Removal of heavy metals by using activated carbon produced from cotton stalks

Utilization of agricultural waste to produce valuable products has opened opportunities in Egypt to minimize serious public health risks from exposure to dangerous fumes that come from burning the agricultural wastes in open fields. In this study, activated carbon produced locally from cotton stalks was examined for the removal of target heavy metal contaminants from water and waste water. Adsorption studies conducted in completely mixed batch reactors showed the ability of the produced activated carbon to remove heavy metals, namely lead, cadmium and copper, from aqueous solutions in a pH range below that of precipitation and with high uptake capacity after an equilibrium reaction time of 72 hours. The surface titration experiment indicated a negative surface charge of the produced activated carbon in solution at pH as low as 6, meaning that electrostatic attraction of the divalent heavy metals can occur below the pH required for precipitation. Continuous flow columns studies showed a good affinity of the produced carbon for the target heavy metals compared to other commercial adsorbents, revealed by the number of bed volumes treated until breakthrough. The highest adsorption capacity was for lead, followed by copper and then cadmium. Multicomponent metal adsorption experiments indicated a competition for the available surface sites. Adsorption capacities in the mixture were reduced from their single-solute values for all metals

Adsorption of heavy metals cations in wastewater using cement kiln dust

Wastewater containing heavy metal constituents are mainly generated from industrial processes, such as electric battery manufacturing, lead smelting and glass industry. Heavy metals are very dangerous and carcinogenic due to the fact that they can bio-accumulate in our bodies resulting in increasing the concentration of chemicals in the biological organism compared to the chemical’s concentration in the environment. A special emphasize in this study is on lead, cadmium, and copper since they are the most common toxic heavy metals in some inorganic industrial wastewater. Common techniques used in heavy metals treatment processes are chemical treatment, flotation, filter coalescence,and membrane filtration. However, they deemed too expensive to meet stringent effluent characteristics. Adsorption process is known with its effectiveness and high efficiency in heavy metals recovery from treated wastewater besides some other physiochemical constituents. Cement Kiln Dust (CKD) as a low cost adsorbent for heavy metal cations uptake was examined for the removal of target heavy metals. Adsorption studies in completely mixed batch reactors were used to generate equilibrium pH adsorption edges. The adsorption behavior of the target heavy metals on the CKD was studied as a function of pH, contact time, sorbent doseand initial metal concentration.Studies showed the ability of CKD to remove the target heavy metals in a pH range below that of precipitation after an equilibrium reaction time of 24 hours maximum. The lead hydroxide precipitation is the dominant phenomenon at pH values \u3e 6.0 while for copper and cadmium, the precipitation started at pH 8.0 to reach approximately 90%. CKD is experimented in dynamic up-flow fixed bed reactors as well using stainless steel columns to study the dynamic breakthrough patterns. Synthetic metal solutes containing the target metals (lead, copper, and cadmium) are fed to the packed columns with the optimum conditionsresulted from the batch equilibrium experiments where the initial metal concentration is 30 mg/l. The experimental runs show that the CKD has a high affinity to adsorb the target metals. The column reactors have higher adsorption capacity than the batch ones for the same initial concentration of adsorbate. The surface concentration at exhaustion in a molar basis was found to be 240 μM/g, 290 μM/g, and 650μM/g for lead, copper and cadmium, respectively. A surface titration experiment indicated negative surface charge of the CKD at pH below 10, meaning that electrostatic attraction of the divalent metals can occur below the pH required for precipitation. However, surface complexation was also important due to the substantive metal removal. Accordingly, a surface complexation model approach that utilizes an electrostatic term in the double layer description was used to estimate equilibrium constants for the protolysis interactions of the CKD surface as well as equilibria between background ions and the sorbent surface. Moreover, the experimental results were fitted to both Langmuir and Freundlich isotherm models to obtain the parameters of each. It was found that the adsorption capacity of CKD had the order Pb≥ Cu\u3eCd as depicted by Langmuir and Freundlich isotherm models, which is consistent with the electronegativity of these metals;1.854, 1.85, and 1.52, respectively. The sorption capacity at the optimum conditions was 14.85, 14.65, and 14.1 mg/g for lead, copper, and cadmium respectively. The experiments were also supported by Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectroscopy. In addition, scanning electron microscope (SEM) together with energy dispersive X-ray (EDX) were performed to the CKD before and after the treatment process. The SEM and EDX were done using different magnifications in order to better understand the physical and elemental characteristics of CKD before and after adsorption.Hydrated lime as a prime source of CaO, the major constituent of CKD, was also examined at a bench scale as well and compared to CKD in heavy metals uptake. This is to investigate whether the presence of other chemical composition in CKD, such as sodium, chloride, silicon, iron…etc., has any role in the treatment process or not. A pilot scale of a full wastewater treatment plant of 20~25 l/hr capacity was fabricated to investigate the capability of CKD in treating selected industrial wastewater and scaling up of the proposed treatment facility. Raw industrial wastewater from glass manufacturing is introduced to the pilot scale unit. In glass manufacturing, lead oxide, potash, zinc oxide, and other metal oxides are used ascoloring or de-coloring agents. Accordingly, liquid effluents resulted from grinding, polishing, coating and electroplating processes include suspended solids, heavy metals (i.e., lead), and variations in pH. The proposed treatment unit using CKD is able to reduce the total suspended solids (TSS) by 95% and biochemical oxygen demand (BOD) by 72%. In addition, heavy metals concentrations in the raw wastewater, such as lead, copper, chromium, nickel, and zinc, have been effectively treated to meet the international and national permissible limits for restricted irrigation. The highest metal concentration in the examined raw industrial wastewater is lead, and it has been reduced from 31.5 mg/l to 0.242 mg/l. The results were promising and indicated that the introduced methodology can be industrially applied. Finally, the economic viability for the proposed treatment plant was evaluated. The economic indicators in terms of economic rate of return (11.5%) and the positive net economic present value proved that the system is economically and sustainably viable

Die Wirkung von Orexin B auf die Hormonsekretion ( Insulin, Glukagon und Somatostatin ) des isoliert perfundierten Rattenpankreas

Nachdem 1998 die Orexine entdeckt wurden, sind primär zahlreiche Untersuchungen weltweit bezüglich ihrer Wirksamkeit auf das zentrale Nervensystem durchgeführt worden. Die Identifizierung der Orexinrezeptoren sowie vermehrte Hinweise auf eine mögliche auch peripher existierende Wirkung der Orexine führten zur Zielsetzung dieser Arbeit. Untersucht werden sollte der periphere Einfluss von Orexin B auf die Hormonsekretion des Pankreas. Hierzu wurde ein etabliertes Perfusionssystem an männlichen Wistar-Ratten verwendet. Nach 24 stündiger Nahrungskarenz wurde bei den Ratten das Pankreas operativ isoliert und zwischen Truncus coeliacus und Vena portae mit einem abgestimmten Perfusionsmedium perfundiert. Zu Beginn wurde das Pankreas nur „basal“ perfundiert, dann mit 10 mM Glukose die Sekretionsaktivität stimuliert. Nacheinander wurde nun der Einfluss der verschiedenen Substanzen auf das Rattenpankreas durch Hinzugeben zum Perfusionsmedium überprüft. So wurden sukzessive verschiedene Orexin B Konzentrationen sowie die Wirkung von Leptin, GLP-I und Arginin auf das Pankreas untersucht. Die Probengewinnung des Perfusats aus der Vena portae fand in verschiedenen Zeitabständen fraktioniert statt, so dass die Früh- und die Spätphase der Pankreasaktivität separat beurteilbar waren. Diese Proben wurden dann auf ihren Gehalt an Insulin, Glukagon und teilweise auch an Somatostatin mittels Radioimmunoassay untersucht. Die resultierenden Daten wurden in drei Phasen aufbereitet: eine basale, sowie die eigentlich entscheidenden erste und zweite Sekretionsphasen des Rattenpankreas. Die Ergebnisse zeigten, dass Orexin B in hohen Konzentrationen eine deutliche Stimulation der Insulinsekretion des Pankreas bewirkt, die in der Spätphase stärker ausgeprägt ist. Die Wirkungsweise von Leptin als Inhibitor der Insulinsekretion konnte auch in diesen Untersuchungen nachgewiesen werden. Es wirkt als funktioneller Antagonist des Orexin B, wenn auch dieses in der verwendeten Konzentration von 10-8 M den Leptineffekt nicht vollständig ausgleichen konnte. Die Untersuchungen bezüglich des Einflusses von Orexin B auf die GLP-1 stimulierte Insulinsekretion, zeigten eine geringe Steigerung derselben. Jedoch wurde klar, dass die verwendete Dosierung von Orexin B mit 10-8 M die starke Wirkung des 10-9 M GLP-1 nur gering verstärken konnte, der insulinsteigernde Effekt jedoch maßgeblich auf das GLP-1 zurückzuführen ist. Die singuläre Perfusion mit Arginin zeigte merkwürdigerweise keinen statistisch relevanten Einfluss auf die Insulinsekretion des Pankreas. Im Gegensatz hierzu zeigte sich bei der kombinierten Applikation von Orexin B und Arginin eine deutliche Steigerung des Insulinsekretion, so dass von einer gegenseitigen Verstärkung beider Substanzen hinsichtlich der Stimulation der Insulinsekretion ausgegangen werden muss. Hinsichtlich der Glukagonsekretion des Pankreas zeigt Orexin B einen deutlichen inhibierenden Effekt auf die α-Zellen. Dieser Effekt vermag jedoch nicht die sekretionsstimulierende Wirkung des Leptin auf das Rattenpankreas zu relativieren; es vermindert in der verwendeten 10-8 M Konzentrationen die Sekretionsmenge nur geringgradig. Ähnlich sieht es bei der Interaktion von Orexin B und Arginin aus. Arginin als bekannter potenter Stimulator der Glukagonsekretion wird in seiner Wirkung durch Orexin B eingeschränkt. Aber auch hier vermag das mit 10-8 M dosierte Orexin B die Argininwirkung (10 mM) nicht vollständig aufheben. Die orientierenden Untersuchungen hinsichtlich der Beeinflussung der Somatostatinsekretion zeigten hingegen keine erkennbare Wirksamkeit von Orexin B auf die Funktion der D-Zellen. Weitere Untersuchungen hinsichtlich der detaillierten Einflussnahme des Orexin B’s im Hormonhaushalt müssten folgen, v.a. mit noch höheren Dosierungen desselben. Zum anderen wären Nachforschungen bzgl. der Rezeptorwirkung und auch der Rezeptorendichte auf den Pankreaszellen aufschlussreich, die die genaue Funktion sowie die zahlenmäßige und regionale Verteilung der OX-2-Rezeptoren verdeutlichen. Wichtige Hinweise für die Wirkungsweise des Orexin B’s würden auch die (konkurrierende) Situation der verschiedenen Substanzen am Orexinrezeptor darstellende Untersuchungen geben

Die Wirkung von Orexin B auf die Hormonsekretion ( Insulin, Glukagon und Somatostatin ) des isoliert perfundierten Rattenpankreas

Nachdem 1998 die Orexine entdeckt wurden, sind primär zahlreiche Untersuchungen weltweit bezüglich ihrer Wirksamkeit auf das zentrale Nervensystem durchgeführt worden. Die Identifizierung der Orexinrezeptoren sowie vermehrte Hinweise auf eine mögliche auch peripher existierende Wirkung der Orexine führten zur Zielsetzung dieser Arbeit. Untersucht werden sollte der periphere Einfluss von Orexin B auf die Hormonsekretion des Pankreas. Hierzu wurde ein etabliertes Perfusionssystem an männlichen Wistar-Ratten verwendet. Nach 24 stündiger Nahrungskarenz wurde bei den Ratten das Pankreas operativ isoliert und zwischen Truncus coeliacus und Vena portae mit einem abgestimmten Perfusionsmedium perfundiert. Zu Beginn wurde das Pankreas nur „basal“ perfundiert, dann mit 10 mM Glukose die Sekretionsaktivität stimuliert. Nacheinander wurde nun der Einfluss der verschiedenen Substanzen auf das Rattenpankreas durch Hinzugeben zum Perfusionsmedium überprüft. So wurden sukzessive verschiedene Orexin B Konzentrationen sowie die Wirkung von Leptin, GLP-I und Arginin auf das Pankreas untersucht. Die Probengewinnung des Perfusats aus der Vena portae fand in verschiedenen Zeitabständen fraktioniert statt, so dass die Früh- und die Spätphase der Pankreasaktivität separat beurteilbar waren. Diese Proben wurden dann auf ihren Gehalt an Insulin, Glukagon und teilweise auch an Somatostatin mittels Radioimmunoassay untersucht. Die resultierenden Daten wurden in drei Phasen aufbereitet: eine basale, sowie die eigentlich entscheidenden erste und zweite Sekretionsphasen des Rattenpankreas. Die Ergebnisse zeigten, dass Orexin B in hohen Konzentrationen eine deutliche Stimulation der Insulinsekretion des Pankreas bewirkt, die in der Spätphase stärker ausgeprägt ist. Die Wirkungsweise von Leptin als Inhibitor der Insulinsekretion konnte auch in diesen Untersuchungen nachgewiesen werden. Es wirkt als funktioneller Antagonist des Orexin B, wenn auch dieses in der verwendeten Konzentration von 10-8 M den Leptineffekt nicht vollständig ausgleichen konnte. Die Untersuchungen bezüglich des Einflusses von Orexin B auf die GLP-1 stimulierte Insulinsekretion, zeigten eine geringe Steigerung derselben. Jedoch wurde klar, dass die verwendete Dosierung von Orexin B mit 10-8 M die starke Wirkung des 10-9 M GLP-1 nur gering verstärken konnte, der insulinsteigernde Effekt jedoch maßgeblich auf das GLP-1 zurückzuführen ist. Die singuläre Perfusion mit Arginin zeigte merkwürdigerweise keinen statistisch relevanten Einfluss auf die Insulinsekretion des Pankreas. Im Gegensatz hierzu zeigte sich bei der kombinierten Applikation von Orexin B und Arginin eine deutliche Steigerung des Insulinsekretion, so dass von einer gegenseitigen Verstärkung beider Substanzen hinsichtlich der Stimulation der Insulinsekretion ausgegangen werden muss. Hinsichtlich der Glukagonsekretion des Pankreas zeigt Orexin B einen deutlichen inhibierenden Effekt auf die α-Zellen. Dieser Effekt vermag jedoch nicht die sekretionsstimulierende Wirkung des Leptin auf das Rattenpankreas zu relativieren; es vermindert in der verwendeten 10-8 M Konzentrationen die Sekretionsmenge nur geringgradig. Ähnlich sieht es bei der Interaktion von Orexin B und Arginin aus. Arginin als bekannter potenter Stimulator der Glukagonsekretion wird in seiner Wirkung durch Orexin B eingeschränkt. Aber auch hier vermag das mit 10-8 M dosierte Orexin B die Argininwirkung (10 mM) nicht vollständig aufheben. Die orientierenden Untersuchungen hinsichtlich der Beeinflussung der Somatostatinsekretion zeigten hingegen keine erkennbare Wirksamkeit von Orexin B auf die Funktion der D-Zellen. Weitere Untersuchungen hinsichtlich der detaillierten Einflussnahme des Orexin B’s im Hormonhaushalt müssten folgen, v.a. mit noch höheren Dosierungen desselben. Zum anderen wären Nachforschungen bzgl. der Rezeptorwirkung und auch der Rezeptorendichte auf den Pankreaszellen aufschlussreich, die die genaue Funktion sowie die zahlenmäßige und regionale Verteilung der OX-2-Rezeptoren verdeutlichen. Wichtige Hinweise für die Wirkungsweise des Orexin B’s würden auch die (konkurrierende) Situation der verschiedenen Substanzen am Orexinrezeptor darstellende Untersuchungen geben

Proximate Composition, Mineral Content and Secondary Metabolites of Three Medicinal Wild Fagonia Species

Proximate composition of the aerial parts of three Fagonia species (Fagonia arabica L., F. mollis Delile and F. cretica L.) collected from different habitats were analyzed. Macro- and micro-elements as well as some secondary metabolites were estimated. The obtained results revealed that F. creticus contains appreciable levels of nutritive components considering that its nutritional value (351.06 kcal/100g dry wt.) was remarkably higher than that of F. arabica and F. mollis (327.99 and 293.07 kcal/100g dry wt., respectively). The concentration of Na was relatively the highest among the other estimated macroelements in the studied species followed by K, Ca and Mg, respectively while Fe was the highest microelement followed by Cu, Mn and Zn, respectively. The phytochemical composition revealed that methanolic extract of F. creticus was the richest in total alkaloids and flavonoids, while F. arabica found to be the richest in total phenolics and tannins

Pathological and physiological studies on the brown rot fungus Monilinia fructicola (Winter) Honey

Call number: LD2668 .T4 1965 E52Master of Scienc

Diversity of inulinase-producing fungi associated with two Asteraceous plants, Pulicaria crispa (Forssk.) and Pluchea dioscoridis (L.) growing in an extreme arid environment

Inulinases are potentially valuable enzymes catalyze the hydrolysis of plant’s inulin into high fructose syrups as sweetening ingredients for food industry and ethanol production. The high demands for inulinase enzymes have promoted interest in microbial inulinases as the most suitable approach for biosynthesis of fructose syrups from inulin. Arid land ecosystem represents a valuable bioresource for soil microbial diversity with unique biochemical and physiological properties. In the present study, we explored the fungi diversity associated with the rhizosphere and rhizoplane of two desert medicinal plants namely Pluchea dioscoridis and Pulicaria crispa growing in the South-Eastern desert of Aswan, Egypt. A total of 180 fungal isolates were screened based on their ability to grow on potato dextrose agar medium supplemented with 1% inulin. The isolated fungal colonies were morphologically identified according to cultural characteristics and spore-bearing structure. In addition, the inulinase activity of the isolated fungi was examined spectrophotometrically. Among these, Aspergillus terreus var. terreus 233, Botrytis cinerea, Aspergillus aegyptiacus, Cochliobolus australiensis 447 and Cochliobolus australiensis exhibited high inulinase activity ranging from 5.05 to 7.26 U/ml. This study provides a promising source of microbial inulinase, which can be scaled up for industrial applications. DOI: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.120564

Phytochemical analysis and biological activities of three wild Mesembryanthemum species growing in heterogeneous habitats

The objective of this study was to analyze the phytochemicals and to determine the antioxidant, antibacterial and allelopathic potential of three wild Mesembryanthemum species (M. crystallinum L., M. forsskaolii Hochst. Ex Boiss and M. nodiflorum L.). The phytochemical composition of the methanolic extract of studied species revealed the considerable quantities that might be responsible for their powerful antioxidant activity. The IC50 values were 386.51, 592.97, and 752.23µg/ml for M. nodiflorum, M. crystallinum and M. forsskaolii extracts respectively. The antibacterial activity index was calculated for each extract in comparison with the standard antibiotics. M. nodiflorum showed higher potency than ampicillin and penicillin G against against Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis. The allelopathic potential showed that the studied Mesembryanthemum species expressed a significant phytotoxic activity against Chenopodium murale weed in a dose dependent manner. M. nodiflorum sample showed the most phytotoxic effect among the studied species

Liposarcoma of the forearm in a man with type 1 neurofibromatosis: a case report

<p>Abstract</p> <p>Introduction</p> <p>The combination of neurofibromatosis and liposarcoma is very rare. We present a case of a dedifferentiated liposarcoma in the forearm, as a complication in a patient with neurofibromatosis type 1.</p> <p>Case presentation</p> <p>A Caucasian man with neurofibromatosis type 1 presented at our clinic complaining of a slow growing swelling on his left forearm over a period of one and a half years. Clinical examination and history pointed to malignancy. Radiological examination inclusive of magnetic resonance imaging and positron emission tomography confirmed our suspicion. A final diagnosis of dedifferentiated high-grade liposarcoma with axillary lymph node metastases was established after a pathological examination of a tumour biopsy. The consulting tumour board recommended either an elbow exarticulation or an accurate radical local resection including the metastatic axillary lymph nodes. Fortunately, we were able to perform an R-zero resection and the forearm could be saved. The treatment was completed with postoperative radiotherapy of the left forearm's operative bed, the left axillary and the supraclavicular regions. The patient decided against adjuvant chemotherapy.</p> <p>Conclusion</p> <p>Liposarcoma complicating neurofibromatosis type 1 is a very rare combination. Up to now, only five cases have been reported in the literature. We are adding a new case to this short list to stress the importance of early recognition. It is the first known case with this disease combination in an upper extremity. Liposarcoma is usually treated by surgery followed by radiotherapy. The role of chemotherapy is controversial and should be based on a decision made on a case-by-case basis.</p

HYPOGLYCEMIC EFFECT OF LUPIN ALKALOIDS AND/OR ROSIGLITAZONE IN PREGNANT DIABETIC RATS IN RELATION TO ATHEROGENIC INDEX

Diabetes (DM) is a group of metabolic disorders characterized by hyperglycemia resulting from defects in insulin secretion and/ or insulin action. It can be classified into; type 1 (T1DM) Type 2 DM, type 2 (T2DM), gestational diabetes and other specific types of diabetes. Diabetes is the most common pre-existing medical condition complicating pregnancy. Insulin resistance is associated with both type two diabetes and dislypedemia. This study aims to evaluate the changes in the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA- IR) and indices of atherogenic lipid profile parameters in pregnant diabetic rats after the administration of Rosiglitazone and /or alkaloid lupine extract. Blood glucose, hemoglobin content (Hb), lipid profile, insulin and glucagon concentrations were investigated at 20th day of gestation. The results revealed the improvement of HOMA-IR and The control of the hyperglycemic status in all treated group. Also, there are an increase in insulin concentration, and a decrease in glucagon concentration in all treated groups, in comparison to, STZ group. Meanwhile, it showed alternation in the atherogenic profile in Rosiglitazone treated groups, in comparison to, lupin treated groups. The correlations among (HOMA-IR and HDL), (AIP and LDL) and (glucose and Hb) were observed in our study at (r = 0.594, p&lt; 0.01), (r = 0.690, p&lt; 0.01), and (r = 0.811, p&lt; 0.01) respectively. The usage of lupine alkaloids to treating type two diabetes during the pregnancy is more favorable to avoid Rosiglitazone side effects. More studies are needed to explore the effect of Rosiglitazone on lipids and cardiovascular risk