Ammonium recovery from agro-industrial digestate using bioelectrochemical systems

Abstract Growing food and biomass production at the global scale has determined a corresponding increase in the demand for and use of nutrients. In this study, the possibility of recovering nitrogen from agro-industrial digestate using bioelectrochemical systems was investigated: two microbial electrolysis cells (MECs) were fed with synthetic and real digestate (2.5 gNH4+-N L−1). Carbon felt and granular graphite were used as anodes in MEC-1 and MEC-2, respectively. As to synthetic wastewater, the optimal nitrogen load (NL) for MEC-1 and -2 was 1.25 and 0.75 gNH4+-N d−1, respectively. MEC-1 showed better performance in terms of NH4+-N removal efficiency (39 ± 2.5%) and recovery rate (up to 70 gNH4+-N m−2d−1), compared to MEC-2 (33 ± 4.7% and up to 30 gN m−2d−1, respectively). At the optimal hydraulic retention time, lower NH4+-N removal efficiencies and recovery rates were observed when real digestate was fed to MEC-1 (29 ± 6.6% and 60 ± 13 gNH4+-N m−2d−1, respectively) and MEC-2 (21 ± 7.9% and 10 ± 3.6 gNH4+-N m−2d−1, respectively), likely due to the higher complexity of the influent. The average energy requirements were 3.6–3.7 kWh kgNremoved−1, comparable with values previously reported in the literature and lower than conventional ammonia recovery processes. Results are promising and may reduce the need for costly and polluting processes for nitrogen synthesis

Diazotroph Activity in Surface Narragansett Bay Sediments in Summer is Stimulated by Hypoxia and Organic Matter Delivery

Bacteria that carry out many processes of the nitrogen cycle inhabit estuarine sediments. Denitrification is known to be a dominant process causing estuarine sediments to behave as net nitrogen sinks. However, measurements of nitrogen fluxes in the sediments of Narragansett Bay, Rhode Island, USA, have at times revealed high rates of net nitrogen (N2) fixation. Whereas changes in primary production, in magnitude and phenology, within Narragansett Bay have been identified as possible causes for these changes in nitrogen cycling within the benthos, a factor that has not been examined thus far is seasonal hypoxia. Since anaerobic diazotrophs figure so prominently within the sediments of Narragansett Bay, we hypothesized that dissolved oxygen concentrations in the bottom waters affect their activity. In order to explore this relationship, we measured the activity of diazotrophs in the surface sediments of 3 study areas during the summers of 2013 and 2014 using the acetylene reduction assay. We explored the effects of several water quality parameters on nitrogenase activity including, among others, dissolved oxygen and chlorophyll concentrations. Our measurements of nitrogenase activity were generally low, ranging between 2 and 5 nmol ethylene g-1 d-1 but spiked to 16 nmol ethylene g-1 d-1 at an area experiencing severe hypoxia in July 2013. Our data suggest that diazotrophy in estuarine sediments is enhanced when the benthos experiences very low dissolved oxygen in conjunction with recent influxes of autochthonous organic matter. Experiments with sediment core incubations conducted in the laboratory support our hypothesis that low dissolved oxygen and organic matter additions promote N2 fixation

Caudal approach and Mini TightRope system (mTR) application for the treatment of craniodorsal hip luxation in a cat: a case report

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Studio del deficit di alfa-1 antitripsina nella popolazione Sarda

Introduzione: L’ AATD e’ una forma genetica abbastanza comune di malattia epatica nel bambino e di enfisema polmonare ed epatopatia nell’adulto, pur facendo parte delle malattie rare. Si manifesta spesso con sintomatologia clinica aspecifica, con tempi e modalità variabili, e spesso non sono utilizzati i test molecolari per una diagnosi definitiva. La diagnosi di laboratorio è spesso casuale e può essere posta partendo dall’assenza del picco delle α1-globuline all’ESP. Tale carenza induce a sospettare l’AATD, che deve essere prima confermata con il dosaggio sierico e quando necessario deve essere studiato il profilo genico. Per questi motivi, è ragionevole pensare che l’AATD sia una condizione clinica sottostimata, da considerarsi probabilmente non una malattia rara, ma raramente diagnosticata. In Sardegna i casi di AATD sono correlati ad una mutazione nota come M-Malton/ M-Cagliari, rarissima nelle altre popolazioni, o alla mutazione S. Non disponiamo ancora di dati attendibili circa la frequenza di questa mutazione. Scopo del lavoro è quello di individuare i soggetti con AATD e calcolare la frequenza della mutazione nella popolazione da noi considerata, trovare un cut-off decisionale di laboratorio da utilizzare per stabilire quali pazienti studiare per la mutazione

DESIGNING OF A RT REAL TIME PCR ASSAY BASED ON NS1 GENE FOR RAPID DETECTION OF USUTU VIRUS (USUV)

Introduction: Usutu virus belongs to the Japanese encephalitis virus group (the isolates exhibited 97% identity) within the family Flaviviridae closely related to West Nile virus (WNV). Both share in nature an enzootic infectious cycle between avian hosts and mosquito vectors (i.e. Culex spp.). The distribution areal is expanding in several European countries, including Italy; the simultaneous spatial and temporal co-circulation of new flaviviruses require a new approaches in the laboratory diagnosis for Flaviviridae infection in humans

VALUTAZIONE DI UN NUOVO TERRENO CROMOGENO SELETTIVO PER LA PRESENZA DI ENTEROBATTERI PRODUTTORI DI ESßL

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DIAGNOSI DI LABORATORIO PER INFEZIONE DA NOCARDIA SPP. TRAMITE PCR REAL TIME

Obiettivi: Diversi microrganismi appartenenti al genere Nocardia spp. possono causare infezioni eterogenee nell’uomo quali: malattie respiratorie, ascessi cerebrali, lesioni meningee, infezioni cutanee, articolari e oculari e le specie più frequentemente isolate sono N. asteroides e N. brasiliensis. La prognosi è favorevole, tranne nei casi di nocardiosi disseminata nei pazienti immunocompromessi. La diagnosi di laboratorio tradizionale a volte non è semplice e in genere si basa sull’osservazione microscopica del campione e sull’esame colturale. Lo scopo del lavoro è stato quello di utilizzare metodiche molecolari, quale la PCR real time, per arrivare a una diagnosi di laboratorio più veloce e specifica. Materiali e metodi: Il DNA proveniente da diversi campioni, biopsie o tamponi cutanei prelevati da pazienti con sospetta Nocardiosi, e’ stato sottoposto ad amplificazione tramite PCR real time (light-Cycler Roche). La PCR amplificava un segmento di 228 bp lungo il gene rrs specifico per Nocardia spp; nei casi dubbi o dove è richiesta l’identificazione di specie, e’ stato possibile sequenziare l’amplicone con metodo capillare. La positività è stata valutata tramite l’analisi della curva di melting (Tm=91 °C) o tramite gel di agarosio. I risultati sono stati confrontati con il metodo colturale. Come controllo positivo è stato utilizzato e un ceppo di collezione di N. seriolae (ATCC 43993). Risultati: La procedura utilizzata è risultata più veloce (4 ore) e sensibile rispetto al metodo colturale tradizionale, il limite di rilevamento della PCR è risultato essere pari a (500 copie DNA/PCR). Conclusioni: La procedura descritta potrebbe dare dei benefici nella diagnosi di laboratorio per Nocardia spp. In particolare nei casi di campioni negativi alla coltura e positivi al microscopio per forme alcool resistenti. 1. Brown-Elliott BA, Brown JM, Conville PS, et al. Clinical and laboratory features of the nocardia spp. based on current molecular taxonomy. Clinical Microbiology Reviews 2006;19:259-82. 2. Wehrhahn MC, Xiao M, Kong F, et al. A PCR-based intergenic spacer region-capillary gel electrophoresis typing method for identification and subtyping of Nocardia species. J Clin Microbiol 2012;50:3478-84

DIAGNOSI DI LABORATORIO PER INFEZIONE DA TREPONEMA PALLIDUM, VALUTAZIONE DELLE RESISTENZE AI MACROLIDI TRAMITE SEQUENZIAMENTO DEL GENE 23S rRNA.

Obiettivi: L’infezione sostenuta da Treponema pallidum (Tp) presenta, secondo i dati riportati dall’European Centre for Disease Control, ECDC e dell’OMS risultano allarmanti, sia per l’aumento di incidenza dei casi di sifilide, sia per la comparsa di ceppi resistenti o multiresistenti agli antibiotici. Lo scopo del lavoro è quello di utilizzare metodiche diagnostiche molecolari altamente specifiche che in tempi rapidi permettano di rilevare (anche a basse concentrazioni) T. pallidum e contemporaneamente rilevare le mutazioni genomiche a carico del gene 23S rRNA responsabili della resistenza ai macrolidi. Materiali e Metodi: Da campioni provenienti da lesioni cutanee è stato estratto e poi amplificato il DNA tramite nested real time PCR, utilizzando primer specifici disegnati su una porzione del gene 23s rRNA. Il controllo positivo era rappresentato da un frammento di DNA a titolo noto contenente l’amplicone di PCR (606 bp). I campioni risultati positivi sono stati sequenziati con metodo capillare e comparati con la sequenza di riferimento GenBank NR_076531. Risultati: La sensibilita’ del metodo e’ risultata pari a 100 genomi Tp/PCR, sono state rilevate 2 mutazioni principali nel target genico: (i) A2059G responsabile per resistenza alla Eritromicina e Azitromicina e (ii) A2058G per la Spiramicina. Conclusioni: La sperimentazione eseguita dimostra l’affidabilità del metodo molecolare di cui il clinico può trarre vantaggio per un approccio terapeutico personalizzato e qualora il farmaco di elezione, la penicillina, non possa essere somministrato. 1. European Centre for Disease Prevention and Control. Annual epidemiological report 2016. Syphilis. Stockholm: ECDC; 2016. 2. Baseline report on global sexually transmitted infection surveillance 2012. WHO Publication date: 2013 - ISBN: 978 92 4 150589 5 3. Stamm LV, Bergen HL. A point mutation associated with bacterial macrolide resistance is present in both 23S rRNA genes of an erythromycin-resistant Treponema pallidum clinical isolate. Antimicrob Agents Chemother 2000;44:806-7. 4. Centers for Disease Control and Prevention. Primary and secondary syphilis—United States, 2003–2004. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2006;55:269-73

RUOLO DEL LABORATORIO DI BIOLOGIA MOLECOLARE NELLE CONTAMINAZIONI IN AMBITO OSPEDALIERO DI PSEUDOMONAS AERUGINOSA

Obiettivi: Lo scopo del lavoro è stato valutare la presenza di P.aeruginosa (Pa) e le mutazioni responsabili della produzione di alginato in campioni provenienti da diversi riuniti odontoiatrici quali modello di possibili infezioni nosocomiali. In particolare il gene mucA codifica per una proteina coinvolta nella produzione di alginato in Pa, le mutazioni presenti nel promotore del gene o lungo la parte amino-terminale della proteina, modulano un’iper-espressione di alginato, conferendo al biofilm batterico una barriera pressoché impermeabile agli antimicrobici. Questo aspetto deve essere considerato durante l’utilizzo di microbicidi ossidanti quali H2O2, in grado di determinare mutazioni cromosomiche in Pa, inoltre i perossidi rappresentano i disinfettanti d’elezione nei riuniti, rendendo questi presidi ad alto rischio per contaminazioni di ceppi di Pa farmaco resistenti. Materiali e Metodi: In 90 campioni prelevati su 20 riuniti odontoiatrici la presenza/titolo di Pa, e il profilo nucleotidico di mucA sono stati valutati attraverso PCR real time e Sequenziamento capillare (ABI 310) . Inoltre è stata valutata la massa del biofilm totale calcolando i genomi batterici con PCR quantitativa, amplificando una regione conservata per i batteri del gene rrs, la calibrazione è stata eseguita utilizzando ceppi di Pa a titolo noto e con profilo allelico conosciuto per il gene mucA. Risultati: I risultati hanno evidenziato una contaminazione da Pa nell’ 8% dei riuniti esaminati. Il 20% dei ceppi presentavano mutazioni missense nella regione codificante del gene (GGG/GCG in posizione 63). Conclusioni: Il presente lavoro può rappresentare un metodo utile nello screening per la prevenzione di infezioni nosocomiali sostenute da Pseudomonas spp. 1. Szmolka A, Libisch B, Paszti J, et al. Virulence and antimicrobial resistance determinants of human pathogenic and commensal strains of Pseudomonas aeruginosa. Acta Microbiol Immunol Hung 2009;56:399-402. 2. Hay ID, Gatland K, Campisano A, et al. Impact of alginate overproduction on attachment and biofilm architecture of a supermucoid Pseudomonas aeruginosa strain. Appl Environ Microbiol 2009;75:6022-5