Preparation of Aspergillus niger 426 naringinases for debittering citrus juice utilization of agro-industrial residues / Preparación de naringinasas de Aspergillus niger 426 para el desamargado de jugo de cítricos aprovechamiento de residuos agroindustriales

Naringin, considered as the main bitter component of grapefruit, requires the use of enzymes to reduce the level of this substance during juice processing. For this reason, it has been the focus of many studies. In this study, to increase the production of naringinase by Aspergillus niger cultivated in solid-state fermentation (SSF), a three-component simplex-centric mixing design along with a response surface methodology (RSM) was applied to generate statistical models and analyze the dataset. First, grapefruit peel, rice bran, and wheat bran were used for substrate selection for naringinase production and, finally, selected the best of the three inducers or their mixtures to remove the bitterness of grapefruit juice. Cultivation with 2.3 g of grapefruit peel, 2.5 g of rice bran, and 5.2 g of wheat bran and medium supplementation with a mixture of naringin, rutin, and hesperidin in the concentration of 2, 5, 4.5, and 3.0 g/L, respectively, resulted in a maximum activity of 28 U/mL. The results indicate that the sequencing procedure, which allowed the definition of an optimal mixture of components, is a new way for microorganisms to have a high naringinase yield, in particular by SSF, since our data showed a 96% increase in the production of naringinase. This dataset can help other researchers apply a mixing design to increase enzyme production.(AU)

Strategical isolation of efficient chicken feather-degrading bacterial strains from tea plantation soil sample

Chicken feather waste is generally insufficiently utilized despite its high content of protein, constituting an environmental issue. Biodegradation of the waste with enabling microbes provides an advantageous option among the available solutions. In this study, an efficient whole feather-degrading strain was strategically isolated from a soil sample taken from a local tea plantation that has little or nothing to do with feathers. The strain was identified as Bacillus thuringiensis (designated as FDB-10) according to the cloned complete 16S rRNA sequence. The FDB-10 could efficiently degrade briefly heat-treated whole feather (102 °C, 5 min; up to 90% of a maximum concentration of 30 g/L) in a salt medium supplemented with 0.1 g/L yeast extract within 24 h (37°C, 150 rpm). Addition of carbon sources (glycerol, glucose, starch, Tween 20, Tween 80, 1.25 g/L as glycerol) to the fermentation medium could improve the degradation. However, significant inhibition could be observed when the added carbon source reached the amount usually adopted in the investigation of carbon source preference (1%). Nitrogen source (NH4Cl, (NH4)2SO4, peptone) adversely influenced the performance of the strain. When the molar concentrations of NH4+ were equal for the two salt, the inhibitory effect on degradation of whole feathers was similar. Entirely different from other reported feather-degrading strains showing a preference to melanin-free feather substrates, the strain isolated in this study could degrade melanin-containing feather equally efficiently, and higher protease activity could be detected in the digest mix. As a plus, the strain could degrade feathers in rice wash produced in daily cooking, indicating its potential use in the simultaneous treatment of rice cooker wastewater produced by a rice processing plant. All these results imply that the FDB-10 is a strain with great potential in the biodegradation of feather waste

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In vitro evaluation of the prebiotic effect of red and white grape polyphenolic extracts

Nowadays, the strong relationship between diet and health is well known. Although the primary role of diet is to provide nutrients to fulfill metabolic requirements, the use of foods to improve health and the state of well-being is an idea increasingly accepted by society in the last three decades. During the last years, an important number of scientific advances have been achieved in this field and, although in some situations, it is difficult to establish a distinction between "harmful" and "good" bacteria, experts agree in classifying the genera Bifidobacterium and Lactobacillus as beneficial bacteria. Thus, several strategies can be used to stimulate the proliferation of these beneficial intestinal bacteria, being one of them the consumption of prebiotics. The development of new prebiotics, with added functionality, is one of the most serious challenges shared not only by the scientific community but also by the food industry. The objective of this work was to evaluate the potential prebiotic effect of red and white grape residues, both obtained during the winemaking process. For such purpose, an in vitro study with pure cultures of Lactobacillus and Bifidobacterium was first conducted. Secondly, a study with mixed cultures using human fecal inocula was carried out in a simulator of the distal part of the colon. The obtained results showed an increase in the Lactobacillus and Bifidobacterium population, indicating that these ingredients are serious candidates to be considered as prebiotics

La exposición crónica al uranio, un riesgo potencial de nefrotoxicidad / Uranium is a naturally occurring element widely distributed in the crust

El uranio es un elemento natural que se encuentra ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Cierta cantidad de este metal se encuentra presente en los alimentos, en el aire, en el suelo y en el agua, por lo que el ser humano se encuentra expuesto al mismo de forma natural. Pero también puede ser objeto de una sobreexposición patológica como consecuencia de la deposición de uranio natural desde la atmósfera o debido a actividades industriales humanas que vierten productos de desecho directamente sobre el terreno. Actualmente la exposición debida a la actividad industrial se ha incrementado debido a que el uranio representa una de las pocas fuentes energéticas que cumplen con el “Protocolo de Kyoto”, sumándole la ventaja de que es muy económico. España, es uno de los países Europeos con más contenido de uranio en su suelo y por ello, susceptible de exposición natural, pero también industrial, ya que dada la demanda energética se están reabriendo algunas de sus minas. La nefrotoxicidad es el principal efecto observado tras exposición aguda a uranio. Este efecto se ha descrito en múltiples estudios realizados en animales de experimentación y en algunos casos de humanos expuestos a dosis elevadas de uranio de forma accidental. Sin embargo, la producción de daño renal por exposición crónica está poco documentada. Existen escasos estudios experimentales en los que se administren bajas dosis de uranio durante largos periodos de tiempo y los referidos en humanos son muy heterogéneos en cuanto a la vía de exposición, la dosis, el tipo de uranio etc, por lo que resulta muy difícil extraer conclusiones sobre los efectos renales por sobreexposición crónica. En esta revisión se pretende hacer una recopilación y discusión de gran parte de estudios epidemiológicos y de experimentación, a fin de obtener una idea de la nefrotoxicidad real que supone la exposición crónica a este metal para el ser humano (AU)

Certain amount of this metal is present in food, air, soil and water, for that humans are exposed to it naturally. But it can also be pathological overexposure as a result of natural uranium deposition from the atmosphere or due to human industrial activities that discharge waste products directly on the ground. Currently exposure due to industrial activity has increased because the uranium is one of the few sources of energy that meet the "Kyoto Protocol", adding the advantage that it is very economical. Spain is one of most European countries with uranium content in soil and thus susceptible to natural exposure, but also industrial, as given energy demand are reopening some of its mines. Nephrotoxicity is the main effect observed after acute exposure to uranium. This effect has been described in multiple studies in experimental animals and in some cases of humans accidentally exposed to high doses of uranium. However, the production of kidney damage from chronic exposure is poorly documented. There are few experimental studies in which low doses are administered uranium for long periods of time. Moreover, data in humans are very heterogeneous regarding the route of exposure, dose, type of uranium etc, so it is very difficult to draw findings on chronic renal effects of overexposure. In this review we tried to make a compilation and discussion of several epidemiological and experimental studies in order to get an idea of the real nephrotoxicity involving chronic exposure to this metal to humans (AU)

Salud ambiental y sus repercusiones en la infancia / Environmental health and its repercussions in childhood

En los últimos años se ha producido una respuesta mundial a los cambios sociales y a los avances tecnológicos, que ha alterado la posición de la medicina y ha obligado a plantearse reflexiones, fundamentales sobre los valores, conceptos y símbolos que guían la asistencia médica. El término de salud ambiental acuñado en 1993 está muy unido al desarrollo de la medicina social, y los descubrimientos de las relaciones entre: lo laboral, económico y ambiental, con el modo de enfermar. La OMS dice que quienes más sufren los peligros del mundo y la carga de la enfermedad relacionada con el medio ambiente son los niños menores de cinco años. Actualmente más de 80.000 sustancias químicas sintéticas se distribuyen en el medio y pueden ingresar en sus organismos a través de la ingestión, inhalación y la absorción cutánea. Los niños pequeños son especialmente vulnerables a las toxinas ambientales debido a su inmadurez anatómica funcional, al mayor consumo energético-metabólico, su comportamiento social, sus mayores expectativas de vida y a su nula capacidad de decisión; y como consecuencia puede provocar trastornos pediátricos. Los riesgos en la actividad médica es otra cuestión a tener en cuenta, ya que los residuos sanitarios son algunos de los contaminantes biosanitarios que generan sustancias peligrosas, tóxicas y cancerígenas. Las causas de la denominada “crisis infantil” son los agentes medioambientales, biológicos y químicos que contaminan el aire, agua, alimentos y suelos, y la carencia doméstica a los recursos naturales básicos como agua potable, alimentos sanos y combustibles, La soluciones consisten en medidas políticas, económicas y tecnológicas de prevención y corrección, basadas en la solidaridad, dignidad y justicia social (AU)

In recent years, there has been a worldwide response to social changes and technological advances that has altered the position of medicine and made it necessary to give considerations to and establish the bases of values, concepts and symbols that guide medical care. The term of environmental health, coined in 1993, is greatly bond to the development of social medicine and to the discoveries of the relationships between work, economics and environmental with the way of becoming ill. The WHO states that those who most suffer the dangers of the world and the disease burden related with the environmental setting are children under five years of age. At present, more that 80,000 synthetic chemical substances are distributed in the environment and may enter their bodies through intake, inhalation and cutaneous absorption. Small children are especially vulnerable to environmental toxins because of their functional anatomical immaturity, greater energetic-metabolic consumption, social behavior, greater life expectancy and null decision-making capacity. Consequently, this may cause pediatric disorders. Risks in the medical activity is another question to keep in mind since he health care residues are some of the biohealth contaminants that generate dangerous, toxic and cancerigenic substances. The causes of the so-called “child crisis” are environmental biological chemical agents that contaminate the air, water, food and floors and the lack of access of the home to basic natural resources such as drinking water, healthy food and fuel. The solutions consist in political, economical and technological measures of prevention and correction, based on solidarity, dignity and social justice (AU)

Contenido de magnesio y calcio en aguas del área costera Mediterránea del sureste de España y su relación con la actividad industrial / Magnesium and calcium content in waters from the Mediterranean coastal area of south-eastern Spain and their relation with industrial activity

Se han determinado los niveles de calcio y magnesio en aguas (potables, de riego, residuales y marinas) de la zona industrial y costera del sureste de España. Las muestras de agua acidifi cadas fueron analizadas por espectrometría de absorción atómica. Previamente las muestras fueron tratadas con 0,2 ml de LaCl3 (10 mg/mL La) como modifi cador de matriz. Las concentraciones de magnesio oscilaron entre 18,2 μg/L y 2286,7 μg/L y las de calcio desde 48,8 μg/L a 627,1 μg/L. Los niveles medios de magnesio y calcio en aguas marinas fueron signifi cativamente superiores (P < 0,001). Las concentraciones de magnesio encontradas en los diferentes grupos de aguas estuvieron linear y signifi - cativamente correlacionadas con los niveles de calcio correspondientes (r= 0,942; P < 0,001). La actividad humana e industrial no infl uyó en los niveles de magnesio y calcio en las aguas de riego y marinas de la zona. Sin embargo, los efl uentes de la fábrica de papel existente en la zona y los de origen doméstico aumentaron signifi cativamente las concentraciones de calcio en las aguas residuales

Magnesium and calcium levels in waters (potable, irrigation, waste and sea waters) from a coastal and industrial zone in south-eastern Spain, have been determined. Acidifi ed water samples were analysed by atomic absorption spectrometry. The samples were previously treated with a matrix modifi er consisting in 0.2 mL of LaCl3 (10 mg/mL La). Magnesium concentrations ranged from 18.2 μg/L to 2286.7 μg/L and those for calcium from 48.8 μg/L to 627.1 μg/L. Mean magnesium and calcium levels in sea water samples were signifi cantly higher (P < 0.001). Magnesium concentrations found in different water groups were signifi cantly and linearly related with corresponding calcium levels (r= 0.942; P < 0.001). Human and industrial activity did not infl uence magnesium and calcium levels in irrigation and sea waters of the zone. Nevertheless, effl uents from the paper factory existing in the zone and from domestic origin increased signifi cantly the calcium concentrations in waste waters

Combination ecotoxicity and testing of common chemical discharges to sewer using the Vibrio fischeri luminescence bioassay / Ensayo y ecotoxicidad de productos químicos comúnmente vertidos al alcantarillado, usando el bioensayo de luminiscencia de Vibrio fischeri

In order to investigate possible synergistic or antagonistic (more or less than additive) toxicity effects, mixtures of chemicals were tested in water using a microbial bioassay. Ten toxicants (3,4-dichloroaniline, 3,5-dichlorophenol, cadmium, chromium, copper, Lindane, linear alkylbenzene sulphonate, pentachlorophenol, toluene, zinc) were chosen on the basis of their common occurrence in industrial effluents within local waste water treatment plants. These toxicants also cover a wide range of modes of toxic action, namely, polar and non-polar narcosis, membrane disruption, respiratory disruption, uncouplers of oxidative phosphorylation, biochemical disruption and enzyme inhibition. Efficient screening for possible combination toxicity between toxicants involved testing the chemicals both singly and in triplet combinations. The triplets were based on four replicates of a balanced incomplete block design (BIB). A standardised Vibrio fischeri rapid toxicity bioluminescence assay was used. The combinations tested showed that only one mixture was found to be significantly more toxic than expected from the pure single-toxicant results. Two triplets were significantly less toxic. Further tests on the more toxic triplet showed that the effect was due to only one of the 45 pairs originally screened. It is concluded that synergistic effects in combinations of toxicants are rather rare in bioluminescence systems utilising common effluents discharged to sewer (AU)

Para investigar si mezclas de productos químicos en agua tenían efectos tóxicos sinergísticos o antagónicos (superiores o inferiores a la adición, respectivamente), se utilizó un bioensayo microbiano. Se escogió un total de nueve tóxicos (3,4-dicloroanilina, 3,5-diclorofenol, cadmio, cromo, cobre, sulfonato de alquilbenceno lineal, pentaclorofenol, tolueno, zinc) basándose en la frecuencia con que se encuentran en depuradoras de aguas residuales industriales. Estos productos tóxicos asimismo cubren un amplio espectro de modos de toxicidad, como son narcosis polar y no polar, disrupción de membranas, disrupción de la respiración, desacoplación de la fosforilación oxidativa, disrupción bioquímica e inhibición enzimática. Se ensayaron los productos solos y de tres en tres, con tal de establecer su posible toxicidad combinada. Los tripletes se basaron en cuatro réplicas de un diseño balanceado de bloques incompletos (BIB). Se usó un ensayo estandarizado rápido de toxicidad basado en la bioluminiscencia de Vibrio fischeri. Las combinaciones estudiadas mostraron que solamente una de las mezclas era significativamente más tóxica de lo esperado a partir de los ensayos en solitario. Dos tripletes fueron significativamente menos tóxicos. Sucesivos tests sobre el triplete significativamente más tóxico mostraron que el efecto era debido solamente a uno de los 45 pares inicialmente considerados. El artículo concluye que los efectos sinergísticos al combinar diferentes productos tóxicos son poco frecuentes en sistemas de bioluminiscencia si nos referimos a aguas residuales comunes. (AU)

El pediatra y la incineración de residuos sólidos. Conceptos básicos y efectos adversos en la salud humana / The pediatrician and waste incineration. Basic concepts and adverse effects in human health

Fundamento: Divulgar entre los pediatras las enfermedades y efectos adversos sobre la salud humana, especialmente durante los primeros años de vida, asociados a los contaminantes medioambientales generados por la incineración de residuos sólidos. Material y métodos: Revisión bibliográfica de los últimos 25 años obtenida principalmente del Medline, Science Citation Index y Embase sobre los efectos tóxicos asociados a la incineración de residuos sólidos. Se han seleccionado los trabajos más interesantes y de sus referencias se han recuperado los más relevantes de los años previos a la búsqueda. Resultados: La incineración de residuos sólidos emite diversos contaminantes atmosféricos que ocasionan efectos adversos en la salud humana y especialmente en la época pediátrica. Los principales contaminantes medioambientales son los siguientes: a) materia particulada; b) compuestos gaseosos (óxidos de nitrógeno, cloruro de hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono); c) aerosoles ácidos; d) metales (cadmio, plomo, mercurio, cromo, arsénico y berilio); e) compuestos orgánicos (dioxinas y furanos, policlorobifenilos e hidrocarburos policiclicos aromáticos). Originan una morbilidad muy variable en extensión y gravedad, así como un incremento de la mortalidad. Los grupos poblacionales más afectados son el infantojuvenil, las mujeres gestantes, la tercera edad y las personas con enfermedades crónicas (AU)

Potencial Biofarmacéutico de los residuosde la industria oleícola / Biopharmaceutical Potencial of olive industrial wastes

El tratamiento de los residuos de la industria oleícola plantea serios problemas, especialmente en el area mediterránea. En este trabajo se revisa la posibilidad de utilización y aprovechamiento de los mencionados residuos con fines terapéuticos.Una alternativa consiste en aprovechar el potencial farmacéutico de los polifenoles, por su utilidad como antioxidantes y como antimicrobianos. Se hace referencia a otro tipo de compuestos como el acido maslínico.Otra posibilidad se basa en la obtención de biopolímeros tipo polihidroxialcanoatos (PHAs) y exopolisacáridos de origen microbiano (EPS), a partir del alpechin y alpeorujo.Los polyhidroxy-alcanoatos (PHAs), pueden ser aplicados como envase de productos farmacéuticos, por su interés como mecanismo de liberación controlada de determinados principios activos (microcapsulas); o por su utilidad en ingenieria tisular.Los EPSs, pueden aplicarse con éxito desde la elaboración de fórmulas farmacéuticas, a su utilidad como moduladores de la respuesta biológica. Se destaca, en este apartado, los resultados obtenidos con un nuevo EPS, descubierto por nuestro grupo de investigación (AU)