Denitrifier Pseudomonas stutzeri – isolation, optimization of bioprocess parameters and application

U okviru ove doktorske disertacije prikazan je postupak izolacije i karakterizacije denitrifikatora uz optimizaciju biotehnoloških uslova proizvodnje biomase i ispitivanje efikasnosti proizvedene biomase u pogledu biočišćenja različitih građevinskih materijala. U okviru istraživanja koja su obuhvaćena ovom doktorskom disertacijom, izolovan je nov soj denitrifikatora koji je pomoću metode MALDI TOF identifikovan kao Pseudomonas stutzeri. U svim eksperimentima karakteristike i performanse novoizolovanog soja P. stutzeri, interno označenog kao D1, su poređene sa referentnom kulturom P. stutzeri ATCC 17588, koji je model mikroorganizam na kome se izučava proces denitrifikacije. Primenom PCR metode utvrđeno je postojanje četiri ključna denitrifikujuća gena (napA, nirS, norB i nosZ) u genomu P. stutzeri D1 i referentnog soja, čime je pokazano da ispitivani sojevi imaju genetsku predispoziciju za izvođenje potpune aerobne denitrifikacije. Takođe, uz primenu Boks-Benkenovog eksperimentalnog dizajna i metode odzivne površine, definisan je sastav hranljive podloge za dobijanje maksimalnog sadržaja biomase P. stutzeri D1 (1 g/L glukoze, 3 g/l KNO3 i 4 g/L peptone) i P. stutzeri ATCC 17588 (2 g/L KNO3 i 4 g/L peptona). Osim toga, optimizovani su i odabrani bioprocesni parametri za proizvodnju biomase oba denitrifikatora – temperatura 30°C, pH vrednost kultivacionog medijuma 7 jedinica i veličina inokuluma 5% (v/v). Validacija optimizovanih parametara kultivacije izvršena je izvođenjem nove serije ogleda pri definisanim uslovima u laboratorijskim bioreaktorima ukupnih zapremina 3 L i 7 L, čime je pokazana stabilnost bioprocesa prilikom uvećanja zapremine kultivacione tečnosti uz ostvarenje maksimalnog sadržaja biomase od 9 log CFU/ml za oba ispitivana soja uz minimalno opterećenje otpadnog toka. Rezultati primene denitrifikatora u vidu bioaktivnog sistema (pulpa sa suspenzijom denitrifikatora) koji je nanošen na površinu veštački kontaminiranih model supstrata opeke ukazuju na visoku efikasnost uklanjanja nitrata i to 95 % u slučaju P. stutzeri D1 i 72% u slučaju referentnog soja. Ispitivanjem bioaktivnih sistema primenjenih na kontaminirane uzorke stenskog materijala konstatovano je da se najveća efikasnost postiže tokom prvih 24 h, kada je efikasnost bioaktivnog sistema sa P. stutzeri ATCC 17588 47,7%, a bioaktivnog sistema sa P. stutzeri D1 čak 89,2%. U okviru doktorske disertacije izolovanjem i karakterizacijom visoko efikasnog denitrifikatora P. stutzeri D1 i detaljnim prikazom postupka optimizacije bioprocesnih parametara i validacije optimizovanih bioprocesnih parametara u laboratorijskim bioreaktorima načinjeni su prvi koraci ka definisanju idejnog rešenja i uvećanju razmera predloženog bioprocesa. Takođe, visoka efikasnost odabranih denitrifikatora u postupcima biočišćenja različitih građevinskih materijala, koja je postignuta u laboratorijskim uslovima predstavlja dobar osnov za nastavak istraživanja u realnim uslovima, kako na građevinskim materijalima, tako i u tretmanima zemljišta i otpadnih voda.The main goal of this PhD thesis is to establish the procedure of isolation and characterization of denitrifiers along with the optimization of biotechnological conditions for the biomass production and testing the efficiency of the produced biomass in terms of biocleaning of various building materials. Within the research involved in this PhD thesis, novel denitrifier strain was isolated and identified as Pseudomonas stutzeri by using MALDI TOF. In all experiments, the characteristics and performances of the newly isolated strain of P. stutzeri (internally denoted as D1) were compared with the reference strain P. stutzeri ATCC 17588, which is a model microorganism for studying the denitrification process. By using PCR method the presence of four key denitrification genes (napA, nirS, norB and nosZ) in genome of the both strains was established indicating their genetic predisposition to perform complete aerobic denitrification. Also, the composition of the cultivation medium for obtaining the maximum content of biomass of P. stutzeri D1 (1 g/L glucose, 3 g/l KNO3 and 4 g/L peptone) and P. stutzeri ATCC 17588 (2 g/L KNO3 and 4 g/L peptone) was detemined by employing Box-Bhenken experimental design and RSM. In addition, the selected bioprocess parameters were optimized for the production of biomass of the both denitrifiers – temperature 30 °C, pH value of the cultivation medium of 7 units and inoculum size of 5% (v/v). Validation of the optimized bioprocess parameters was carried out by performing new series of experiments under previously define conditions in laboratory bioreactors with total volumes of 3 L and 7 L. The results of validation showed the stability of bioprocess while increasing the volume of the cultivation broth with the achievment of a maximum biomass content og 9 log CFU/ml for the both strains with minimum load of waste stream. The results of the application of the denitrifiers as a part of bioactive system (poultice with a suspension of denitrifiers) used onto the artificially contaminated brick model supstrates indicate a high efficiency of nitrate removal, namely 95% in the case of P. stutzeri D1 and 72% in the case of reference strain. By examing bioactive systems applied to contaminated stone material it was found that the highest efficiency in nitrate removal was achieved during the first 24 h (47.7% for the reference strian and 89.2% for the P. stutzeri D1). The results obtained in this PhD thesis including the established procedure for isolation and characterization of denitrifiers and detailed presentation of the optimization and validation process of bioprocess parameters represent the first steps made towards defining the conceptual solution and scale up of the proposed bioprocess. Moreover, the high efficiency of selected denitrificators in the biological treatment of various building materials, achieved in laboratory conditions is a good basis for continuing research in real conditions on construction materials, as well as in soil and wastewater treatment

Stil i izražavanje u znanstvenim radovima na primjeru članka Hansa Bickela "Das Internet als linguistisches Korpus"

Die vorliegende Abschlussarbeit beschäftigt sich mit den Bestandteilen und formalen Ansprüchen einer wissenschaftlichen Arbeit. So verfügen wissenschaftliche Arbeiten über einen fest vorgegebenen Aufbau, mit dem sich diese Abschlussarbeit, wie auch mit der Ausdrucksweise und dem Inhalt einer wissenschaftlichen Arbeit, befassen wird. Wie verläuft der Prozess des wissenschaftlichen Arbeitens und welche Regeln sind dabei zu beachten? Der folgende Beitrag kann dabei helfen, diese Fragen zu beantworten. Im theoretischen Teil ist ein Überblick über die verschiedenen Teile einer wissenschaftlichen Arbeit und ihrer Funktion vorhanden. Danach folgt der analytische Teil, in dem der gewählte Beitrag analysiert und kommentiert wird. Das Ziel der Arbeit ist die Formvorschriften, die man im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit zwingend einhalten sollte, am Beispiel des Beitrags Das Internet als linguistisches Korpus von Hans Bickels zu analysieren, und gleichzeitig die Sprache und die Struktur dieses Beitrags zu untersuchen.Ovaj završni rad se bavi procesom pisanja znanstvenog rada. Pri pisanju svakog znanstvenog rada potrebno je pridržavati se točno određene strukture i pravila znanstvenog izražavanja. Stoga će rad koji slijedi pokazati na što sve treba obratiti pažnju pri formuliranju sadržaja i strukture rada, te koji su osnovni dijelovi jednog takvog rada. Članak je podijeljen na dva dijela. Teoretski dio daje pregled različitih dijelova znanstvenog rada i njihovih uloga. Nakon toga slijedi analiza izabranog članka i komentari na isti. Cilj ovog rada je pokazati pravila kojih se treba pridržavati pri pisanju znanstvenog rada na primjeru znanstvenog članka Hansa Bickela Das Internet als linguistisches Korpus i istovremeno analizirat jezik i strukturu tog članka

The Sociocritical Potential of Kästner's Novel Fabian

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Roman Fabian. Die Geschichte eines Moralisten von Erich Kästner. Die Absicht der Arbeit ist zu zeigen, dass es sich bei diesem Roman um ein durchaus sozialkritisches Werk handelt, das einen Einblick in das Großstadtleben der späten zwanziger und frühen dreißiger Jahre des 20. Jahrhunderts in Berlin gibt. Um dies zu zeigen, wird im ersten Teil der Arbeit Kästners Leben und früheres Schaffen untersucht und kommentiert. Dabei wird gezeigt, was für eine Grundlage seine früheren Werke für das Entstehen seines sozialkritischen Fabian-Romans bieten und warum Kästner nicht nur ein Kinderbuchautor ist. Nach dem Leben und Schaffen des Autors wird der Inhalt und die Form des Fabian-Romans vorgestellt, aber auch die Neue Sachlichkeit als Stilepoche, in der dieser Roman geschrieben wurde. Dabei wird gezeigt, welche charakteristischen Merkmale der Neuen Sachlichkeit in diesem Roman vorkommen, um Kästners soziale Kritik zu unterstützen. Im zweiten Teil der Arbeit folgt die Analyse der konkreten Stellen im Roman, wo das sozialkritische Potential zu erkennen ist. Diese werden den Themen entsprechend organisiert und behandelt. Zum Schluss wird anhand verschiedener Lebenseinstellungen der Charaktere das Verständnis der Moral im Romanbesprochen. Kästners moralische Einstellung führt auch zum moralischen Appell an den Einzelnen, der im letzten Kapitel der Arbeit erläutert wird. Kästners frühere Werke, die Zeit in der er lebt und schreibt, Merkmale der Neuen Sachlichkeit und die Themen, mit denen er sich in seinem Fabian-Roman befasst, führen zu der Schlussfolgerung, dass es sich bei diesem Roman um ein äußerst sozialkritisches Werk handelt

The Sociocritical Potential of Kästner's Novel Fabian

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Roman Fabian. Die Geschichte eines Moralisten von Erich Kästner. Die Absicht der Arbeit ist zu zeigen, dass es sich bei diesem Roman um ein durchaus sozialkritisches Werk handelt, das einen Einblick in das Großstadtleben der späten zwanziger und frühen dreißiger Jahre des 20. Jahrhunderts in Berlin gibt. Um dies zu zeigen, wird im ersten Teil der Arbeit Kästners Leben und früheres Schaffen untersucht und kommentiert. Dabei wird gezeigt, was für eine Grundlage seine früheren Werke für das Entstehen seines sozialkritischen Fabian-Romans bieten und warum Kästner nicht nur ein Kinderbuchautor ist. Nach dem Leben und Schaffen des Autors wird der Inhalt und die Form des Fabian-Romans vorgestellt, aber auch die Neue Sachlichkeit als Stilepoche, in der dieser Roman geschrieben wurde. Dabei wird gezeigt, welche charakteristischen Merkmale der Neuen Sachlichkeit in diesem Roman vorkommen, um Kästners soziale Kritik zu unterstützen. Im zweiten Teil der Arbeit folgt die Analyse der konkreten Stellen im Roman, wo das sozialkritische Potential zu erkennen ist. Diese werden den Themen entsprechend organisiert und behandelt. Zum Schluss wird anhand verschiedener Lebenseinstellungen der Charaktere das Verständnis der Moral im Romanbesprochen. Kästners moralische Einstellung führt auch zum moralischen Appell an den Einzelnen, der im letzten Kapitel der Arbeit erläutert wird. Kästners frühere Werke, die Zeit in der er lebt und schreibt, Merkmale der Neuen Sachlichkeit und die Themen, mit denen er sich in seinem Fabian-Roman befasst, führen zu der Schlussfolgerung, dass es sich bei diesem Roman um ein äußerst sozialkritisches Werk handelt

Stil i izražavanje u znanstvenim radovima na primjeru članka Hansa Bickela "Das Internet als linguistisches Korpus"

Die vorliegende Abschlussarbeit beschäftigt sich mit den Bestandteilen und formalen Ansprüchen einer wissenschaftlichen Arbeit. So verfügen wissenschaftliche Arbeiten über einen fest vorgegebenen Aufbau, mit dem sich diese Abschlussarbeit, wie auch mit der Ausdrucksweise und dem Inhalt einer wissenschaftlichen Arbeit, befassen wird. Wie verläuft der Prozess des wissenschaftlichen Arbeitens und welche Regeln sind dabei zu beachten? Der folgende Beitrag kann dabei helfen, diese Fragen zu beantworten. Im theoretischen Teil ist ein Überblick über die verschiedenen Teile einer wissenschaftlichen Arbeit und ihrer Funktion vorhanden. Danach folgt der analytische Teil, in dem der gewählte Beitrag analysiert und kommentiert wird. Das Ziel der Arbeit ist die Formvorschriften, die man im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit zwingend einhalten sollte, am Beispiel des Beitrags Das Internet als linguistisches Korpus von Hans Bickels zu analysieren, und gleichzeitig die Sprache und die Struktur dieses Beitrags zu untersuchen.Ovaj završni rad se bavi procesom pisanja znanstvenog rada. Pri pisanju svakog znanstvenog rada potrebno je pridržavati se točno određene strukture i pravila znanstvenog izražavanja. Stoga će rad koji slijedi pokazati na što sve treba obratiti pažnju pri formuliranju sadržaja i strukture rada, te koji su osnovni dijelovi jednog takvog rada. Članak je podijeljen na dva dijela. Teoretski dio daje pregled različitih dijelova znanstvenog rada i njihovih uloga. Nakon toga slijedi analiza izabranog članka i komentari na isti. Cilj ovog rada je pokazati pravila kojih se treba pridržavati pri pisanju znanstvenog rada na primjeru znanstvenog članka Hansa Bickela Das Internet als linguistisches Korpus i istovremeno analizirat jezik i strukturu tog članka

Angiomyoma – Angioleiomyoma of the Cheek

The authors present the case of an angiomyoma – angioleiomyoma of the cheek in a 58-year-old man. The tumour was palpable, although clinically not visible, and the only case of a tumour of smooth muscle treated in the Clinical Department of Oral Surgery over the last 40 years. The operation was performed in the Outpatient Department by intraoral procedure. The postoperative course passed without complications. Current literature on leiomyomas is cited in the Introduction, followed by presentation of the case and histological characteristics of the tumour. The example is presented as a rarity and one of the differential diagnostic possibilities in the diagnostics of soft tissue tumours in the oral cavity

Prijevremeni porod: rizici za razvoj djece i psihofizičko zdravlje roditelja

Cilj je ovoga preglednog rada ukazati na moguće rizike prijevremenoga poroda za daljnji razvoj djece te prikazati rezultate recentnih istraživanja psihofizičkoga zdravlja roditelja prijevremeno rođene djece. Istraživanja pokazuju da posljedice koje prijevremeno rođenje ima za djecu mogu biti ozbiljne, pri čemu rizik od neurorazvojnih poremećaja raste s nižom gestacijskom dobi djeteta i nižom porodnom težinom. Rizici prijevremenoga rođenja djeteta za roditelje mogu se očitovati neposredno i/ili dugoročno, od akutne stresne reakcije do poslijetraumatskoga stresnog sindroma, poteškoća u razvoju privrženosti, perzistirajuće intenzivne brige i straha za dijete, što je dodatno naglašeno prelaskom djeteta iz bolničkoga okruženja na kućnu njegu. Inicijalna emocionalna i informativna podrška medicinskoga osoblja, prakticiranje tzv. klokanske njege, dostupnost stručnjaka za mentalno zdravlje te neformalni izvori podrške izuzetno su važni čimbenici prilagodbe roditelja. Pregled suvremenih istraživanja upućuje na potrebu za daljnjim ispitivanjima čimbenika koji se dovode u vezu s (ne)uspješnom psihofizičkom prilagodbom roditelja na prijevremeno rođenje djeteta i skrb o nedonoščetu. Budući da je adekvatno suočavanje roditelja važan preduvjet razvojnih ishoda kod neurorizične djece, bitno je osigurati programe podrške roditeljima da bi se osnažila njihova znanja i kompetencije

Prijevremeni porod: rizici za razvoj djece i psihofizičko zdravlje roditelja

Cilj je ovoga preglednog rada ukazati na moguće rizike prijevremenoga poroda za daljnji razvoj djece te prikazati rezultate recentnih istraživanja psihofizičkoga zdravlja roditelja prijevremeno rođene djece. Istraživanja pokazuju da posljedice koje prijevremeno rođenje ima za djecu mogu biti ozbiljne, pri čemu rizik od neurorazvojnih poremećaja raste s nižom gestacijskom dobi djeteta i nižom porodnom težinom. Rizici prijevremenoga rođenja djeteta za roditelje mogu se očitovati neposredno i/ili dugoročno, od akutne stresne reakcije do poslijetraumatskoga stresnog sindroma, poteškoća u razvoju privrženosti, perzistirajuće intenzivne brige i straha za dijete, što je dodatno naglašeno prelaskom djeteta iz bolničkoga okruženja na kućnu njegu. Inicijalna emocionalna i informativna podrška medicinskoga osoblja, prakticiranje tzv. klokanske njege, dostupnost stručnjaka za mentalno zdravlje te neformalni izvori podrške izuzetno su važni čimbenici prilagodbe roditelja. Pregled suvremenih istraživanja upućuje na potrebu za daljnjim ispitivanjima čimbenika koji se dovode u vezu s (ne)uspješnom psihofizičkom prilagodbom roditelja na prijevremeno rođenje djeteta i skrb o nedonoščetu. Budući da je adekvatno suočavanje roditelja važan preduvjet razvojnih ishoda kod neurorizične djece, bitno je osigurati programe podrške roditeljima da bi se osnažila njihova znanja i kompetencije

Preterm Birth: Risks for the Development of Children and Psychophysical Health of Parents

Cilj je ovoga preglednog rada ukazati na moguće rizike prijevremenoga poroda za daljnji razvoj djece te prikazati rezultate recentnih istraživanja psihofizičkoga zdravlja roditelja prijevremeno rođene djece. Istraživanja pokazuju da posljedice koje prijevremeno rođenje ima za djecu mogu biti ozbiljne, pri čemu rizik od neurorazvojnih poremećaja raste s nižom gestacijskom dobi djeteta i nižom porodnom težinom. Rizici prijevremenoga rođenja djeteta za roditelje mogu se očitovati neposredno i/ili dugoročno, od akutne stresne reakcije do poslijetraumatskoga stresnog sindroma, poteškoća u razvoju privrženosti, perzistirajuće intenzivne brige i straha za dijete, što je dodatno naglašeno prelaskom djeteta iz bolničkoga okruženja na kućnu njegu. Inicijalna emocionalna i informativna podrška medicinskoga osoblja, prakticiranje tzv. klokanske njege, dostupnost stručnjaka za mentalno zdravlje te neformalni izvori podrške izuzetno su važni čimbenici prilagodbe roditelja. Pregled suvremenih istraživanja upućuje na potrebu za daljnjim ispitivanjima čimbenika koji se dovode u vezu s (ne)uspješnom psihofizičkom prilagodbom roditelja na prijevremeno rođenje djeteta i skrb o nedonoščetu. Budući da je adekvatno suočavanje roditelja važan preduvjet razvojnih ishoda kod neurorizične djece, bitno je osigurati programe podrške roditeljima da bi se osnažila njihova znanja i kompetencije.The aim of this review is to highlight possible risks preterm birth can have for the development of children and to present the results of recent research on psychophysical health of parents of prematurely born children. Research shows that, for children, the consequences of preterm birth can be serious, with the risk of neurodevelopmental disorders increasing with lower gestational age of the child as well as birth weight. For parents, the effects of child’s preterm birth can manifest immediately and/or long-term, and range from an acute stress reaction, to post-traumatic stress syndrome, difficulties in the development of attachment, persistent intense worry and fear for the child, which is further emphasized by the child’s transition from a hospital environment to home care. Initial emotional and informative support of the medical staff, practicing kangaroo care, as well as the availability of mental health experts and informal support sources are extremely important for parents’ adaptation. A review of contemporary research points to the need for further investigation of factors associated with the (un)successful psychophysical adaptation of parents to the premature birth of a child and the care of a premature infant. Since adequate parental coping is an important prerequisite for developmental outcomes in neuro-risk children, it is important to provide support programs for parents in order to strengthen their knowledge and competences