Effect of non-nutritional factors on nisin production

When attempting to improve production of nisin, understanding the effect of non-nutritional factors is essential owing to a lack of adequate information about these factors among various investigations. Inorder to assess some of non-nutritional factors and how they influence the nisin production in batch cultivation, a laboratory scale study was performed. Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454 produced nisin and Micrococcus luteus ATCC 10240 was used in bioassay measurement as the nisinsensitive strain. The age and size of inoculum, initial pH value of the medium and flask volume/medium volume (F/M) ratio, temperature as well as agitation were studied by changing one factor at a time whilekeeping others constant in de Man, Rogosa and Sharpe (MRS) medium. Our results implied that pH value was positively related to increase nisin production. Two other important factors for a maximum nisin production were found to be agitation and flask volume/medium volume (F/M) ratio. Inoculum size more than 2.5% (v/v) had no effect on nisin production. The most suitable condition for inoculum age was 32-hour-old culture (at the end of log phase) and 27°C temperature provided maximum nisinproduction

Effets des précipitations acides sur les écosystèmes aquatiques au Canada: Situation actuelle et future

Cet article représente une évaluation de l'état actuel et des tendances observées dans les écosystèmes lacustres, ainsi que de leur état futur probable lorsque les réductions d'émissions requises dans le cadre de l'Entente Canada-États-Unis sur la qualité de l'air auront été effectives. Outre une synthèse des faits saillants de ce dossier pour l'ensemble du Canada, le présent article s'appuie aussi sur l'ensemble des données physico-chimiques récentes (8874 échantillons) observées sur 2779 lacs de l'est canadien, ainsi que celles recueillies (1012 échantillons) sur 252 lacs de l'ouest canadien depuis 1985. Des données biologiques (poissons, benthos, zooplancton et oiseaux aquatiques) ont également été inventoriées pour identifier l'ampleur des dommages biologiques.Les nombreux lacs ayant subi une acidification anthropique récente sont situés pour la plupart dans l'est du Canada où les dépôts de SO- sont élevés. La sensibilité des sols influence également leur distribution spatiale. Durant la période s'échelonnant de 1981 à 1994, seulement 33% des 202 lacs faisant l'objet d'un suivi temporel dans l'est du Canada ont montré une amélioration significative de leur acidité (réduction) en réponse à la baisse des dépôts de SO- (11% des lacs ont subi une hausse d'acidité et 56% n'ont montré aucun changement). Plus de la moitié des lacs ayant récupéré se situent à proximité de Sudbury en Ontario. Plusieurs processus biogéochimiques sont responsables du retard dans la réversibilité de l'acidification. Pour cette raison, la récupération biologique a été très faible dans l'est canadien, exception faite de la région immédiate de Sudbury.Trois scénarios d'émissions ont été considérés: scénario 1: niveaux d'émission canadiens et américains de 1985; scénario 2: émissions canadiennes de 1994 et émissions américaines de 1990 ; scénario 3: réductions d'émissions américaines et canadiennes complétées. Ces scénarios de réductions d'émissions, qui ont été utilisés comme données d'entrée à des modèles stationnaires simulant la chimie des eaux de surface et qui ont été appliqués à cinq grandes zones lacustres du l'est canadien, suggèrent que la proportion de lacs "endommagés" (définis comme étant des lacs de pH<6) diminuera conséquemment aux réductions d'émissions américaines et canadiennes. De 11 à 49% des lacs acidifiés le resteront après l'ensemble des réductions prévues (scénario 3). Le Québec et l'Ontario, qui reçoivent actuellement les plus fortes retombées acides, bénéficieront le plus des réductions. Les gains environnementaux seront plus faibles dans l'est et dans l'ouest du Canada. De plus faibles dépôts acides et une contribution naturelle à l'acidité pourraient expliquer cette moins grande récupération.Il est maintenant reconnu que le pH est le principal facteur d'influence de la diversité spécifique du poisson, bien que d'autres facteurs comme la morphométrie du lac, l'altitude et les concentrations de COD soient aussi en partie responsables. Une réduction des dommages biologiques (i.e.baisse des disparitions de populations de poisson) serait donc possible, mais cette amélioration ne surviendra qu'après la hausse du pH des eaux de surface. L'importance relative des gains au plan biologique suivra une évolution similaire à celui des aspects chimiques. Des dommages significatifs aux écosystèmes lacustres subsisteront néanmoins après réalisation de l'ensemble des réductions d'émissions. Des pertes de populations de poissons devraient subsister dans 6% (Sudbury) à 15% (Kejimkujik) des lacs. Compte tenu du grand nombre de lacs situés dans le sud-est canadien, les pourcentages précédents impliquent que les ressources piscicoles perdues pourraient être très élevées. La restauration des communautés piscicoles devra passer dans bien des cas par un ré-enpoissonnement. De nouveaux programmes de contrôle visant des réductions supplémentaires d'émissions seront dès lors nécessaires pour protéger correctement les écosystèmes sensibles.This paper is an assessment of the current status and trends of Canadian lake systems, and their likely status after the effect of the emission controls required by the Canada/US Air Quality Agreement is fully realized. Many anthropogenically acidified lakes presently occur in that part of eastern Canada where SO- deposition is elevated. Terrain sensitivity also influences their spatial distribution. From 1981 to 1994, only 33% of 202 lakes monitored across eastern Canada showed a statistically significant improvement (reduction) in acidity in response to reduced SO- deposition (11% had increasing acidity and 56% showed no change). Over half of the improving lakes are near Sudbury, Ontario. Several biogeochemical processes are delaying de-acidification. As a result, there has been little biological recovery in eastern waters, except near Sudbury. Steady-state water chemistry modelling suggests that the proportion of "damaged" lakes (defined as having pH <6) will decline in response to both the Canadian and US emission controls. Reductions in biological damage (e.g. fewer lost fish populations) are expected also, but they will lag behind chemical improvement. Significant damage to aquatic ecosystems will remain after all chemical and biological improvements are realized. Further controls will be needed to protect sensitive ecosystems

Design, modeling, expression, and chemoselective PEGylation of a new nanosize cysteine analog of erythropoietin

Reza Ahangari Cohan1, Armin Madadkar-Sobhani2,3, Hossein Khanahmad1, Farzin Roohvand4, Mohammad Reza Aghasadeghi4, Mohammad Hossein Hedayati5, Zahra Barghi5, Mehdi Shafiee Ardestani4, Davoud Nouri Inanlou1, Dariush Norouzian11Research and Development Department, Production and Research Complex, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran; 2Department of Bioinformatics, Institute of Biochemistry and Biophysics, University of Tehran, Tehran, Iran; 3Department of Life Sciences, Barcelona Supercomputing Center, Barcelona, Spain; 4Hepatitis and AIDS Department, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran; 5Quality Control Department, Production and Research Complex, Pasteur Institute of Iran, Tehran, IranBackground: Recombinant human erythropoietin (rhEPO) is considered to be one of the most pivotal pharmaceutical drugs in the market because of its clinical application in the treatment of anemia-associated disorders worldwide. However, like other therapeutic proteins, it does not have suitable pharmacokinetic properties for it to be administrated at least two to three times per week. Chemoselective cysteine PEGylation, employing molecular dynamics and graphics in in silico studies, can be considered to overcome such a problem.Methods: A special kind of EPO analog was elicited based on a literature review, homology modeling, molecular dynamic simulation, and factors affecting the PEGylation reaction. Then, cDNA of the selected analog was generated by site-directed mutagenesis and subsequently cloned into the expression vector. The construct was transfected to Chinese hamster ovary/dhfr- cells, and highly expressed clones were selected via methotrexate amplification. Ion-immobilized affinity and size exclusion (SE) chromatography techniques were used to purify the expressed analog. Thereafter, chemoselective PEGylation was performed and a nanosize PEGylated EPO was obtained through dialysis. The in vitro biologic assay and in vivo pharmacokinetic parameters were studied. Finally, E31C analog Fourier transform infrared, analytical SE-high-performance liquid chromatography, zeta potential, and size before and after PEGylation were characterized.Results: The findings indicate that a novel nanosize EPO31-PEG has a five-fold longer terminal half-life in rats with similar biologic activity compared with unmodified rhEPO in proliferation cell assay. The results also show that EPO31-PEG size and charge versus unmodified protein was increased in a nanospectrum, and this may be one criterion of EPO biologic potency enhancement.Discussion: This kind of novel engineered nanosize PEGylated EPO has remarkable advantages over rhEPO.Keywords: nanoPEGylated EPO, cysteine PEGylation, pharmacokinetic propert

Carbohydrate-active enzymes from the zygomycete fungus Rhizopus oryzae: a highly specialized approach to carbohydrate degradation depicted at genome level

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p><it>Rhizopus oryzae </it>is a zygomycete filamentous fungus, well-known as a saprobe ubiquitous in soil and as a pathogenic/spoilage fungus, causing Rhizopus rot and mucomycoses.</p> <p>Results</p> <p>Carbohydrate Active enzyme (CAZy) annotation of the <it>R. oryzae </it>identified, in contrast to other filamentous fungi, a low number of glycoside hydrolases (GHs) and a high number of glycosyl transferases (GTs) and carbohydrate esterases (CEs). A detailed analysis of CAZy families, supported by growth data, demonstrates highly specialized plant and fungal cell wall degrading abilities distinct from ascomycetes and basidiomycetes. The specific genomic and growth features for degradation of easily digestible plant cell wall mono- and polysaccharides (starch, galactomannan, unbranched pectin, hexose sugars), chitin, chitosan, β-1,3-glucan and fungal cell wall fractions suggest specific adaptations of <it>R. oryzae </it>to its environment.</p> <p>Conclusions</p> <p>CAZy analyses of the genome of the zygomycete fungus <it>R. oryzae </it>and comparison to ascomycetes and basidiomycete species revealed how evolution has shaped its genetic content with respect to carbohydrate degradation, after divergence from the Ascomycota and Basidiomycota.</p