Genetically manipulated phages with improved pH resistance for oral administration in veterinary medicine

Orally administered phages to control zoonotic pathogens face important challenges, mainly related to the hostile conditions found in the gastrointestinal tract (GIT). These include temperature, salinity and primarily pH, which is exceptionally low in certain compartments. Phage survival under these conditions can be jeopardized and undermine treatment. Strategies like encapsulation have been attempted with relative success, but are typically complex and require several optimization steps. Here we report a simple and efficient alternative, consisting in the genetic engineering of phages to display lipids on their surfaces. Escherichia coli phage T7 was used as a model and the E. coli PhoE signal peptide was genetically fused to its major capsid protein (10A), enabling phospholipid attachment to the phage capsid. The presence of phospholipids on the mutant phages was confirmed by High Performance Thin Layer Chromatography, Dynamic Light Scattering and phospholipase assays. The stability of phages was analysed in simulated GIT conditions, demonstrating improved stability of the mutant phages with survival rates 102107 pfu.mL1 higher than wild-type phages. Our work demonstrates that phage engineering can be a good strategy to improve phage tolerance to GIT conditions, having promising application for oral administration in veterinary medicine.This work was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) under the scope of the strategic funding of UID/BIO/04469/2013 unit and COMPETE 2020 (POCI-01-0145-FEDER-006684) and under the scope of the Project PTDC/BBB-BSS/6471/2014 (POCI-01-0145-FEDER-016678). Franklin L. Nobrega and Ana Rita Costa acknowledge FCT for grants SFRH/BD/86462/2012 and SFRH/BPD/94648/2013, respectively. Melvin F. Siliakus acknowledges funding from the Biobased Ecologically Balanced Sustainable Industrial Chemistry (BE-BASIC) foundation. Electron microscopy work was performed at the Wageningen Electron Microscopy Centre (WEMC) of Wageningen University

Status of Biodiversity in the Baltic Sea

The brackish Baltic Sea hosts species of various origins and environmental tolerances. These immigrated to the sea 10,000 to 15,000 years ago or have been introduced to the area over the relatively recent history of the system. The Baltic Sea has only one known endemic species. While information on some abiotic parameters extends back as long as five centuries and first quantitative snapshot data on biota (on exploited fish populations) originate generally from the same time, international coordination of research began in the early twentieth century. Continuous, annual Baltic Sea-wide long-term datasets on several organism groups (plankton, benthos, fish) are generally available since the mid-1950s. Based on a variety of available data sources (published papers, reports, grey literature, unpublished data), the Baltic Sea, incl. Kattegat, hosts altogether at least 6,065 species, including at least 1,700 phytoplankton, 442 phytobenthos, at least 1,199 zooplankton, at least 569 meiozoobenthos, 1,476 macrozoobenthos, at least 380 vertebrate parasites, about 200 fish, 3 seal, and 83 bird species. In general, but not in all organism groups, high sub-regional total species richness is associated with elevated salinity. Although in comparison with fully marine areas the Baltic Sea supports fewer species, several facets of the system's diversity remain underexplored to this day, such as micro-organisms, foraminiferans, meiobenthos and parasites. In the future, climate change and its interactions with multiple anthropogenic forcings are likely to have major impacts on the Baltic biodiversity

The influence of external factors on bacteriophages—review

The ability of bacteriophages to survive under unfavorable conditions is highly diversified. We summarize the influence of different external physical and chemical factors, such as temperature, acidity, and ions, on phage persistence. The relationships between a phage’s morphology and its survival abilities suggested by some authors are also discussed. A better understanding of the complex problem of phage sensitivity to external factors may be useful not only for those interested in pharmaceutical and agricultural applications of bacteriophages, but also for others working with phages

Carbonate associated minerals and possibilities for their utilization as SO2 sorbents (on the example „Bełchatów" lignite deposit)

W pracy przedstawiono rezultaty badań jurajskich wapieni i mioceńskiej kredy jeziornej - kopalin towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów. Celem badań było wykazanie przydatności badanych kopalin towarzyszących jako sorbentów mineralnych w technologiach odsiarczania stosowanych w przemyśle energetycznym. Realizacja celów badawczych wymagała zastosowania kompleksowej metodyki badawczej obejmującej badania mineralogiczno-petrograficzne, chemiczne, fizykochemiczne (oznaczenie białości, kinetyki rozpuszczania kalcytu, współczynników reaktywności (RI) sorpcji bezwględnej (CI)) oraz fizykomechaniczne (m.in. Indeks pracy Bonda). Dominującym składnikiem mineralnym badanych wapieni jest kalcyt. Zawartość CaCO3 zawiera się w przedziale 91,11-99,15% wag. i wynosi średnio 97,14% wag. Wapienie będą mogły zostać wykorzystane zarówno w mokrych, jak i suchych technologiach odsiarczania gazów, w tym również w paleniskach fluidalnych. Białość kształtuje się na poziomie 72,4. Ponadto badane wapienie charakteryzują się znaczną prędkością rozpuszczania kalcytu. Oznaczone wartości parametrów reaktywności (RI = 2,3 mol Ca/mol S) i sorpcji bezwględnej (CI = 126 gS/1000g sorbentu) spełniają wymagania stawiane sorbentom przemysłowym (RI 120 gS/1000g sorbentu). Również wyniki badań energochłonności procesu mielenia (Wi od 7,03 do 12,90 kWh/Mg) odpowiadają innym tego typu surowcom dostępnym na rynku krajowym. Kreda jeziorna występuje w złożu Bełchatów w trzech odmianach litologicznych. Dominują odmiany biała i zawęglona; zsylifikowana występuje sporadycznie. Poszczególne odmiany są eksploatowane wspólnie i składowane na złożach antropogenicznych. Głównym składnikiem mineralnym wszystkich odmian kredy jeziornej jest kalcyt. Jednak skład chemiczny wskazuje na możliwość ich wykorzystania w roli sorbentu SO2 tylko w paleniskach fluidalnych. Wartości wskaźników sorpcji bezwzględnej i reaktywności odmiany białej (RI = 1,63 mol Ca/mol S; CI = 185 gS/1000g sorbentu) i zawęglonej (RI = 1,43 mol Ca/mol S; CI = 124 gS/1000g sorbentu) pozwalają ocenić zdolności sorpcyjne kredy jeziornej jako znakomite, znacznie przewyższające parametry dostępnych na rynku krajowym sorbentów przemysłowych. Kreda jeziorna zsylifikowana jest sorbentem niskiej jakości (RI = 7,30 mol Ca/mol S; CI = 15 gS/1000g sorbentu) ale z racji niewielkiego udziału w bilansie zasobów nie ma to znaczenia.The paper presents the results of research of Jurassic limestone and Miocene lacustrine chalk - the associated minerals in the "Bełchatów" lignite deposit. The aim of the study was to demonstrate the usefulness of the studied associated minerals as mineral sorbents in desulfurization technologies used in the energy industry. The research objectives' realization required the use of complex research methodology including mineralogical and petrographic studies, chemical analysis, physico-chemical (determination of whiteness, calcite dissolution kinetics, indices of reactivity (RI), and absolute sorption (CI)), and physico-mechanical ones (including the Bond work index). Calcite is the predominant mineral component in the limestone. CaC03 content is in the range of 91.11-99.15% by weight, and an average of 97.14% by weight. Limestone could be used both in wet and dry flue gas desulfurization technologies including fluidized bed combustion furnaces. The whiteness is 72.4. In addition, the limestone is characterized by a high rate of dissolution of calcite. The marked values of reactivity (RI = 2.3 mol Ca/mol S) and absolute sorption (CI = 126 gS/1000g of sorbent) meet the requirements of industrial sorbents (RI 120 gS / 1000 g of sorbent). Also, the results of the energy intensity of the grinding process (Wi from 7.03 to 12.90 kWh / Mg) correspond to other raw materials available on the domestic market. The lacustrine chalk occurs in the deposit in three lithological varieties. White and coaled varieties dominate, while silicified varieties occur sporadically. The different varieties are exploited together and stored in anthropogenic deposits. The main mineral ingredient of all varieties of lacustrine chalk is calcite. However, the chemical composition indicates its usefulness as a SO2 sorbent in fluidized bed combustion furnaces only. The values of absolute sorption and reactivity of white (RI = 1.63 mol Ca /mol S; CI = 185 GS / 1000g sorbent) and coaled varieties (RI = 1.43 mol Ca / mol S; CI = 124gGS / 1000g of sorbent) enable one to characterize the sorption capacity of lacustrine chalk as excellent, far exceeding the parameters of industrial sorbents available on the domestic market. The silicified lacustrine chalk is sorbent of low quality (RI = 7.30 mol Ca/mol S; CI = 15 gS / 1000g sorbent), which due to its small share in the balance of resources has no importance

The Bełchatów lignite deposit and the quarrying problem of mineral resources

Odkrywkowa eksploatacja węgla brunatnego w złożu Bełchatów wymaga zdejmowania 120-150 mln m3 osadów nadkładu rocznie. W masie tej znajduje się wiele odmian skał spełniających kryteria kopalin towarzyszących. Są to: holoceńskie torfy, plejstoceńskie piaski i żwiry oraz głazy narzutowe, neogeńskie iły poznańskie, a także iły beidelitowe, illitowe oraz kaolinowe. Stanowią je również piaskowce kwarcytowe, bruki krzemienne, kreda jeziorna oraz skały podłoża mezozoicznego (wapienie górnojurajskie, a także kredowe opoki, margle, gezy i diatomity). Wiele z odmian kopalin towarzyszących znalazło zastosowanie w różnorodnych technologiach. Iły typu beidelito-wego mogą być na przykład wykorzystywane w ceramice, wiertnictwie, odlewnictwie, do uszczelniania górotworu, jako sorbenty i materiały izolacyjne przy budowie zbiorników odpadów. Z kolei wapienie oraz piaskowce kwarcytowe są stosowane jako kruszywo drogowe. Kreda jeziorna do chwili obecnej była używana głównie jako nawóz rolniczy. Czynione są próby jej wykorzystania jako kredy technicznej, malarskiej, wapna palonego, a przede wszystkim jako sorbentu i w przemyśle cementowym. Ze względu na trudności związane z bieżącym zagospodarowaniem i zbytem niektórych kopalin towarzyszących oraz ochronę zasobów przed ich bezpowrotną stratą Kopalnia dopracowała się własnych rozwiązań. Czyni to poprzez świadome formowanie monosurowcowych złóż wtórnych, zwanych również antropogenicznymi.Open pit mining of lignite in the Bełchatów deposit requires annual removing of 120-150 mln m3 of overburden. Within such a huge volume of sediments there are numerous rock varieties meeting criteria of associated mineral raw materials, thus the mine cannot overlook the problem of their utilization. In the Bełchatów lignite deposit, the list of associated mineral raw materials includes Holocene peats, Pleistocene sands, gravels and erratic boulders as well, Tertiary clays (Poznań, beidellite, illite and kaolinite varieties, according to the division used by the mine). Other Tertiary rocks, such as quartz sandstones, chert pavement layers, lacustrine chalk, as well as the rocks of Mesozoic basement (Upper Jurassic limestones and Cretaceous marls, geizes and diatomites) may also become important commodities. The range of practical applications of these rocks is very wide. For instance, the beidellite clays may be utilized in ceramic, drilling and casting technologies, as sorbents and also as impervious, sealing materials in constructing landfills. The limestones and sandstones represent materials which road aggregates can be produced from. Lacustrine chalk has been used as a natural mineral fertilizer but investigations of its properties are in progress and there are attempts to utilize this rock first of all as a sorbent and in cement industry, and also in production of technical and paint chalk and burnt lime. The mine have had to develop specific procedures to overcome problems with current utilization and marketing of some associated mineral raw materials as well as with their protecting during mass mining of lignite - the major commodity. Such solutions include storing the associated rocks, those minor but important raw materials, in separate for each variety secondary deposits, known as anthropogenic deposits

The mineralogical research in associate raw materials and waste mineral materials

The rational management of raw materials resources requires utilization all useful mineral types occurring in a deposit, i.e. associated mineral raw materials and waste mineral materials which come from exploration process. The associated mineral raw materials and mineral waste materials are often accumulated in anthropogenic deposits. The quality of raw material is a superior criterion which stimulates the possibility of its utilizations

The anthropogenic deposits and value of collect raw materials on example KWB "Bełchatów" SA

W szeroko rozumianej problematyce funkcjonowania górnictwa węgla brunatnego z uwagi na odkrywkowy charakter eksploatacji szczególną rolę odgrywają niewęglowe skały nadkładu i podłoża. W niektórych sytuacjach noszą one miano kopalin towarzyszących. Ich obecność to nie tylko związane z tym problemy eksploatacyjne, surowcowe czy ekologiczne. Ze względu na zapobieżenie ich bezpowrotnej stracie są one gromadzone w formie sztucznie tworzonych złóż antropogenicznych (wtórnych). Sposób składowania kopalin, ich zróżnicowanie litologiczne, interakcje zachodzące pomiędzy ich komponentami mogą spowodować zmianę przydatności użytecznej w stosunku do naturalnych kopalin zalegających w złożu węgla brunatnego. Sytuacja ta wymusza potrzebę realizacji dodatkowych badań surowcowych a nawet złożowych zalegających kopalin.The uncoaly bed-rocks and roof-rocks play particular role in widely understood problems of functioning mining industry. They bear name associated raw materials in some situations. The occurrence of associated raw materials is related with not only operational, qualitative and ecological problems. They are piled in the form of artificially created anthropogenic deposit for protection before their irrevocable loss. The manner of storage and disparity of lithological associated raw materials as well as the interactions among components can cause change of usefulness relatively to natural sediments in lignite deposit. The situations enforce for realization of additional research of qualitative and formation

The Mesozoic limestones from Szczercow (Belchatow lignite deposit) as SO2 sorbents used in the power industry

W pracy przedstawiono wyniki badań mineralogicznych, chemicznych, fizyko-chemicznych i fizyko-mechanicznych wapieni mezozoicznych pochodzących z podłoża węgla brunatnego w złożu „Bełchatów" (południowy brzeg Rowu Kleszczowa w polu Szczerców). Ich celem było wykazanie przydatności tych kopalin do wytwarzania sorbentów służących obniżeniu emisji SO2 z gazów elektrownianych, zarówno w mokrych metodach odsiarczania, jak i w paleniskach fluidalnych. Uzyskane wyniki wykazały, że wapienie te można traktować jako wysokiej klasy sorbenty SO2.The paper presents the results of mineralogical, chemical, physico-chemical and physico-mechanical examinations of the Mesozoic limestone underlying lignite seam in "Belchatow" deposit (the south edge of the Kleszczów tectonic trench in Szczerców field). The aim of the study was to prove the usefulness of these rocks for the production of sorbents used for the reduction of SO2 emissions in the energy sector. The results showed that the limestone may be treated as a high quality SO2 sorbent