganizmów w wodzie z układu badawczego i w biofilmie porastającym wewnętrzną powierzchnię przewodu, szczególnie w warunkach przepływu wody. Zaobserwowano także zmniejszenie zawartości żelaza w wodzie, przy jednoczesnym wzroście bakterii utleniających Fe(II) w wodzie i biofilmie.Bacterial growth in water-pipe networks and related infrastructure is influenced by a variety of factors such as the disinfectant concentration in the water being treated, the hydrodynamic regime, the rate of nutrient utilization by the microorganisms, and the presence or absence of corrosion scales and deposits. This paper presents the results of model investigations into microbial growth in non-disinfected groundwater during flow and stagnation in a cement-lined cast-iron pipe. Diverse bacterial species were identified and their counts were assessed not only in the water before inflow and during residence in the experimental set-up, but also in the bio-film collected from the pipe interior during water stagnation and during water flow with a velocity of 0.1 m/s. It was found that the number of microorganisms increased significantly both in the water residing within the experimental set-up and in the biofilm growing on the internal surface of the pipe, specifically under conditions of water flow. It was also observed that the iron content of the water decreased with the increase in the number of Fe(II) oxidizing bacteria in the water and the biofilm