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

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

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

Water environment impacts of the deep brown coal exploration in Bełchatów open-pit (Poland)

Wydobycie węgla brunatnego w Kopalni "Bełchatów" jest ściśle związane z koniecznością prowadzenia intensywnego, głębokiego drenażu wód podziemnych z wodonośnych pięter czwartorzędowego, trzeciorzędowego i kredowo-jurajskiego. Odwadnianie zasobnych pięter wodonośnych spowodowało uformowanie się wokół wyrobiska kopalni "Bełchatów" znacznych rozmiarów leja depresji. Strefa zmian warunków hydrodynamicznych aktualnie obejmuje powierzchnię około 450 km2. W centralnej części leja depresji Kopalni "Bełchatów" zwierciadło wody zostało obniżone o ponad 250 metrów. Kolejnym elementem wpływu działalności Kopalni na środowisko wodne jest przeobrażenie warunków hydrologicznych zlewni położonych w zasięgu leja depresji, związane głównie z obniżeniem zasilania cieków z dopływu wód podziemnych. Odpompowywanie dużych ilości wód podziemnych jest również przyczyną uformowania się antropogenicznej, młodej strefy aeracji z dostępem tlenu. Zmiany jakości wód podziemnych w leju depresji kopalni "Bełchatów" zachodzą w wyniku połączonych ze sobą procesów geochemicznych: utleniania siarczków, buforowania powstających kwaśnych wód kopalnianych i formowania bardzo dobrze rozpuszczalnych wtórnych minerałów siarczanowych oraz na skutek występowania wód typu Na-CI w rejonie wysadu solnego "Dębina". Prowadzony w Kopalni "Bełchatów" systematyczny monitoring środowiska wodnego daje możliwość śledzenia stanu środowiska wodnego, a także umożliwia planowanie scenariuszy dla jego remediacji.Brown coal exploration in the Bełchtów open-pit is connected with intensive and deep drainage of the groundwater from Quaternary, Tertiary and also Cretaceous-Jurassic aquifers. Drainage of the high permeable aquifers has led to the formation of the extensive zone of the hydrodynamical changes of water environment. Bełchatów open-pit cone of depression has an a area of about 450 km2. Within central part of this cone in the vicinity of the Bełchatów open-pit, groundwater table was highly lowered, on the order of tens metres. The next influence of the mining activity in Bełchatów open-pit is connected with changes in surface water budget, mainly in decreasing in groundwater recharge of the cachtments. Drainage of the groundwater is a reason for formation of the anthropogenic, modern vadose zone with availability of the oxygen. Groundwater quality deterioration within cone of depression is connected with geochemical processes of the sulphide minerals oxidation, buffering of the acid mine drainage and formation of the highly soluble secondary sulphate minerals and also occurrence of the Na-CI groundwater in the "Dębina" salt dome area. Monitoring system of the water environment in the vicinity of Bełchatów open-pit gave the possibility for observation of the water environment and also for planning of the remediation scenarios

Evaluation of changes in runoff in the catchment of Widawka river in the hydrologic year 2010 under influence of mining and energy sectors investments in Belchatow region

Jednym z ważnych elementów oddziaływania odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego i powiązanej z nią energetyki na środowisko naturalne są zmiany zachodzące w środowisku wodnym (wody powierzchniowe i podziemne). W niniejszym artykule autorzy charakteryzują (dla roku hydrologicznego 2010) wpływ Kopalni oraz Elektrowni "Bełchatów" na odpływ rzeczny w zlewni rzeki Widawki. Z jednej strony istnieje zwiększenie przepływu w ciekach powierzchniowych na skutek odprowadzania wód pochodzących z odwodnienia złoża, z drugiej strony wytworzony lej depresji oraz pobór wód dla potrzeb Elektrowni zmniejszają zasilanie i przepływ naturalny. Analizę zmian w odpływie wykonano w oparciu o wyniki stałego monitoringu prowadzonego w celu ustalenie przepływów rzecznych (rzeczywistych i odtworzonych jak dla warunków naturalnych) oraz wielkości czynników antropogenicznych.Changes in water conditions (surface and groundwater) are one of the important elements of the impact of open pit lignite mining and associated energy production on the environment. In this article, the authors characterize (for the hydrological year 2010) the impact of the mine and power station "Belchatow" on the river runoff in the catchment of Widawka river. This influence is manifested primarily by providing the hydrographic network with drainage water coming from the mine; by flow-reducing influence of the depression cone, as well as by abstractions for the power station. The analysis of changes in the outflow was based on the determination of river flows (actual and reconstructed as in natural conditions) and on the size of anthropogenic factors

"Złoczew" brown coal deposit - geological structure, reserves and exploitation perspectives

Odkryte w latach 50. złoże węgla brunatnego "Złoczew" ze względu na porównywalne, w stosunku do złoża węgla brunatnego Bełchatów - Pole Szczerców, parametry jakościowo-ilościowe oraz swoją lokalizację (50 km na północny zachód od Elektrowni Bełchatów) może stać się w najbliższym czasie złożem satelitarnym dla BOT. Wymaga to jednak podjęcia pewnych działań wynikających z przepisów prawa geologicznego i górniczego oraz przeprowadzenia działań formalno-prawnych. Aktualnie złoże węgla brunatnego "Złoczew" zalegające w rowie tektonicznym udokumentowane jest w kat. C2 przy pomocy 64 otworów wiertniczych wykonanych w latach 1961-1979). Rów wypełniony jest osadami paleogenu i neogenu o miąższościach przekraczających 300 metrów. Kompleks serii węglowej, którą tworzą pokłady węgla przedzielone warstwami płonnymi iłów, mułków, piasków, gytii i kredy jeziornej, osiąga maksymalne miąższości (w centralnej części złoża) dochodzące do 130 m."Złoczew" brown coal deposit discovered in the 1950s may become a satellite-bed for BOT in the near future, for the sake of comparable quality and quantity parameters in relation to Bełchatow brown coal deposit (Szczerców field) and because of localization (50 km to the north-west from Bełchatów power plant). This requires certain actions resulting from geological and mining regulations and from formal and legal activities. Presently "Złoczew" brown coal bed deposited in a rift valley is documented in C2 category by means of 64 boreholes made in 1961-1979. Paleogen and neogen sediments, over 300 m thick, fill the rift valley. The coal formation complex formed of coal beds separated by barren measures of clay, slime, sand, gyttja, lake-marl is maximally almost 130 m thick (in the central part of the bed)