Evaluation of the Antioxidant and Cytotoxic Activities on Cancer Cell Line of Extracts of Parasitic Plants Harvested in Tunisia

Weeds thrive in agricultural environments. However, in certain areas of the world, they are consumed by humans as food, and they can represent a source of valuable active ingredients of ethnomedical interest. In this study, three North African parasitic plants of the Orobanchaceae family, Cistanche violacea, Orobanche crenata and Orobanche lavandulacea, normally considered as weeds, were studied to compare their biological activities. The antioxidant activity of hexane, ethyl acetate, acetone, methanol, and water extracts obtained by sequential maceration was estimated by DPPH, ABTS and FRAP assays. The metabolic profi les of aqueous extracts were studied by 1H NMR spectroscopy. The oils extracted using hexane as solvent were analyzed by GC-FID and HPLC-DAD to characterize the fatty acid profi le. The cytotoxic effect of the oil from the parasitic plants was also studied on B16F10 melanoma cancer cells. All extracts showed antioxidant activity and differences between extracts obtained using different solvents as well as for different plants have been highlighted. The highest total phenolic content was determined in O. crenata acetone extract (3.53±0.20 mmol GAE/g) and in O. lavandulacea methanol extract (2.29±0.02 mmol GAE/g). 1H NMR spectroscopy revealed the presence of amino acids, organic acids and carbohydrates. The major fatty acids in the oils were 18:2 n-6, 16:0, 18:1 n-9, and 18:3 n-3. O. lavandulacea revealed to be a highly cytotoxic species for B16F10 melanoma cells. These data suggest that, despite the extreme climate conditions and the damage that can result, the studied desert parasitic plants can represent a novel and precious source of metabolites, with promising biological activities

A new approach for solving capacitated lot sizing and scheduling problem with sequence and period-dependent setup costs

Purpose: We aim to examine the capacitated multi-item lot sizing problem which is a typical example of a large bucket model, where many different items can be produced on the same machine in one time period. We propose a new approach to determine the production sequence and lot sizes that minimize the sum of start up and setup costs, inventory and production costs over all periods. Design/methodology/approach: The approach is composed of three steps. First, we compute a lower bound on total cost. Then we propose a three sub-steps iteration procedure. We solve optimally the lot sizing problem without considering products sequencing and their cost. Then, we determine products quantities to produce each period while minimizing the storage and variable production costs. Given the products to manufacture each period, we determine its correspondent optimal products sequencing, by using a Branch and Bound algorithm. Given the sequences of products within each period, we evaluate the total start up and setup cost. We compare then the total cost obtained to the lower bound of the total cost. If this value riches a prefixed value, we stop. Otherwise, we modify the results of lot sizing problem. Findings and Originality/value: We show using an illustrative example, that the difference between the total cost and its lower bound is only 10%. This gap depends on the significance of the inventory and production costs and the machine’s capacity. Comparing the approach we develop with a traditional one, we show that we manage to reduce the total cost by 30%. Research limitations/implications: Our model fits better to real-world situations where production systems run continuously. This model is applied for limited number of part types and periods. Practical implications: Our approach determines the products to manufacture each time period, their economic amounts, and their scheduling within each period. This outcome should help decision makers bearing expensive start up and setup costs, to reduce their Inventory and Production costs and Start up and setup cots. Originality/value: The main idea of the proposed approach is to intelligibly reduce the number of products to manufacture within each period in order to decrease the setup cost; since in case of limited machine’s capacity, we show that setup costs could increase when reducing the total number of parts manufactured over the entire planning horizon. In fact, the triangular inequality in setup costs is proved to be not usually available

Conception et exploitation des systèmes flexibles de production manufacturière (introduction des tâches de transport)

Deux parties sont développées dans ce mémoire : primo, la conception de systèmes de transport, et plus particulièrement, une étape intermédiaire du processus de conception, qui porte le nom d'agencement intracellulaire des machines, secundo, l'exploitation des SFPM avec prise en compte des tâches de transport. Le but de la première partie est de fournir un agencement de machines qui soit approprié à une production donnée et qui minimise les temps de transport. Nous avons ensuite pris en compte différents types de flexibilité du système de transport et du système de production : flexibilité des gammes opératoires, multiplicité des ressources de transformation, et installation de raccourcis dans les cellules de fabrication. Nous avons fourni, pour chaque type de flexibilité, une méthode de résolution, et développé un algorithme dans le but de résoudre le problème d'agencement pour des systèmes de production et de transports flexibles. La deuxième partie a pour objectif d'élaborer une commande prévisionnelle, déterministe et cyclique des SFPM. D'abord, nous fournissons une approche de résolution hiérarchisée afin de résoudre le problème de planification fine dont une formulation théorique a été fournie par H. Camus. En transformant le problème multicritères en un problème mono-critère, il devient possible de le résoudre. Le critère retenu pendant cette étape consiste en une minimisation du temps total de production. Puis, nous introduisons les durées des opérations de transport lors de la linéarisation des gammes et la formation des regroupements cycliques. Sous la contrainte du respect du temps de cycle déjà optimisé pendant la planification fine de la production, le critère de la minimisation de la borne inférieure d'en-cours est retenu est celui de la minimisation de la borne inférieure d'en-cours. Nous présentons à la fin une heuristique d'ordonnancement des tâches de transport. Le critère étant le nombre d'en-cours dans le système.LILLE1-BU (590092102) / SudocTOURS-Polytech'Informat.Product. (372612209) / SudocSudocFranceF

Isolation of entomopathogenic Bacillus from a biodynamic olive farm and their pathogenicity to lepidopteran and coleopteran insect pests

The occurrence of Bacillus entomopathogenic bacteria on a Tunisian biodynamic farm was determined by examining 75 samples from olive tree (Olea europaea L.) habitats. A total of 40 Bacillus isolates were characterized according to their phenotypic, physiological and biochemical parameters. Isolates of the species Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Brevibacillus brevis, Paenibacillus polymyxa, Bacillus licheniformis, Bacillus sp. (1), Bacillus sp. (2) and a standard strain Btk HD-1 were used separately in feeding bioassays on fresh artificial diet against larvae of lepidopterans Prays oleae (Bernard) and Palpita unionalis (Hübner) and coleopterans Hylesinus oleiperda (F.) and Phloeotribus scarabaeoides (Bernard), which are olive tree pests. Larvae were successfully reared on an artificial diet with 25 g powdered olive tree leaves. Compared to the control data, only Btk and the isolates of B. licheniformis, P. polymyxa and B. brevis were entomopathogenic. Larval mortality assessed 7 days post-treatment showed high mortality rates with Btk to lepidopteran larvae (86.6% for P. oleae and 80.9% for P. unionalis) and low mortality against coleopteran pests. B. brevis isolates showed high mortality rates against P. oleae (up to 67.9%). B. licheniformis isolates caused up to 59.2% larval mortality for P. oleae and 43.6% for P. unionalis. Highest coleopteran mortality was achieved by P. polymyxa isolates (up to 55%). According to the 16S rDNA results, isolates of each of the three entomopathogenic strains were similar. Proteins in the strain supernatants were toxic to P. oleae larvae with LC50 values of 10.0 (B. brevis), 12.5 (B. licheniformis) and 37.6 μg/ml (P. polymyxa). Also, P. polymyxa showed an LC50 of 12.4 mg/l against P. scarabaeoides. Our results suggest that entomopathogenic Bacillus present locally in the biodynamic farm could be used in biological control programmes of olive tree pests

Insecticidal activity assessment of Thymus capitatus essential oils in combination with natural abrasives against Myzus persicae. Khaled, W., Ben Fekih, I., Chaieb, I., Souissi, R., Harbaoui, I., and Boukhris-Bouhachem, S. (Tunisia)

This study was performed to evaluate the insecticidal activity of Thymus capitatus essential oils and two natural abrasives to control Myzus persicae. The in vitro application of thyme essential oils showed a significant toxic effect by fumigation as well as by spraying. The LC50 for both application methods recorded after 24 h were about 20.01 and 13.26 µl/l air, respectively. In addition, in vivo experiment based on bioinsecticide formulation (LC50 thyme essential oils + kaolin or diatomaceous earth) were carried out. The mortality rates registered after 24 h were 74.19 and 97.84% for the combination with kaolin and diatomaceous earth, respectively. Meanwhile, emulsions with 1 μl of these oils have been tested on the target aphid. This treatment has lead after 24 h to a mortality rate of 55.55%. The mechanical effect of both abrasive powders has been highlighted through dehydration, shrinkage and deformation of the aphid cuticle. Interestingly, the combination of diatomaceous earth with the T. capitatus essential oils was significantly the most effective to control aphid populations

Chemical Composition and Antioxidant Potential Differences between Cynomorium coccineum L. Growing in Italy and in Tunisia: Effect of Environmental Stress

Cynomorium coccineum is a parasitic plant that has been known for centuries in ethnopharmacology. However, its biological activities have been scarcely studied, particularly in the case of plant grown in North Africa. Thus, we compared the chemical composition and antioxidant potential of C. coccineum taken from two regions characterized by very different climates: the Tataouine region in southeast Tunisia, which lies near the desert, and Sardinia in south Italy, which lies near the coast. The antioxidant potential of freeze-dried specimens from the hexane, ethyl acetate, acetone, methanolic, and aqueous extracts was tested using both electron transfer (ET) methods (i.e., TEAC-ABTS, FRAP, and DPPH) and hydrogen atom transfer (HAT) assay (ORAC-PYR). The metabolic profiles of both the methanolic and aqueous extracts were further investigated by 1H NMR spectroscopy. We also obtained fixed oils by supercritical fractioned extraction (SFE) with CO2. GC and HPLC were then used combined to determine the fatty acids profile. All extracts showed significantly different antioxidant capacities. 1H NMR spectroscopy showed evidence for the presence of amino acids, organic acids, and carbohydrates. The main fatty acids in the oils were 18:1 n-9, 18:2 n-6, 16:0, and 18:3 n-3. All the results showed a difference in chemical composition that influenced the total antioxidant power and the biological activity, verifying that climate affects the chemical composition of plants

Etude de la production de lipides par <em>Streptomyces</em> à partir de résidus lignocellulosiques

Dans le contexte actuel d’épuisement des ressources fossiles et de protection de l’environnement, la valorisation énergétique des huiles issues de la biomasse et la chimie verte prennent de l’importance. En effet, ces huiles et leurs dérivés biodégradables peuvent venir en remplacement des produits d'origine fossile. Ils sont de plus en plus retrouvés dans les produits de grande consommation (savon, produits d’entretien) ou industriels (solvants, lubrifiants). Deux sources sont envisagées, celles des huiles végétales déjà bien implantées, et celle des huiles produites à partir de microorganismes, actuellement en plein essor. Parmi les microorganismes, Streptomyces lividans est une bactérie des sous-bois qui présente l’avantage d’être capable d’exploiter des matières premières ligno-cellulosiques comme source de carbone pour sa production de biomasse (Antai et al., 1981 ; Davis et al., 2010). Par ailleurs, dans certaines conditions de culture, mises au point dans l'équipe Métabolisme Energétique des Streptomyces, il a été montré que cette bactérie était capable de produire de l'huile sous forme d'inclusions cytoplasmiques, les corps lipidiques (Kaddor et al., 2009). Ce travail a reçu le soutien financier du PRES Universud pour 2010 et les premiers résultats montrent que la souche Streptomyces lividans TK24 stocke jusqu'à 25% de sa masse sèche en acides gras (majoritairement des acides gras impairs en C15 et branchés), essentiellement sous forme de triglycérides

Etude de la production de lipides par <em>Streptomyces</em> à partir de résidus lignocellulosiques

Dans le contexte actuel d’épuisement des ressources fossiles et de protection de l’environnement, la valorisation énergétique des huiles issues de la biomasse et la chimie verte prennent de l’importance. En effet, ces huiles et leurs dérivés biodégradables peuvent venir en remplacement des produits d'origine fossile. Ils sont de plus en plus retrouvés dans les produits de grande consommation (savon, produits d’entretien) ou industriels (solvants, lubrifiants). Deux sources sont envisagées, celles des huiles végétales déjà bien implantées, et celle des huiles produites à partir de microorganismes, actuellement en plein essor. Parmi les microorganismes, Streptomyces lividans est une bactérie des sous-bois qui présente l’avantage d’être capable d’exploiter des matières premières ligno-cellulosiques comme source de carbone pour sa production de biomasse (Antai et al., 1981 ; Davis et al., 2010). Par ailleurs, dans certaines conditions de culture, mises au point dans l'équipe Métabolisme Energétique des Streptomyces, il a été montré que cette bactérie était capable de produire de l'huile sous forme d'inclusions cytoplasmiques, les corps lipidiques (Kaddor et al., 2009). Ce travail a reçu le soutien financier du PRES Universud pour 2010 et les premiers résultats montrent que la souche Streptomyces lividans TK24 stocke jusqu'à 25% de sa masse sèche en acides gras (majoritairement des acides gras impairs en C15 et branchés), essentiellement sous forme de triglycérides

Etude de la production de lipides par Streptomyces à partir de résidus lignocellulosiques

Dans le contexte actuel d’épuisement des ressources fossiles et de protection de l’environnement, la valorisation énergétique des huiles issues de la biomasse et la chimie verte prennent de l’importance. En effet, ces huiles et leurs dérivés biodégradables peuvent venir en remplacement des produits d'origine fossile. Ils sont de plus en plus retrouvés dans les produits de grande consommation (savon, produits d’entretien) ou industriels (solvants, lubrifiants). Deux sources sont envisagées, celles des huiles végétales déjà bien implantées, et celle des huiles produites à partir de microorganismes, actuellement en plein essor. Parmi les microorganismes, Streptomyces lividans est une bactérie des sous-bois qui présente l’avantage d’être capable d’exploiter des matières premières ligno-cellulosiques comme source de carbone pour sa production de biomasse (Antai et al., 1981 ; Davis et al., 2010). Par ailleurs, dans certaines conditions de culture, mises au point dans l'équipe Métabolisme Energétique des Streptomyces, il a été montré que cette bactérie était capable de produire de l'huile sous forme d'inclusions cytoplasmiques, les corps lipidiques (Kaddor et al., 2009). Ce travail a reçu le soutien financier du PRES Universud pour 2010 et les premiers résultats montrent que la souche Streptomyces lividans TK24 stocke jusqu'à 25% de sa masse sèche en acides gras (majoritairement des acides gras impairs en C15 et branchés), essentiellement sous forme de triglycérides