ANALISI SISMICHE DELLA CHIESA DI BRUGNETO DI REGGIOLO (EMILIA) E RUOLO DEI PRESIDI PROVVISORI

Il presente lavoro di tesi ha come oggetto la chiesa di Santa Maria Annunciata in Brugneto di Reggiolo (RE) gravemente danneggiata a seguito degli eventi sismici del 2012 che hanno colpito tutta la pianura padana emiliana. Nel capitolo 1 si analizzano gli avvenimenti sismici che hanno scosso la pianura padana emiliana nel Maggio del 2012, con particolare riferimento alla zona di studio. Nel capitolo 2 si analizzare la chiesa di Santa Maria Annunciata, oggetto del lavoro di tesi, sia dal punto di vista storico che strutturale, valutando le tipologie di danno e il quadro fessurativo. Nel capitolo 3 viene introdotta la modellazione strutturale dell’edificio, realizzata attraverso il metodo agli elementi finiti;si passa poi alla valutazione dei materiali che costituiscono la chiesa in esame. Il modello così creato, con il programma Simulia Abaqus, viene esaminato inizialmente sottoponendolo ai soli carichi gravitazionali; si passa poi all’analisi globale e a quella statica non lineare sul modello 3D. Nel capitolo 4 vengono affiancate, alle analisi globali descritte in precedenza, analisi cinematiche dei meccanismi di danno locali. Nel capitolo 5, infine, vengono proposte soluzioni di interesse come i presidi provvisori, tecniche di miglioramento preventivo, volte a migliorare gli effetti di scuotimenti sismici ripetuti

Progettazione, sintesi e valutazione funzionale di analoghi sintetici delle viniferine, utili per il trattamento di patologie cardiovascolari

In questa tesi di laurea mi sono dedicata alla progettazione, alla sintesi ed alla valutazione biologica di analoghi sintetici di molecole ottenute per condensazione del resveratrolo, le viniferine, ed in particolare dei suoi derivati dimerici, la ε-viniferina e la δ-viniferina. Il resveratrolo è una fitoalessina, con potente azione antiossidante, che si trova principalmente nella buccia dell'uva ed è risultato essere l'agente determinante del “paradosso francese” (1). E' stato successivamente avvalorato che gli effetti protettivi nei confronti di patologie a carico del sistema cardiovascolare sono primariamente dovuti alla presenza nel vino delle viniferine, le quali giocano un ruolo fondamentale nella risoluzione dei processi coinvolti nell'infiammazione cardiaca. Nell’ultimo ventennio l’attenzione verso questi composti naturali è aumentata esponenzialmente in quanto si è osservato che suddette molecole offrono potenziali benefici su un elevato numero di patologie quali l’aterosclerosi, l’artrite reumatoide, alcune forme tumorali ed i processi neurodegenerativi. Vista la bassa disponibilità delle viniferine nei prodotti naturali, nasce l'esigenza di sviluppare analoghi sintetici di tali molecole, in modo da iniziare ad utilizzare tali molecole nel trattamento farmacologico come antiossidanti specifici per il trattamento di coronaropatie, rendendo l'attività di queste specifica per determinati target e di aumentandone la biodisponibilità. Il resveratrolo ed i suoi dimeri sono infatti implicati nella diminuzione dell’insorgenza di patologie coronariche, come ad esempio l’aterosclerosi, in quanto inibiscono i meccanismi di ossidazione delle LDL, di aggregazione piastrinica e di proliferazione delle cellule muscolari lisce dei vasi. Lo stress ossidativo continuo, infatti, crea una ferita sull’endotelio dei vasi sanguigni ed incrementa il rischio di ipertensione arteriosa (2,4). E’ stato dimostrato che sia i derivati stilbenici che i corrispondenti dimeri incrementano la riparazione della ferita a livello endoteliale mediante l’induzione della proliferazione cellulare e grazie a questi studi è stato inoltre accertato che la viniferina risulta essere più potente del resveratrolo nell’indurre il suddetto effetto. Dato che l’ossido nitrico gioca un ruolo importante nella proliferazione e nella migrazione delle VECs, sono stati studiati gli effetti dei polifenoli anche questo livello (3). Nello specifico ho pertanto cercato di sintetizzare composti che presentassero sostituenti analoghi a quelli presenti nella ε-viniferina ma inseriti su un nucleo imidazopiridinico ed ho cercato di sostituire questo nucleo in differenti posizioni così da osservare le relative relazioni tra struttura ed attività. Ho concentrato le mie attenzioni nel creare un sistema con una coniugazione estesa e con sostituenti adatti a supportare e delocalizzare l’eventuale carica radicalica che si forma per esplicare la funzione antiossidante. Oltre alla sintesi di questi composti se ne è studiata la potenziale attività antiossidante verificando la capacità di inibire la lipoperossidazione lipidica in omogenato di cervello di ratto. I risultati ottenuti dai suddetti saggi e le opportune valutazioni saranno discusse in sede di laurea

La capienza di un allevamento secondo il Decreto legislativo 152/1999: proposta di una metodologia di calcolo

RIASSUNTO L’autore esamina il Decreto Legislativo n. 152/1999 e successive modificazioni che regola in modo unitario la complessa materia della tutela delle acque dall’inquinamento incluso quello derivante dai nitrati provenienti da fonti agricole. Il problema in cui ci si imbatte è la determinazione della superficie di “terreno agricolo funzionalmente connesso con le attività di allevamento e di coltivazione del fondo”. Infatti tale definizione è imprecisa ed introduce non pochi dubbi sulla metodologia di valutazione. Di conseguenza si ricava il paradosso di una legge nata per proteggere le acque dall’inquinamento, ma che non riesce a fissare il quantitativo di azoto effettivamente apportato sui terreni ove è possibile eseguire la fertirrigazione con gli effluenti di allevamento. Tale quantitativo è invece chiaramente fissato nelle cosiddette ‘zone vulnerabili da nitrati di origine agricola’, dove il carico annuo massimo di azoto per ettaro è pari a 170 kg/(ha x anno). Questa aporia innesca un problema nella determinazione del numero annuo di animali allevabili. L’autore inoltre propone il calcolo del numero annuo di animali allevabili per ettaro, la capienza di un allevamento, in funzione del peso vivo medio dei capi e della composizione della “mandria” secondo varie categorie di animali. Per alcune tipologie di allevamento monocategoria è possibile visualizzare la capienza di allevamento attraverso un semplice calcolo in funzione di eventuali periodi di ‘fermo allevamento’. Parole chiave: Decreto Legislativo 152/1999, capienza allevamento, peso vivo medio del capo. SUMMARY The author examines the legislative decree “11 maggio 1999 n. 152”, dealing with the protection of environment and water from pollution. Particular attention was paid to pollution coming from nitrates produced by agricultural and breeding activities. A fundamental problem was met in the definition of “agricultural land functionally connected to breeding and cultivation activities”, quoting the above mentioned legislative decree. This definition is rather uncertain and it introduces doubts on the calculation of the amount of land. Aconsequence of this uncertainty is a not well defined limit of nitrogen load per hectare coming from animal slurries or agricultural wastes to be utilised as fertilising fluid. It’s a remarkable aspect that the legislative decree 152/1999 is clear in the definition of the same nitrogen load limit inside the “vulnerable zones”, where an amount of 170 kg of nitrogen per hectare and per year has been fixed. Another consequence is a not well-defined number of animals per hectare to breed: the so-called livestock capacity. The author develops an algorithm to calculate the livestock capacity, defining the ‘Animal mean live weight’ and analysing the composition of the “cattle”. Simplifying hypothesis, such as one-class “cattle”, developed a direct calculation depending on eventual scheduled stops

Metodologia sperimentale per l'analisi del danno primario e ossidativo indotto al DNA spermatico umano in seguito a trattamento in vitro con NaAsO2 e CdCl2

Le patologie a carico dell’apparato riproduttore maschile sono di notevole interesse sociale, in quanto causa dell’aumento di casi di infertilità, di malformazioni infantili e di aborti spontanei. Fattori ambientali sono stati associati a significativi cambiamenti nei parametri spermatici (concentrazione, motilità, morfologia cellulare) in numerosi studi effettuati su individui infertili, suggerendo che i testicoli possono essere considerati uno degli organi più vulnerabili all’azione di agenti ambientali chimici e fisici. Inoltre alterazioni dell’integrità del materiale genetico negli spermatozoi, sia a livello cromosomico che genomico, possono generare, se incorporate come mutazioni stabili, aborti, malformazioni, sindromi ereditarie e tumori infantili. L’esposizione umana ai metalli, tra cui il cadmio (Cd) e l’arsenico (As), è frequentemente dovuta alla loro ubiquità, all’uso industriale e alla persistenza ambientale. L’As, contaminante ambientale classificato dallo IARC (International Agency for Research on Cancer) come un cancerogeno umano (classe I), è un metalloide naturale che si trova frequentemente nel suolo, nell’acqua e nell’aria. Gli arsenicali si ottengono anche come sottoprodotti del rame, del piombo e di altri metalli e in seguito al consumo di carbone. Il Cd è un metallo tossico classificato dallo IARC come un cancerogeno umano (classe I) e l’esposizione a Cd è dovuta al suo utilizzo in alcune industrie, ma per lo più al fumo di sigaretta e alla contaminazione di aria, acqua e cibo. E’ stato dimostrato che il Cd si accumula negli organi riproduttivi maschili di molte specie animali e anche per quanto riguarda l’uomo è presente in quantità variabili in modo interindividuale all’interno del plasma seminale, per cui risulta di particolare interesse lo studio dei danni citogenetici che può apportare a livello spermatico. E’ stata proposta un’ampia gamma di meccanismi molecolari che riflette le differenti proprietà chimiche dei vari metalli; tra cui la formazione, in vivo, di complessi che vanno incontro a ossidoriduzioni producendo ROS e/o ioni metallici ad alta valenza con proprietà ossidanti nei confronti degli acidi nucleici. Alcuni prodotti del danno ossidativo al DNA, incluso la 8-idrossi-deossiguanosina (8-OH-dG) e le rotture al DNA, inducono lesioni premutazionali che possono portare a trasformazioni neoplastiche o a mutazioni stabili. Ad oggi però poco si sa sul meccanismo di induzione di tali danni ossidativi su spermatozoi umani. Lo scopo di questa tesi è la messa a punto di un protocollo per il trattamento in vitro di spermatozoi umani con metalli di interesse ambientale, in particolare con due composti inorganici del Cd e dell’As: cloruro di cadmio (CdCl2) e arsenito di sodio (NaAsO2), e la successiva misurazione del danno genetico indotto al DNA, sia in termini di danno primario, sia in termini di danno ossidativo. Per tali esperimenti sono stati preliminarmente esaminati alcuni parametri sperimentali quali le condizioni di coltura e il terreno di coltura da utilizzare per gli spermatozoi. In seguito è stato eseguito un esperimento preliminare, per la determinazioni dei tempi e delle dosi dei trattamenti in vitro, in cui è stato valutato l’effetto del trattamento sulla motilità spermatica. Per ognuno dei cinque campioni spermatici sono stati effettuati quindi trattamenti in vitro di 60 minuti con solo terreno di coltura e con tre dosi di controllo positivo (50, 100 e 200 microM); inoltre per i primi tre sono stati effettuati trattamenti con quattro dosi di NaAsO2 (5, 10, 50 e 100 microM), mentre gli altri due campioni sono stati trattati con quattro dosi di CdCl2 (5, 10, 50 e 100 microM). In seguito al trattamento è stata valutata la motilità spermatica per ogni punto sperimentale di ogni donatore valutando la percentuale di spermatozoi con motilità rettilinea lenta e veloce. Inoltre su ogni campione, mediante l'applicazione del test della cometa (SCGE, single cell gel electrophoresis) nella versione modificata, è stata valutata l’induzione di danno primario e ossidativo al DNA spermatico dovuta al trattamento. Questo sistema sperimentale fa uso di enzimi lesione-specifici (endonucleasi III e formammidopirimidina glicosilasi) con attività glicosilasica e liasica, che convertono le basi ossidate in rotture a singolo filamento, permettendo quindi di evidenziare oltre al danno primario indotto al DNA dalle due sostanze, anche l’ossidazione di pirimidine e purine, inclusa la formazione di 8-OH-dG, tipico marcatore di danno ossidativo. Le analisi dei preparati sono state effettuate mediante il sistema di acquisizione di immagini al microscopio a fluorescenza (Komet 5.5). Dai risultati ottenuti è emerso che il controllo positivo (H2O2) induce una forte diminuzione della motilità, in particolar modo alla dose 200 microM, in tutti i donatori e induce anche un significativo aumento di danno primario, misurato con il test della cometa, valutato tramite il test statistico non parametrico di Friedman. Per quanto riguarda il trattamento con i metalli, invece, non è stato trovato alcun effetto significativo, né in relazione alla motilità, né al danno genetico. Tale risultato potrebbe derivare dal fatto di aver utilizzato un protocollo per il test della cometa in spermatozoi (McKelvey-Martin et al., 1997) probabilmente non sufficientemente sensibile da poter rilevare livelli di danno al DNA inferiori a quelli provocati dal controllo positivo, oppure i composti metallici da noi utilizzati potrebbero esercitare un’azione genotossica (ad esempio formazione di crosslinks) in parte non evidenziabile tramite il test della cometa, che misura l’induzione di danno al DNA in termini di rotture a singola e doppia elica

Feasibility study of a combi-pv panel for greenhouse energy supply and water recovery by nightly radiation towards the sky

In southern European areas, characterized by high irradiation, the use of water for both evaporative cooling systems and hydroponic fertigation, represents a serious drawback for crop cultivation under cover. Water recovery systems seem to be an attractive solution, especially when they are integrated in the greenhouse construction. In this research, a feasibility study of applying a water recovery system driven by a combi-PV panel, in a semi-closed greenhouse was carried out. The prototype combi-PV panel was made by coupling an amorphous silicon panel with a sump stacked on the rear PV panel surface and filled with saline water. The system is driven by a cold-heat sink which is the PV panel itself. During night, the combi-PV panel exploits the radiative cooling of a ‘gray’ surface towards clear sky, chilling the water in the sump. In opposition, during day-time, the water in the sump is heated at a temperature higher than the environment. Thus, the water vapour will be condensing on the rear panel surface during night, being the warm air circulation facilitated by bouyancy effect. The evaluation of the system is in progress in order to assess the real amount of energy irradiated and consequently the water-drips to be collected on a proper surface inside the sump. The condensed water can be mixed with saline water to reduce the salinity and be used for fertigation

From freshwater to marine aquaponic: new opportunities for marine fish species production

Due to the increasing world population, by 2050 food production should be increased of about 70% to 100%. Tanks to the lowest “carbon footprint”, aquaculture seems to be the most sustainable system for producing food (protein) of animal origin. Despite that, progress can be done for further improving aquaculture sustainability through the “aquaponic” system (IAS). A IAS is based on the bacteria nitrogen cycle which convert fish waste (faeces and uneaten feed) into nitrite and nitrate, this latter absorbed by plants grown in the hydroponic section of the aquaponic system; as a results, water is “depurated” and recycled into the fish tanks. Advantages of this system are the high productivity, the reduced water requirement, the neglectable waste production, the reduced plant disease incidence and pesticides utilization, the modularity of the system which allow its uses for a wide range of purposes (urban agriculture, people resilience in developing countries, marginal land exploitation, etc.); for a contrary, disadvantages are the relevant initial investments, the required high education level of the employees, the “sensitivity” of the systems and some minor others. A relevant future challenge for scientists is to develop “marine aquaponic system” for producing more valuable fish and crops, interesting also for the EU and ‘developed countries’ market

Simulation of the thermal behaviour of a building retrofitted with a green roof: optimization of energy efficiency with reference to italian climatic zones

Running a building energy simulation program (EnergyPlus), simulations were conducted on a 'public housing' building type, in order to evaluate the energy savings achieved by a green roof coupled with different configurations of external wall. EnergyPlus enabled the investigation of the thermal behaviour variations of the building envelope, and the possible consequences, in terms of comfort, on the temperature of the internal spaces. The variation of the energy behaviour of the building envelope type was assessed primarily through the analysis of the operative temperature T° of the elements of surface casing, the trend of the surface heat fluxes on the faces of the elements of internal and external housing, the variation of the operating temperature inside the rooms. The energy savings achieved with a green roof varies considerably in relation to the reference performance obtained without this kind of insulating structure. The main parameters, useful to define the contribution of the green roof to the reduction of the loads of cooling plants, consist of the specific climate and the thermal isolation level of the initial coverage

Environmental Impact of Green Roofing: The Contribute of a Green Roof to the Sustainable use of Natural Resources in a Life Cycle Approach

AbstractEven if several studies and researches have demonstrated that green roofs significantly contribute to energy saving, indoor thermal comfort, urban heat island mitigation, rain-water management and air pollution reduction, environmental benefits of green roofs mainly depend on use of primary energy, natural resources or raw materials used in the construction.A green roof is usually a more or less complex aggregation of different layer addressing each one to a specific characteristic and performance.Results of previous LCA researches, based on a cold climate scenario, have demonstrated the highest influence that some specific layers have on the overall impact of the green roofs and to what extent the global impact changes when insulation and the substrate layers vary in density and quality.Starting from results of these similar EU researches, this study aims to evaluate the variation of the overall impact in hot climates where insulation is less strategic than heat capacity.LCA has been applied to assess and compare the environmental impacts of four different green roof solutions compared to a standard clay pitched roof, based on the functional unit of 1m2 with the same reference service life, where layers have been selected according to local practice and market. Despite a general equivalence in environmental impacts of all the roofing elements, results have highlighted a general lack in specific life cycle inventory information that leads to a potential inaccuracy of the assessment especially when recycled material are used in the growing medium or when disposal scenario includes recycle processes

Beta glucan enhances the wound healing process in zebrafish

β-glucans are natural compounds that interact with the innate immune system. Macrophages play an important role in wound healing process and appear to act as the key regulatory cells for skin repair by removing dead tissues and killing pathogens. Macrophages also produce growth factors that stimulate cells involved in wound healing (production of extracellular matrix). Discovering natural products which may enhance the wound healing process in fish, has numerous health benefits and 1,3-1,6 ß-glucans may reduce the negative effect of stress, inflammatory reactions, and secondary infections. In this study, the effects on wound healing process in zebrafish (Danio rerio) of 1,3-1,6 ß-glucan extracted from yeast cell wall was investigated. Ninety female fish were distributed into 3 groups (3 replicates). Two products were used as source of 1,3-1,6 ß-glucan: MacroGard® and new MacroGard (Biorigin©), MI and MII respectively; fish daily feed intake was estimated in advance (3.88% BW) and both MI and MII included into the feed for reaching the dose of 12.5 mg kg-1 BW. Treatments started 2 weeks before injuring. Afterwards, two circular shape wounds were made using a laser source on the dorsal edge of the abdomen. Wounds were then digitally photographed at 2, 4, 10, 16, 20, 30 days post wound (dpw). Wound area was measured by Image J® software and wound size given as a mean of the two wounds for each fish. The first clear differences of wound sizes (1.882, 1.725 and 1.665 mm2, for Control, MI and MII, respectively) were observed already at 4 dpw and differences were statistically significant between MI and MII compared to Control group (P<0.05); this early effect seems to suggest a rapid influx of immune cells to a wound in particular when "activated" by 1,3-1,6 ß-glucan (Paul and Fend 2009). Again, at 16 dpw groups MI (0.766 mm2) and MII (0.634 mm2) showed significantly (P<0.05) lower wound area than Control (0.994 mm2); at 20 dpw, wound area of MII (0.518 mm2) was significantly (P<0.05) different from Control (0.702 mm2) and MI (0.713 mm2). Analysis of final wound status (at 30 dpw) showed that 67.9% of fish from MII group had completely healed wounds while that was significantly (P<0.05) lower with 23.1% and 41.4% in control and MI groups, respectively suggesting that MII has better wound healing potential than MI. The present study demonstrate that 1,3-1,6 ß-glucan (MacroGard®) have potential to be applied as natural wound healing agent in fish. Particularly interesting seems mainly to be their early effect that may imply a higher protection from possible secondary infections. However, further studies are required to determine the optimal feed inclusion in diets for different fish species as well as to explain the slightly higher wound healing effects observed for MII than MI