In-vitro-Untersuchungen zur reduktiven Acetogenese im Pansen

Der mikrobielle Syntheseweg, in dem aus Kohlendioxid und Wasserstoff Acetat gebildet wird, nennt sich reduktive Acetogenese und tritt im Dickdarm von Mensch. Schwein und Kaninchen auf. Seitdem reduktiv acetogene Bakterien auch im Pansen nachgewiesen worden sind, wird die reduktive Acetogenese als mögliche Alternative zur ruminalen Methanogenese diskutiert. Im Pansen bilden acetogene Bakterien Acetat jedoch nicht durch Reduktion von Kohlendioxid mit Wasserstoff sondern durch Oxidation von leicht löslichen Substraten. Ausgehend von den Unterschieden zwischen den mikrobiellen Habitaten Dickdarm und Pansen wurde in der vorliegenden Arbeit in zwei Versuchsstufen untersucht, welche Faktoren die reduktive Acetogenese im Pansen initiieren können. In Versuchsstufe 1 wurde der Einfluß der Faktoren Anwesenheit von Protozoen, Ration sowie Nüchterungsdauer des Spendertieres und in-vitro-Substrat mit der in-vitro-Methode batch-culture überprüft. Die Ergebnisse aus diesem Versuch wurden ansc! hließend anhand der Kriterien Hemmung der Methanbildung, Höhe des Methan / SCFA (flüchtige Fettsäuren)-Verhältnisses und Wasserstoffwiederfindungsrate hinsichtlich ihres Potentials zur Initiierung der reduktiven Acetogenese bewertet. Basierend auf dieser Bewertung wurden in Versuchsstufe 2 die Effekte der Defaunierung, der endogenen Substanzen in autoklaviertem Blinddarminhalt mit der batch-culture und der Einfluß von einer 0,4 bzw. einer 0,6 %igen Gallensalzkonzentration mit dem RUSITEC-System untersucht. Dazu wurde ein Verfahren unter Verwndung der 13C-Kernresonanzspekroskopie (NMR) zum direkten Nachweis der reduktiven Acetogenese eingesetzt. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, daß die Methanbildung durch Eliminierung der Protozoen im Pansensaft vollständig gehemmt wurde und es zu einer deutlichen Verschiebung des Acetat / Propionat-Verhältnisses zugunsten des Propionats kam. Das 13C-CO2-Markerverfahren im defaunierten Pansensaft gab jedoch keine Hinweise auf das Vorko! mmen von reduktiver Acetogenese. Der Einfluß der Faktoren Ration sowie Nüchterungsdauer des Spendertieres und in-vitro-Substrat Heu bzw. Stroh deutete bei keinem der gemessenen Fermentationsparameter auf eine mögliche Initiierung der reduktiven Acetogenese hin. Sowohl das in-vitro-Substrat autoklavierter Blindarminhalt als auch die Gallensalzzugabe führten zu einer deutlichen Hemmung der Methanogenese. Dabei wurde beim Einsatz des in-vitro-Substrates Blinddarminhalt eine deutlich erniedrigte Wasserstoffwiederfingungsrate beobachtet. Die Untersuchungen mit 13C-CO2-Marker zeigten jedoch, daß die Verwendung von autoklaviertem Blindarminhalt die reduktive Acetogenese nicht initiieren konnte. In der Pansenflüssigkeit, die zur Überprüfung des Langzeiteffektes von Gallensalzen 7 Tage im RUSITEC-System inkubiert worden war, konnte reduktive Acetogenese im Fermenter ohne Gallensalzzugabe (Kontrolle) und in dem mit niedriger Gallensalzkonzentration nachgewiesen werden, nicht aber im Fer! menter mit hoher Gallensalzkonzentration. In der vorliegenden Arbeit werden die Einflüsse aller variierten Faktoren auf die Fermentationsparameter flüchtige Fettsäuren (SCFA), Methan, Methan / SCFA und Wasserstoffwiederfindungsrate diskutiert. Die Tatsache, daß reduktive Acetogenese bei keiner bzw. geringer, nicht aber bei hoher Gallensalzzugabe auftrat, führte zu der Schlußfolgerung, daß der Einsatz von Gallensalzen nicht zu einer Initiierung der reduktiven Acetogenese im Pansen führt. Dagegen scheint die reduktive Acetogenese vielmehr durch Adaptation der mikrobiellen Biozönose des Pansens an das RUSITEC-System gefördert zu werden

κ\kappa-Deformed quantum and classical mechanics for a system with position-dependent effective mass

We present the quantum and classical mechanics formalisms for a particle with position-dependent mass in the context of a deformed algebraic structure (named $\kappa$-algebra), motivated by the Kappa-statistics. From this structure we obtain deformed versions of the position and momentum operators, which allow to define a point canonical transformation that maps a particle with constant mass in a deformed space into a particle with position-dependent mass in the standard space. We illustrate the formalism with a particle confined in an infinite potential well and the Mathews-Lakshmanan oscillator, exhibiting uncertainty relations depending on the deformation

Studies of transport coefficients in charged AdS4_{4} black holes on κ\kappa-deformed space

In this work, we study the effect of $\kappa$-deformed space on the thermodynamic quantities, this are find through the holographic renormalization that provide the free energy, which is fundamental to derive the another thermodynamic quantities. For this scenario we consider an charged AdS$_{4}$ black hole for an Einstein-Maxwell model where the derivative quadrivector is replaced by a deformed version inspired in Kaniadakis statistics. Besides, we extract the transport coefficient know as electrical conductivity.Comment: 5 pages, 8 figure

Valorisation Potential of Invasive Acacia dealbata, A. longifolia and A. melanoxylon from Land Clearings

Acacia spp. are invasive in Southern Europe, and their high propagation rates produce excessive biomass, exacerbating wildfire risk. However, lignocellulosic biomass from Acacia spp. may be utilised for diverse biorefinery applications. In this study, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR), high-performance anion-exchange chromatography pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) and lignin content determinations were used for a comparative compositional characterisation of A. dealbata, A. longifolia and A. melanoxylon. Additionally, biomass was treated with three white-rot fungi species ( Ganoderma lucidum, Pleurotus ostreatus and Trametes versicolor), which preferentially degrade lignin. Our results showed that the pre-treatments do not significantly alter neutral sugar composition while reducing lignin content. Sugar release from enzymatic saccharification was enhanced, in some cases possibly due to a synergy between white-rot fungi and mild alkali pretreatments. For example, in A. dealbata stems treated with alkali and P. ostreatus, saccharification yield was 702.3 nmol mg -1, which is higher than the samples treated only with alkali (608.1 nmol mg -1), and 2.9-fold higher than the non-pretreated controls (243.9 nmol mg -1). By characterising biomass and pretreatments, generated data creates value for unused biomass resources, contributing to the implementation of sustainable biorefining systems. In due course, the generated value will lead to economic incentives for landowners to cut back invasive Acacia spp. more frequently, thus reducing excess biomass, which exacerbates wildfire risk