Universitas Scientiarum

Thermo-kinetics of Forest Waste Using Model-Free Methods

Abstract Thermal behaviour of pine needles (Pinus Roxburghii) is examined through a thermogravimetry technique. The dried samples of pine needles undergo the non-isothermal decomposition at temperature range of 308-1173 K. The heating rates used for experimental purposes are: 5 ◦ C min-1, 10 ◦ C min-1 and 15 ◦ C min-1. Kinetic parameters of thermal decomposition reactions of pine needles are obtained through the model-free schemes. The estimated values of activation energy and frequency factor derived from Kissinger method are 132.77 kJ mol-1 and 13.15 x 107 min-1, respectively. Furthermore, the averaged values of the same kinetics parameters retrieved from the isoconversional methods are 82.38 kJ mol-1 and 74.833 kJ mol-1, 25.42 x 1013 min-1 and 13.449 x 1010 min-1, respectively. Instead of the Flynn-Wall- Ozawa (FWO) and Kissinger- Akahira- Sunrose (KAS) schemes, the kinetic parameters derived from the Kissinger method are relatively promising for the thermal decomposition process, since the kinetic parameters are highly affected by intermediate stages and overlapping of the concurrent reaction occurred during pyrolysis.

Resumen Se examina el comportamiento térmico de las agujas de pino (Pinus roxburghii) a través de la técnica de termogravimetría. Las muestras secas de las agujas de pino se someten a una descomposición no isotérmica en un rango de temperatura de 308-1173 K. Las tasas de calentamiento usadas para los propósitos experimentales son: 5 °C min-1, 10 °C min-1 y 15 °C min-1. Los parámetros cinéticos de las reacciones de descomposición térmica de las agujas de pino se obtuvieron a través de esquemas de modelo libre. Los valores estimados de la energía de activación y el factor de frecuencia derivado del método Kissinger son: 132.77 kJ mol-1 y 13.15 x 107 min-1, respectivamente. Por otra parte, los valores promediados de los mismos parámetros cinéticos recuperados por los métodos isoconversionales son 82.38 kJ mol-1 y 74.833 kJ mol-1, 25.42 x 1013 min-1 y 13.449 x 1010 min-1, respectivamente. A diferencia de los esquemas Flynn-Wall-Ozawa (FWO) y Kissinger-Akahira-Sunrose (KAS), los parámetros cinéticos derivados del método Kissinger son relativamente promisorios para los procesos de descomposición térmica, ya que estos parámetros se afectan grandemente por los estados intermedios y la superposición de la reacción concurrente que ocurre durante la pirólisis.

Resumo O comportamento térmico de agulhas de pinheiro (Pinus roxburghii) foi examinado por meio da técnica de gravimetria. As amostras secas das agulhas de pinheiro se submeteram a uma decomposição não-isotérmica em uma faixa de temperatura de 308-1173 K. As taxas de aquecimento usadas para propósitos experimentais foram: 5 °C min-1, 10 °C min-1 e 15 °C min-1. Os parâmetros cinéticos das reações de decomposição térmica das agulhas de pinheiro se obtiveram por meio de esquemas de modelo livre. Os valores estimados da energia de ativação e o fator de frequência derivado do método Kissinger são: 132.77 kJ mol-1 e 13.15 x 107 min-1, respectivamente. Adicionalmente, os valores médios dos mesmos parâmetros cinéticos recuperados pelos métodos isoconversionais são 82.38 kJ mol-1 e 74.833 kJ mol-1, 25.42 x 1013 min-1 y 13.449 x 1010 min-1, respectivamente. Diferentemente dos esquemas Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Kissinger-Akahira-Sunrose (KAS), os parâmetros cine'ticos derivados do método Kissinger são relativamente promissórios para os processos de decomposição térmica, já que estes parâmetros são altamente afetados pelos estados intermediários e sobreposição da reação concorrente que ocorre durante a pirólise.

Nutrient absorption in Tithonia Diversifolia

Abstract Tithonia diversifolia is a robust shrub that has high ecological plasticity and adaptability, high capacity of nutrient absorption and high nutrient contents. These characteristics make Tithonia diversifolia be considered as a multi-purpose plant, such as for animal feed, soil decontamination and soil restorer. Likewise, it is a plant with high ecological plasticity and adaptability. The study of the nutrient absorption and the fertilization represent an important advance in the development of productive systems focused on maximizing forage productivity, which guarantees the soil sustainability. Based on this, a split plot design was conducted to study the effects of different levels of fertilization. The results showed an impact of the elements and levels of fertilization on the nutrient absorption capacity, finding that the elements that were incorporated in the fertilization increase the foliar contents and the nutrient absorption in the plant.

Resumen Tithonia diversifolia es un arbusto robusto que tiene alta plasticidad ecológica y adaptabilidad, alta capacidad de absorción de nutrientes y alto contenido de nutrientes. Estas características hacen que Tithonia diversifolia sea considerada una planta multipropósito, tanto para alimento animal como para descontaminación y restauración del suelo. El estudio de la absorción de nutrientes y la fertilización representa un avance importante en el desarrollo de sistemas productivos enfocados en la maximización de la productividad de forraje, lo cual garantiza la sostenibilidad del suelo. Con base en esto, se llevó a cabo un diseño experimental de parcelas divididas con el fin de estudiar los efectos de diferentes niveles de fertilización. Los resultados mostraron un impacto de los elementos y los niveles de fertilización en la capacidad de absorción de nutrientes; se encontró que los elementos que fueron incorporados en la fertilización incrementan los contenidos foliares y la absorción de nutrientes en la planta.

Resumo Tithonia diversifolia é um arbusto robusto que tem alta plasticidade ecológica e adaptabilidade, alta capacidade de absorção de nutrientes e alto conteúdo de nutrientes. Estas características fazem com que Tithonia diversifolia seja considerada uma planta multipropósito, tanto para alimento animal como para descontaminação e restauração do solo. O estudo da absorção de nutrientes e da fertilização representa um avance importante no desenvolvimento de sistemas produtivos enfocados na otimizacao da produtividade de forragem, o que garante a sustentabilidade do solo. Baseado em esto, se realizou um desenho experimental de parcelas divididas com a finalidade de estudar os efeitos de diferentes níveis de fertilização. Os resultados mostraram um impacto dos elementos e dos níveis de fertilização na capacidade de absorção de nutrientes. Se encontrou que os elementos que foram incorporados na fertilização incrementam os conteúdos foliares e a absorção de nutrientes na planta.

Influence of indentation test factors on the mechanical response of the skin

Abstract This study proposes in vivo tests and design of experiments to determine the influence of experimental factors on the mechanical response of the soft tissue. The experimental factors considered are: room temperature (A), indentation velocity (B), indenter temperature (C), pump pressure (D) and muscle activation (E). An inverse method was developed to obtain the constants for constitutive equations of a multilayer biological model (skin, hypodermis, and muscle) through the use of indentation tests in combination with a finite element method. For each combination of the experimental factors, two groups of constants were established from the inverse method. Sixteen combinations of experimental conditions and their corresponding constants for the Mooney-Rivlin constitutive equations were obtained to be used in further numerical models. The factor D and factor interactions ADE, CDE, and ACDE were statistically significant with respect to skin mechanical response. Therefore, it can be concluded that there is not a current equation able to represent the mechanical properties of the skin under all the experimental conditions considered in this study

Resumen Este estudio propone pruebas in vivo y diseño de experimentos para determinar la influencia de los factores experimentales en la respuesta mecánica de tejidos blandos. Los factores experimentales considerados son: temperatura ambiente (A) velocidad de indentación (B), temperatura del indentador (C), presión de bombeo (D) y activación muscular (E). Se desarrolló un método inverso con el fin de obtener las constantes para las ecuaciones constitutivas de un modelo biológico de multicapa (piel, hipodermis y músculo) a través del uso de pruebas de indentación en combinación con el método del elemento finito. Para cada combinación de los factores experimentales, se establecieron dos grupos de constantes del método inverso. Se obtuvieron dieciséis combinaciones de condiciones experimentales y sus correspondientes constantes para las ecuaciones constitutivas de Moorney-Rivlin, que se pueden usar en futuros modelos numéricos. El factor D y las interacciones de los factores ADE, CDE y ACDE fueron estadísticamente significativas con respecto a la respuesta mecánica de la piel. En consecuencia, se puede concluir que no hay actualmente una ecuación capaz de representar las propiedades mecánicas de la piel bajo las condiciones experimentales consideradas en este estudio.

Resumo Este estudo propõe ensaios in vivo e desenho de experimentos para determinar a influência dos fatores experimentais na resposta mecânica de tecidos moles. Os fatores experimentais considerados são: temperatura ambiente (A), velocidade de indentação (B), temperatura de indentação (C), pressão de bomba (D) e ativação muscular (E). Desenvolveu-se um método invertido com o fim de obter as constantes para a equação constitutivas de um modelo biológico de multicapa (pele, hipoderme e músculo) por meio do uso de ensaios de indentacao em combinação com o método do elemento finito. Para cada combinação dos fatores experimentais, se estabeleceram dois grupos de constantes do método inverso. Obtiveram-se dezesseis combinações de condições experimentais e suas constantes correspondentes para as equações constitutivas de Mooney- Rivlin, que podem ser usadas em futuros modelos numéricos. O fator D e as interações dos fatores ADE, CDE e ACDE foram estatisticamente significativas com respeito a resposta mecânica da pele. Assim sendo, se pode concluir que não há atualmente uma equação capaz de representar as propriedades mecânicas da pele baixo as condições experimentais consideradas neste estudo.

Reducing Cr⁶⁺ in electroplating wastewater with Bacillus cereus strain B₁

Abstract In this study Bacillus cereus was used to evaluate the Cr6+ reducing capacity in electroplating effluents. The Cr6+ bioreduction assays were carried out using real wastewater (RWW) from an electroplating plant and artificial wastewater (AWW), with and without added glucose. The AWW was prepared using Ni, Zn, Cu, Pb, and Cr salts, simulating RWW concentrations. The Cr6+ concentration and bacterial growth were monitored three times a day for the duration of five days. Also, were evaluated the effects of wastewater on B. cereus B1 morphology using scanning electron microscopy. Cr6+ reduction percentage of 100 % was reached for AWW containing glucose, of 71 % for AWW without glucose, of 75.6 % for RWW with glucose, and of 31.7 % for RWW without glucose. Despite the low reduction percentage obtained for RWW without glucose, concentrations of ± 0.14 mg/L of Cr6+ were reached, which were within allowed limits (0.5 mg/L of Cr6+ ). Electron Microscopy showed alterations in the bacterial cell wall and a decrease in size, mainly in the bacteria exposed to RWW. The results allow us to propose B. cereus B1 as a promising microorganism for use in the bioremediation of effluents containing Cr6+.

Resumen En este estudio se utilizó Bacillus cereus para evaluar la capacidad de reducción de Cr6+ en efluentes de galvanoplastia. Los ensayos de biorreducción de Cr6+ se llevaron a cabo usando agua residual real (RWW) proveniente de una planta de galvanoplastia, y agua residual artificial (AWW), con y sin adición de glucosa. El AWW se preparó usando sales de Ni, Zn, Cu, Pb y Cr, simulando concentraciones de RWW. La concentración de Cr6+ y el crecimiento bacteriano se monitorearon 3 veces al día durante 5 días. También se evaluaron los efectos del agua residual en la morfología de B. cereus B1, usando microscopía electrónica de barrido. Se alcanzó una reducción del 100 % en AWW con glucosa, de 71 % en AWW sin glucosa, de 75.6 % en RWW con glucosa y de 31.7 % en RWW sin glucosa. A pesar del bajo porcentaje de reducción obtenido en RWW con glucosa, se alcanzaron concentraciones de ± 0.14 mg/L of Cr6+, que están dentro de los límites permitidos (0.5 mg/L de Cr6+). La microscopía electrónica mostró alteraciones en la pared de la célula bacteriana y una disminución en tamaño, principalmente en las bacterias expuestas a RWW. Los resultados nos permiten proponer a B. cereus B1 como un microorganismo promisorio para uso en biorremediación de efluentes que contengan Cr6+.

Resumo Neste estudo se utilizou Bacillus cereus para avaliar a capacidade de redução do Cr6+ em efluentes de galvanoplastia. Os ensaios de biorredução de Cr6+ se realizaram usando água residual real (RWW) proveniente de uma planta de galvanoplastia, e água residual artificial (AWW), com e sem adição de glicose. A AWW se preparou usando sais de Ni, Zn, Cu, Pb y Cr, simulando concentrações de RWW. As concentrações de Cr6+ e o crescimento bacteriano se monitoram 3 vezes ao dia durante 5 dias. Também se avaliaram os efeitos da água residual na morfologia de B. cereus B1, usando microscopia eletrônica de varredura. Obteve- se uma redução de 100 % em AWW com glicose, de 71 % em AWW sem glicose, de 75.6 % em RWW com glicose e de 31.7 % em RWW sem glicose. A pesar do baixo percentual de redução obtido em RWW sem glicose, alcançaram-se concentrações de ± 0.14 mg/L de Cr6+, que estão dentro dos limites permitidos (0.5 mg/L de Cr6+). A microscopia eletrônica de varredura mostrou alterações na parede da célula bacteriana e uma diminuição no tamanho, principalmente nas bactérias expostas a RWW. Os resultados nos permitiram propor a B. cereus B1 como um microrganismo promissório para o uso em biorremediação de efluentes que contenham Cr6+.

Assessing salt-stress tolerance in barley

Abstract Identifying naturally existing abiotic-stress tolerant accessions in cereal crops is central to understanding plant responses towards stress. Salinity is an abiotic stressor that limits crop yields. Salt stress triggers major physiological changes in plants, but individual plants may perform differently under salt stress. In the present study, 112 barley accessions were grown under controlled salt stress conditions (1 Sm-1 salinity) until harvest. The accessions were then analyzed for set of agronomic and physiological traits. Under salt stress, less than 5 % of the assessed accessions (CIHO6969, PI63926, PI295960, and PI531867) displayed early flowering. Only two (< 2 %) of the accessions (PI327671 and PI383011) attained higher fresh and dry weight, and a better yield under salt stress. Higher K+ /Na+ ratios were maintained by four accessions PI531999, PI356780, PI452343, and PI532041. These top-performing accessions constitute naturally existing variants within barley's gene pool that will be instrumental to deepen our understanding of abiotic-stress tolerance in crops.

Resumen La identificación de accesiones existentes en condiciones naturales que sean tolerantes al estrés abiótico en cultivos de cereales es fundamental para entender las respuestas al estrés. La salinidad es un factor de estrés abiótico que limita el rendimiento de los cultivos. El estrés por salinidad desencadena importantes cambios fisiológicos en las plantas, pero plantas individuales pueden comportarse diferencialmente bajo este tipo de estrés. En el presente estudio se hicieron crecer 112 accesiones de cebada bajo condiciones controladas de estrés por salinidad (1 Sm-1 salinidad) hasta la cosecha. Posteriormente las accesiones se analizaron para determinar sus caracteres agronómicos y fisiológicos. Bajo condiciones de estrés por salinidad, menos del 5 % de las accesiones estudiadas (CIHO6969, PI63926, PI295960 y PI531867) mostraron floración temprana. Solamente dos (< 2 %) de las accesiones (PI327671 y PI383011) alcanzaron mayores pesos fresco y seco y un mayor rendimiento bajo estrés por salinidad. Se mantuvieron mayores proporciones K+/Na+ en cuatro accesiones PI531999, PI356780, PI452343 y PI532041. Estas accesiones que tuvieron el mejor rendimiento constituyen las variantes existentes en condiciones naturales dentro del acervo genético de la cebada, que pueden ser instrumentos para profundizar en nuestro entendimiento de la tolerancia de los cultivos al estrés abiótico.

Resumo A identificação de acessões existentes em condições naturais que sejam tolerantes ao estresse abiótico em culturas de cereais é fundamental para entender a resposta ao estresse. A salinidade é um fator de estresse abiótico que limita o rendimento das culturas. O estresse por salinidade desencadeia importantes mudanças fisiológicas nas plantas, no entanto, plantas individuais podem se comportar diferentemente sob este tipo de estresse. No presente estudo 112 acessões de cevada foram cultivadas sob condições controladas de estresse por salinidade (1 Sm-1 salinidade) até a colheita. Porteriormente, as acessões foram analizadas para determinar suas características agronômicas e fisiológicas. Sob condições de estresse por salinidade, menos de 5 % das acessões estudadas (CIHO6969, PI63926, PI295960 e PI531867) mostraram floração prematura. Somente duas (< 2 %) acessões (PI327671 e PI383011) atingiram maiores pesos frescos e secos e um maior redimento sob estresse por salinidade. As maiores proporções K+/Na+ foram mantidas em quatro acessões PI531999, PI356780, PI452343 e PI532041. As acessões com maior rendimento constituem as variantes existentes em condições naturais dentro do fundo genético da cevada, que podem ser instrumentos para aprofundar no nosso entendimento da tolerância dos cultivos ao estresse biológico.

Virus-induced gene silencing (VIGS) in cape gooseberry (Physalis peruviana L., Solanaceae)

Abstract Cape gooseberry (Physalis peruviana, L.) is a herbaceous plant belonging to the Solanaceae family that produces an edible berry appreciated for its nutraceutical and pharmaceutical properties. Its production is often limited by diseases and reproducible fruit quality. Recent studies have reported genes associated with fruit quality and resistance response to the root-infecting fungus Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph,) which causes vascular wilt. In order to standardize a method to validate the biological function of candidate genes in the non-model species P. peruviana, we tested the robust approach in reverse genetics, virus-induced gene silencing (VIGS). In this study, we validated and optimized VIGS using an insert of the phytoene desaturase (PDS) gene in a silencing viral vector generated from tobacco rattle virus (TRV). Leaves infiltrated with Agrobacterium (GV3101 strain) showed photo-bleached segments, which were distinctive for PDS suppression at 7 days post-infection (dpi). More than half of the treated plants showed photo-bleaching, indicating an efficiency rate of 50 % of the VIGS protocol. The results of this study showed that VIGS can be used for future functional gene characterization implicated in the immune response, disease resistance and fruit quality in capegooseberry.

Resumo A physalis (Physalis peruviana, L.) é uma planta herbácea pertencente à família Solanaceae, que produz uma baga comestível apreciada por suas propriedades nutracêuticas e farmacêuticas. Sua produção com frequência se vê limitada devido a enfermidades e baixa reprodutibilidade na qualidade do fruto. Estudos recentes reportaram genes associados com a qualidade do fruto e com a resposta de resistência ao fungo radicular Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph.), que causa esmorecimento vascular. Com a finalidade de padronizar um método para validar a função biológica de genes candidatos na espécie não-modelo P. p ruviana, avaliamos uma aproximação robusta em genética invertida, o sil nciamento de genes induzidos por vírus (VIGS). Neste estudo, validamos e otimizamos o VIGS usando um inserto da fitoeno desaturase (PDS) em um vetor viral de silenciamento produzido a partir do vírus do chocalho do tabaco (TRV). As folhas infiltradas com Agrobacterium (cepa GV3101) mostraram segmentos fotobranqueados, que foram distintivos para a supressão de PDS a 7 dias pós-infecção (dpi). Mais da metade das plantas tratadas mostraram fotobranqueamento, o que indica uma taxa de eficiência de 50 % do procotolo VIGS. Os resultados de este estudo mostraram que o VIGS pode ser usado em caracterizações futuras de genes funcionais implicados na resposta imune, na resistência a enfermidades e na qualidade do fruto de physalis.

Resumen La uchuva (Physalis peruviana, L.) es una planta herbácea perteneciente a la familia de las solanáceas, que produce una baya comestible apreciada por sus propiedades nutracéuticas y farmacéuticas. Su producción con frecuencia se ve limitada debido a enfermedades y a falta de reproducibilidad en la calidad del fruto. Estudios recientes han reportado genes asociados con la calidad del fruto y con la respuesta de resistencia al hongo radicular Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph,), que causa marchitamiento vascular. Con el fin de estandarizar un método para validar la función biológica de genes candidatos en la especie no-modelo P. peruviana, evaluamos la aproximación robusta en genética inversa, el silenciamiento génico inducido por virus (VIGS). En este estudio, validamos y optimizamos el VIGS usando un inserto de la fitoeno desaturasa (PDS) en un vector viral de silenciamiento producido a partir del virus del cascabeleo del tabaco (TRV). Las hojas infiltradas con Agrobacterium (cepa GV3101) mostraron segmentos fotoblanqueados, que fueron distintivos para la supresión de PDS a 7 días pos-infeccion (dpi). Más de la mitad de las plantas tratadas mostraron fotoblanqueo, lo cual indica una tasa de eficiencia del 50 % del protocolo VIGS. Los resultados de este estudio mostraron que el VIGS se puede usar en futuras caracterizaciones de genes funcionales implicados en la respuesta inmune, la resistencia a enfermedad y la calidad del fruto en la uchuva.

Effectiveness of vertical subsurface wetlands for iron and manganese removal from wastewater in drinking water treatment plants

Abstract Population growth and urbanization pose a greater pressure for the treatment of drinking water. Additionally, different treatment units, such as decanters and filters, accumulate high concentrations of iron (Fe) and manganese (Mn), which in many cases can be discharged into the environment without any treatment when maintenance is performed. Therefore, this paper evaluates the effectiveness of vertical subsurface wetlands for Fe and Mn removal from wastewater in drinking water treatment plants, taking a pilot scale wetland with an ascending gravel bed with two types of plants: C. esculenta and P. australis in El Hormiguero (Cali, Colombia), as an example. The pilot system had three upstream vertical wetlands, two of them planted and the third one without a plant used as a control. The wetlands were arranged in parallel and each formed by three gravel beds of different diameter. The results showed no significant difference for the percentage of removal in the three wetlands for turbidity (98 %), Fe (90 %), dissolved Fe (97 %) and Mn (98 %). The dissolved oxygen presented a significant difference between the planted wetlands and the control. C. esculenta had the highest concentration of Fe in the root with (103.5 ± 20.8) μg/g; while P australis had the highest average of Fe concentrations in leaves and stem with (45.7 ± 24) μg/g and (41.4 ± 9.1) μg/g, respectively. It is concluded that subsurface wetlands can be an interesting alternative for wastewater treatment in the maintenance of drinking water treatment plants. However, more research is needed for the use of vegetation or some technologies for the removal or reduction of the pollutant load in wetlands, since each drinking water treatment plant will require a treatment system for wastewater, which in turn requires a wastewater treatment system as well

Resumen El crecimiento de la población y la urbanización imponen una mayor presión al tratamiento de agua potable. Por otra parte, las diferentes unidades de tratamiento, como decantadores y filtros, acumulan altas concentraciones de hierro (Fe) y manganeso (Mn), las cuales, en muchos casos, son descargadas en el ambiente sin ningún tratamiento cuando se hace mantenimiento. Este artículo evalúa la efectividad de humedales subsuperficiales de flujo vertical para la remoción de Fe y Mn provenientes de agua residual en plantas de tratamiento de agua potable, tomando como ejemplo un humedal de flujo ascendente a escala piloto, con un lecho de grava y dos tipos de plantas: C. esculenta y P. australis en El Hormiguero (Cali, Colombia). El sistema piloto consistió en tres humedales verticales de flujo ascendente, dos de ellos plantados y el tercero sin plantas, como control. Los humedales se organizaron en paralelo, cada uno formado por tres lechos de grava de diferente diámetro. Los resultados mostraron que no hubo diferencia significativa en el porcentaje de remoción en los tres humedales para turbidez (98 %), Fe (90 %), Fe disuelto (97 %) y Mn (98 %). El oxígeno disuelto presentó una diferencia significativa entre los humedales plantados y el control. C. esculenta tuvo la concentración más alta de Fe en la raíz, con (103.5 ± 20.8) μg/g; mientras que P. australis tuvo el promedio más alto de concentraciones de Fe en hojas y tallos, con (45.7 ± 24) μg/g y (41.4 ± 9.1) μg/g, respectivamente. Se concluye que los humedales subsuperficiales pueden ser una alternativa interesante para el tratamiento de aguas residuales en el mantenimiento de plantas de tratamiento de agua potable. Sin embargo, se requiere más investigación sobre el uso de vegetación u otras tecnologías para la remoción o reducción de la carga contaminante en humedales, ya que cada planta de tratamiento de agua potable o su sistema de tratamiento de aguas residuales con humedales mantendrá el contaminante en el sistema.

Resumo O crescimento da população e da urbanização impõem uma maior pressão ao tratamento de água potável. Adicionalmente, as diferentes unidades de tratamento, como decantadores e filtros, acumulam altas concentrações de ferro (Fe) e manganês (Mn), as quais, em muitos casos, são liberadas no ambiente durante a manutenção, sem receber nenhum tipo de tratamento. Este artigo avaliou a eficácia de zonas úmidas subsuperficiais de fluxo vertical na remoção de Fe e Mn provenientes das águas residuais de estações de tratamento de água potável, usando como exemplo uma zona úmida a escala piloto com fluxo ascendente, leito de cascalho e dois tipos de plantas, C. esculenta e P. australis, localizada em El Hormiguero (Cali, Colombia). O sistema piloto usou três zonas úmidas verticais de fluxo ascendente, duas delas com plantas e a terceira sem plantas, como controle. As zonas húmidas foram organizadas em paralelo, cada uma sendo formada por três leitos de cascalho de diferente diâmetro. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa na porcentagem de remoção das três zonas úmidas em termos de turbidez (98 %), Fe (90 %), Fe dissolvido (97 %) e Mn (98 %). O oxigênio dissolvido apresentou uma diferença significativa entre as zonas úmidas plantadas e a controle. C. esculenta teve a concentração mais alta de Fe na raiz, (103.5 ± 20.8) μg/g, em quanto P. au tralis teve a maior média de concentrações de Fe nas folhas e nos talos, (45.7 ± 24) μg/g e (41.4 ± 9.1) μg/g, respetivamente. Concluiuse que as zonas úmidas subsuperficiais podem ser uma alternativa interessante para o tratamento de águas residuais durante a manutenção de estações de tratamento de água potável. No entanto, mais pesquisa é necessária para determinar a importâncias do uso da vegetação ou outras tecnologias para a remoção ou diminuição da carga contaminante nas zonas úmidas, pois cada estação de tratamento de água potável ou sistema de tratamento de águas residuais com zonas úmidas irá manter oconaminante no sistema.

Checklist of marine elasmobranchs of Colombia

Abstract A review and update to the shark and ray species recorded for the marine waters of Colombia was carried out. A total of 206 species had been recorded in the literature, of which 138 species (76 sharks and 62 rays) could be confirmed from museum records, catches, photographs, and videos. No evidence was found for 25 species, but their distribution included neighboring countries, and they were therefore classified as possible based on distribution. Thirty- six species were classified as improbable based on distribution and seven more were considered as misidentifications. The inventory of confirmed species includes 57 genera (30 shark and 27 batoid genera) and 34 families (18 shark and 16 batoid families). There was notably an addition of 26 confirmed species since 2007 as well as numerous modifications to group systematics and taxonomy, especially for batoids. The total number of confirmed elasmobranchs represented 12.1% of species known worldwide, and could even reach 14.5%, indicating that Colombia has one of the richest cartilaginous fish faunas in Latin America, behind Mexico and Brazil. This demonstrates that although Colombia cannot be considered an elasmobranch biodiversity hotspot or site of elasmobranch endemism globally, it does have good representativity of these species’ biodiversity at the regional level, especially regarding amphi-American species.

Resumen Se llevó a cabo una revisión y actualización de los registros de especies de tiburones y rayas de aguas marinas colombianas. En la literatura se había registrado un total de 206 especies, de las cuales 138 (76 tiburones y 62 rayas) se habian podido confirmar con registros de museo, capturas, fotografías y videos. No se encontró evidencia de 25 especies, pero su distibución incluye países vecinos, por lo que fueron clasificadas como “posible basada en la distribución”. Treinta y seis especies se clasficaron como “improbable basada en la distribución” y siete más se consideraron identificaciones erróneas. El inventario de especies confirmadas incluye 57 géneros (30 tiburones y 27 géneros batoideos) y 34 familias (18 tiburones y 16 familias batoideas). De modo notable, hubo una adición de 26 especies confirmadas desde 2007, así como numerosas modificaciones de la sistemática y taxonomía del grupo, especialmente para batoideos. El número total de elasmobranquios confirmados representó el 12.1 % de las especies conocidas en el mundo, y podría aún alcanzar el 14.5 %, lo cual indica que Colombia tiene una de las faunas de peces cartilaginosos más ricas de Latinoamérica, después de México y Brasil. Esto demuestra que, aunque Colombia no puede ser considerada un punto caliente de biodiversidad de elasmobranquios o un sitio de endemismo de elasmobranquios a nivel global, sí tiene una buena representatividad de la biodiversidad de estas especies a nivel regional, especialmente respecto a especies anfi-americanas.

Resumo Realizou-se uma revisão e atualização dos registros de espécies de tubarões e arraias de água marinha colombianas. Na literatura se encontrava registro de um total de 206 espécies, das quais 138 (76 tubarões e 62 arraias) foram possíveis de confirmação por meio de registros de museus, capturas, fotografias e vídeos. Não se encontrou evidencia de 25 espécies, mas suas distribuições incluem países vizinhos, sendo então classificadas como “possível com base na distribuição”. Trinta e seis espécies se classificaram como “improváveis com base na distribuição” e outras sete se consideraram identificações errôneas. O inventário de espécies confirmadas inclui 57 gêneros (30 tubarões e 27 gêneros de batóides) e 34 famílias (18 tubarões e 16 famílias batóides). Notavelmente, houve uma adição de 26 espécies confirmadas desde 2007, assim como numerosas modificações da sistemática e taxonomia do grupo, especialmente para batóides. O número total de elasmobrânquios confirmados representou um 12.1 % das espécies conhecidas no mundo, e poderia ainda alcançar 14.5 %, o que indica que Colômbia tem uma das faunas mais rica da América Latina em peixes cartilaginosos, depois de México e Brasil. Isto mostra que Colômbia, ainda que possa não ser considerada um ponto de referência de biodiversidade de elasmobrânquios ou um local de endemismo de elasmobrânquios a nível global, possui uma boa representatividade da biodiversidade de estas espécies a nível regional, especialmente com respeito a espécies anfi-americanas.

Assessment of a multiplex detection method for Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes in cow milk

Abstract Raw cow milk is considered one of the most important vehicles for pathogenic bacteria like Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes. These three bacteria are responsible for foodborne diseases. Routine microbiological methods to detect these microorganisms in cow milk can be complicated and time consuming. The aim of this work was to evaluate a method to simultaneously detect Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes in experimentally contaminated cow milk. The assessed method combined a standard microbiological culture step, using a pre-enrichment medium that favors the growth of the three focal microorganisms: SEL broth, followed by a single PCR assay. A total of 43 interference bacterial strains were used to evaluate the method's specificity. The detection rate for the microbiological method with standard culture media was 10 UFC/mL, and that of the PCR detection, following pre-enrichment in SEL broth, was 10 UFC/mL for S. enterica and L. monocytogenes and between 1 and 5 UFC/mL for E. coli O157:H7. The PCR method showed specificity for the reference strains. Simultaneous detection by multiple PCR using SEL broth was successful for the detection of S. enterica, E. coli O157:H7, and L. monocytogenes in samples of experimentally contaminated cow milk, featuring both a high detection rate and a high specificity. This approach promises to be a feasible routine procedure when testing milk samples in industry and public health control setups.

Resumen La leche cruda de vaca se considera uno de los vehículos más importantes de bacterias patógenas como Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes. Estas tres bacterias son responsables de enfermedades transmitidas por alimentos. Los métodos microbiológicos de rutina para detectar estos microorganismos en leche cruda de vaca pueden ser complicados y requerir mucho tiempo. El objetivo de este trabajo fue evaluar un método para detectar simultáneamente Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes en leche de vaca contaminada experimentalmente. El método utilizado combinó una etapa de pre-enriquecimiento con cultivo microbiológico estándar utilizando un medio que favorece el crecimiento de los tres microrganismos focales (caldo SEL) seguido de un único ensayo de PCR. Se utilizaron 43 cepas de microorganismos de interferencia para evaluar la especificidad del método. La tasa de detección para el método de cultivo microbiológico estándar fue de 10 UFC/mL, y la de detección por PCR, después de pre-enriquecimiento en caldo SEL, fue de 10 UFC/mL para S. enterica y L. monocytogenes y entre 1 y 5 UFC/ mL para E. coli O157:H7. El método PCR mostró especificidad para las cepas de referencia. La detección simultánea por PCR múltiple, luego de pre-enriquecimiento en caldo SEL fue exitosa para la detección de S. enterica, E. coli O157:H7 y L. monocytogenes en muestras de leche de vaca contaminada experimentalmente, mostrando tanto una alta tasa de detección como una alta especificidad. Esta aproximación promete ser un procedimiento de rutina factible cuando se analizan muestras de leche en la industria y en actividades de control de salud pública.

Resumo O leite de vaca cru é considerado um dos mais importantes veículos para bactéricas patogênicas como Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes. Estas três bactérias são responsáveis por enfermidades transmitidas por alimentos. Os métodos microbiológicos de rotina para detectar estes micro-organismos em leite de vaca cru podem ser complicados e demandantes de tempo. O objetivo de este trabalho foi avaliar um método para detectar simultaneamente Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes em leite de vaca contaminado experimentalmente. O método utilizado combinou uma etapa de pré- enriquecimento com cultura microbiológica padrão utilizando um meio que favorece o crescimento dos três micro-organismos focais (caldo SEL). Utilizaram-se 43 cepas de micro-organismos de interferência para avaliar a especificidade do método. A taxa de detecção para o método de cultura microbiológica padrão foi de 10 UFC/mL, e a de detecção por PCR, posteriormente ao pré-enriquecimento em caldo SEL, foi de 10 UFC/mL para S. enterica e L. monocytogenes e entre 1 e 5 UFC/mL para E. coli O157:H7. O método por PCR mostrou especificidade para as cepas de referência. A detecção simultânea por PCR múltiplex, logo do pré-enriquecimento em caldo SEL, foi exitosa para a detecção de S. entérica, E. coli O157:H7 e L. monocytogenes em amostras de leite de vaca contaminado experimentalmente, demostrando tanto uma alta taxa de detecção como uma alta especificidade. Esta aproximação promete ser um procedimento de rotina viável quando se analisam amostras de leite na indústria e nas atividades de controle de saúde pública.