Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation (CHE-1151492), o Noroeste Avançada Renewables Alliance (comunhão com J. Wilson-Peltier), e através de uma doação privada de amigos de WHOI. Agradecemos a Kevin R. Steidley e Kim ASCHERL (USDA / ARS / NCAUR) para excelente assistência técnica.

1. As microalgas e Biomassa Preparação Nota: O fuzileiro microalga Isochrysis sp. &quot;T-iso&quot; utilizado no presente estudo pode ser comprado (veja Lista de Materiais). Quantidades multi-quilograma de Isochrysis pode ser comprado como uma pasta molhada congelada (Iso -paste) contendo aproximadamente 80% de água e 20% de biomassa, e é verde escuro / perto de cor preta com um cheiro odor pungente do mar. Isochrysis também pode ser comprado como um seco (95% seco) de pó castanho-amarelado (Iso -Pó) com um odor semelhante. <ol><li> A fim de secar a pasta Isochrysis, abrir um pacote de 1 kg por corte de 1 - buraco de 2 polegadas no canto da embalagem de plástico com uma tesoura. </li><li> Espremer aproximadamente 300 g destes Isochrysis colar através do buraco em um 150 milímetros x 75 milímetros cristalização prato para criar uma camada fina (cerca de 20 mm). </li><li> Deixe a pasta secar ao ar à temperatura ambiente até que se torne seca e escamosa (tipicamente, 48 -96 h). Nota: Os tempos de secagem podem variar e dependem da temperatura. No entanto, nenhuma diferença foi observada nos rendimentos ou qualidade do produto com o tempo de secagem ainda mais longos (até duas semanas). O processo de secagem pode também ser feita mais uniforme e / ou acelerada colocando o prato de cristalização em uma placa quente (30 - 40 ° C). </li><li> Raspe a biomassa seca do prato cristalizando utilizando uma espátula e recolher em uma extração de celulose dedal (Comprimento: 123 mm, de 43 mm de diâmetro). Registar o peso da biomassa Isochrysis seco. </li></ol> 2. Extracção Soxhlet de biomassa seca Isochrysis <ol><li> Carregar um Isochrysis -Contendo cone de extracção de celulose (tipicamente 50 - 60 g de biomassa seca) em um aparelho de extracção Soxhlet. </li><li> Encher o balão de Soxhlet, com hexanos (400 mL), ligar a fonte de água do condensador e calor, e permitir que o Soxhlet com ciclo de 24 - 48 horas (até a cor do solvente passou de verde escuro para umadesmaio amarelo). </li><li> Desligue o fogo e deixe o aparelho arrefecer até à temperatura ambiente, em seguida, retirar o balão do extractor Soxhlet. </li><li> Remover os hexanos utilizando um evaporador rotativo e registrar o peso do material de hexanos-extractáveis ​​( &quot;óleo de algas hexano&quot; (h-AO)). </li></ol> 3. A saponificação do óleo de algas e separação de ácidos graxos e lipídios neutros <ol><li> Redissolve-se o h-AO no mesmo balão de fundo redondo a partir do Passo 2.4 acima, com metanol: diclorometano (2: 1, volume = 10 x massa de óleo de algas). </li><li> Adicionar uma barra de agitação e anexar um condensador de refluxo (bobina: 500 mm de comprimento). </li><li> Adicionar H2O (volume = 2,67 x massa de óleo de algas) e KOH (50% w / w óleo de algas) e aquecer o conteúdo com agitação até 60 ° C durante 3 h. </li><li> Após arrefecimento até à temperatura ambiente, remover os solventes orgânicos (metanol e diclorometano) num evaporador rotativo. </li><li> Transferir a mistura aquosa restante vertendo-a em um 1-L funil de separação. Adicionar hexanos (equivalentes em volume à solução aquosa), agitar a ampola de decantação, e permitir que as camadas se separem. </li><li> Escorra a camada aquosa inferior é colocada num Erlenmeyer e deitar fora a fase orgânica superior em um Erlenmeyer separado. </li><li> Repita os passos 3.5 e 3.6 até que a camada orgânica é incolores (tipicamente 1-2 vezes mais). </li><li> Concentra-se os extractos orgânicos reunidos num evaporador rotativo para isolar os lípidos neutros como um sólido esverdeado (p.f. ≈ 60 -. 70 ° C). </li><li> Acidifica-se a fase aquosa com HCl (6 M, atpH ~ 2 tal como indicado por papel de pH). </li><li> Extrai-se a ácidos gordos livres (AGL) a partir da fase aquosa acidificou-se com hexanos (Equivolume para a fase aquosa), utilizando um funil de separação de 1 L como descrito nos passos 3.5 e 3.6. </li><li> Remover os hexanos num evaporador rotativo para se obter os FFAs como um resíduo verde escuro quase preto oleoso (líquido a temperaturas&gt; 30 ° C). </li></ol> 4.Catalisada por ácido de esterificação de ácidos graxos livres e Produção de Biodiesel Verde <ol><li> Transferir os FFAs utilizando metanol: clorofórmio (1: 1, 6 x o volume de óleo de algas) para dissolver primeiro os FFAs e, em seguida, vertendo-a em um balão de reacção de alta pressão de paredes grossas equipado com uma barra de agitação. </li><li> Adicionar H 2 SO 4 concentrado (20% w / w óleo de algas), selar o frasco, e aquecer a mistura a 90 ° C enquanto se agitava durante 1 hora. </li><li> Após arrefecimento até à temperatura ambiente, transferir a mistura vertendo-a em uma ampola de decantação. </li><li> Adicionar H2O (2 x volume de óleo de algas), agitar a ampola de decantação, e permitir que as fases se separem. </li><li> Drenar a camada de fundo para um balão de fundo redondo pré-pesaram-se e concentra-se num evaporador rotativo. Registar a massa do biodiesel resultante. </li><li> Analisar o perfil de ácidos graxos por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-FID) 28 (cromatógrafo a gás equipado com um DB-88 [(88% cyanopropyl) methylarylpolysiloxane] em coluna (30 mx 0,25 milímetros de espessura x 0,20 uM ID película). Nota: ésteres metílicos de ácidos gordos comuns são verificados por comparação do tempo de retenção com amostras autênticas obtidas comercialmente. Além disso, cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS; cromatógrafo de gás acoplado a um detector selectivo de massa) é realizada sob condições idênticas de programa de temperatura e coluna para analisar os componentes, tais como C18: 4 para os quais não há padrões autênticos estão disponíveis com os resultados aplicado para GC quantificação. </li></ol> 5. Biodiesel Descoloração <ol><li> Aqueça o biodiesel de cor verde-escuro a 60 ° C num balão de fundo redondo equipado com uma barra de agitação. </li><li> Adicionar montmorilonite K 10 (MK10) em pó (10-20% w / w do biodiesel) e agita-se durante 1 h. </li><li> Remover o fundo redondo a partir do calor e deixar a solução arrefecer até à temperatura ambiente. </li><li> Prepara-se uma aparelho de filtração constituído por um balão de fundo redondo e divertido filtroNel contendo um papel de filtro de celulose (Ash 0,007%). </li><li> Verter o biodiesel descorada arrefecida através do funil de filtro, utilizando uma quantidade mínima de hexanos para enxaguar o balão de fundo redondo. </li><li> Desligue o funil de filtração do balão de fundo redondo (este agora contém uma solução de hexano do biodiesel descorada) e remover os hexanos com um evaporador rotativo para se obter um / biodiesel laranja vermelha. </li><li> Armazenar as amostras a 4 ° C tempo durante o qual (~ 10% w / w) irá ocorrer alguma deposição de material insolúvel. </li><li> Remover o material insolúvel por decantação ou filtração, tal como descrito no passo 5.4 e 5.5 para produzir um biodiesel homogénea clara para análise. </li></ol> 6. Isolamento e purificação de Alkenones dos lípidos neutros <ol><li> Dissolve-se os lípidos neutros (do passo 3.8) em uma quantidade mínima de diclorometano (cerca de 50 ml para 10 gramas de lípidos neutros) e adicionar a solução com uma pipeta para o topo de uma coluna de cromatografia (O.D de 60 mm, ID de 55 mm, comprimento de 18 &quot;) contendo gel de sílica (230-400 mesh, 100 g). </li><li> Elui-se a solução através de sílica com pressão (~ 5 psi) utilizando diclorometano (aproximadamente 150 ml) como solvente e recolher o eluente no balão de 250 ml de fundo redondo. </li><li> Remover o diclorometano com um evaporador rotativo para dar um sólido cor de laranja. </li><li> Recristaliza-se o sólido utilizando hexanos, adicionando cerca de 100 ml de hexanos em ebulição, seguido por incrementais de quantidades adicionais de hexanos em ebulição, até a solução ficar homogénea (volume total de ~ 150 mL). Em seguida, arrefecer lentamente a solução até à temperatura ambiente para promover a cristalização. </li><li> Recolher os alkenones cristalizados usando um aparelho de filtração, tal como descrito no passo 5.4 utilizando uma pequena quantidade de (0 ° C) de hexanos frios para enxaguar o balão. </li></ol>

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Isochrysis é uma de apenas um número restrito de espécies de algas cultivadas industrialmente, colhidos como um componente principal de alimentação de marisco, e, portanto, representativas da escala necessária para a produção de biocombustíveis. A disponibilidade das algas utilizadas e métodos convencionais empregados neste estudo, fazer o protocolo apresentado amplamente acessível a outros grupos para novas investigações. As etapas críticas incluem-ar de secagem a algas (em oposição a liofilização 33), extracções de solvente, saponif icação, e esterificação. Através destas operações pode-se examinar os rendimentos de lipídios e outros co-produtos provenientes dos diversos Isochrysis disponíveis 30. Prevê-se que estes podem diferir como resultado de diferentes estirpes e métodos de cultura, 31 e pode também ser influenciado pela natureza do produto e qualquer processamento adicional (por exemplo, de secagem ou de congelação) utilizada pelo fornecedor. Como demonstramos aqui, o protocolo de desenvolverEd pode ser aplicado com sucesso para diferentes tipos de produtos Isochrysis, que varia a partir de uma pasta molhada com a forma de um pó moído seco. Os rendimentos foram de biodiesel no entanto inferior a partir da biomassa em pó (7% w / w vs biomassa seca de 12% w / w da pasta seca), o qual corresponde com menores quantidades de óleo de algas (H-AO) extraída. Isto pode sugerir que um protocolo de extracção alternativa 32 que não seja um aparelho de Soxhlet podem ser mais adequados para produtos em pó secos Isochrysis. O pó Isochrysis utilizado neste estudo é anunciado como contendo 23-25% de lipídios, que semelhante ao que temos experimentalmente obtidos a partir de pasta de Isochrysis seca 33,34,26. Apesar das diferentes cores da biomassa seca de partida, a Iso- paste-Hao e Iso -Pó-Hao eram essencialmente indistinguíveis, tanto verde escuro / near sólidos pretos com pontos de fusão de aproximadamente 50 ° C. Curiosamente, a proporção de FFAs ao lábio neutroids dentro dos dois extractos de hexano foi diferente. Após saponificação e separação dos lípidos neutros, obteve-se 60% ​​(w / w) FFAs e 40% (w / w) de lípidos neutros da Iso--paste HAO. O pó Iso--Hao produziu, em média, 46% (w / w) FFAs e 54% (w / w) lípidos neutros. Os resultados sugerem que tanto a biomassa em pó de partida podem conter quantidades mais elevadas de lípidos neutros em relação aos derivados de FA do que a pasta de Isochrysis, ou que de Soxhlet de extracção de Isochrysis em pó é mais selectiva para lípidos neutros. Não só os rendimentos dos produtos obtidos a partir dos dois Isochrysis comercial biomassas diferente, mas também os perfis de ácidos gordos do biodiesel resultante. Isso é importante, como as propriedades de combustível de um biodiesel são directamente dependentes da natureza e conteúdo do EMAGs individuais. 35 a ser comercializado, todo o biodiesel deve estar em conformidade com as normas descritas na ASTM documentosD6751 ou EN 14214 em os EUA ou na Europa, respectivamente. As especificações incluem intervalos para lubrificação e viscosidade cinemática, e valores mínimos para o índice de cetano e estabilidade oxidativa. Outras recomendações importantes estão relacionados com propriedades de fluxo a frio, sob a forma de um ponto de nuvem (CP) ou ponto de entupimento do filtro a frio (CFPP). Temos relatado anteriormente os resultados do teste de combustível abrangente de biodiesel preparado a partir de pasta de Iso-. 36 Uma vez que o perfil FAME de biodiesel produzido a partir da -Pó Iso neste estudo é similar aos previamente testado, podemos prever certas propriedades do combustível a ser semelhante para ambos os combustíveis de biodiesel. Por exemplo, os ácidos gordos poli-insaturados (PuFAMEs, mais do que duas ligações duplas) são responsáveis ​​por aproximadamente 40% de ambas as misturas de FAME (35,2% e 39,9%, Tabela 2). Isto irá resultar em estabilidade oxidativa fraca e do fluxo a frio favorável. 35 Há, no entanto, as ligeiras diferenças nos perfis fama dos dois biodiecombustíveis sel. O biodiesel produzido a partir do pó Isochrysis continham quantidades mais elevadas de 14: 0 (19,4 mg / g versus 16,4 mg / g), 18: 3 (13,5 mg / g versus 8,5 mg / g), e 22: 6 (11,0 mg / g vs 6,9 mg / g) FAMEs, ainda quantidades menores de 18: 4 (10,4 mg / g versus 19,8 mg / g). A extensão do impacto dessas diferenças sobre as várias propriedades do combustível contidas nas normas ASTM continua a ser investigado. O biodiesel inicial obtido a partir de ambos comercial Isochrysis algas foram igualmente de cor verde escuro que pode ser explicado pela presença de clorofilas. 36 clorofila e seus derivados têm sido referidos como tendo um efeito negativo sobre a estabilidade dos óleos vegetais e seus combustíveis de biodiesel correspondentes. 36,29 com base no método de Issariyakul e Dalai para descolorante óleo de canola greenseed em conexão com a produção de biodiesel, 29 de agitação a biodiesel verde mais de 10% (w / w) MK10 a 60 ° C durante 1 h resultou numa dramáticaredução em teor de pigmento por inspecção visual (ref. Figura 2). recuperações de massa do processo de descoloração foram em média 90%. Rendimentos de alkenones purificadas de Iso- paste-Hao e lipídios neutros pó-Hao iso eram comparáveis ​​a 40% e 46% w / w, respectivamente (Tabela 1). Desde lipídios neutros representam uma proporção maior de material contido no Iso- pó-Hao (54% w / w vs. 40% w / w), alkenone rendimento do Iso- pó-Hao excede o rendimento Iso- alkenone paste-Hao em cerca de 10% (25% w / w vs 16% w / w). No entanto, considerando que os rendimentos da própria Iso- pó-Hao foram inferiores Iso- colar-Hao (15% vs 20% w / w), os rendimentos globais de alkenones de ambas as biomassas Isochrysis secos são mais semelhantes (0,2 x 0,4 x 0,4 = 3,2% w / w de pasta seca Isochrysis e 0,15 x 0,54 x 0,46 = 3,7% de Isochrysis pó).

Recentemente, tem havido um grande ressurgimento do interesse em biocombustíveis a partir de algas, especialmente para a produção de combustíveis líquidos como o biodiesel 1 e outros óleos derivados da biomassa. 2 benefícios propostas incluem a prevenção de certos alimentos versus combustíveis controvérsias 3 e produtividades supostamente mais elevados e capacidades de CO 2 de mitigação do que as culturas agrícolas tradicionais. 4 Isto segue a quase 20 anos do Departamento de Espécies Programa Aquático de Energia (ASP) dos Estados Unidos começou em 1978 com a finalidade de investigar combustível de transporte a partir de algas. Conforme descrito no relatório do Sheehan, 5 o programa terminou em 1996, principalmente porque os custos projetados não eram competitivos com o petróleo bruto na época ($ 18,46 por barril (159 L)). Enquanto o custo do petróleo tem aumentado dramaticamente desde então ($ 87,39 por barril em 2014) 6, que está ligado ao renascimento na pesquisa em biocombustíveis de algas, alguns hav argumentou que, no entanto, os biocombustíveis de algas irá revelar-se demasiado dispendiosa. 7 Como uma estratégia para compensar os custos de produção de biocombustíveis, a noção de co-produtos de valor agregado surgiu entre ambos os críticos e defensores 7,8 9,10 e características como uma das principais razões para perseguir os biocombustíveis de algas no Departamento de Energia dos EUA (DOE) &quot;Technology Roadmap de algas biocombustíveis Nacional&quot;. 11 Descrevemos aqui um método para a co-produção de duas correntes separadas de combustível a partir de microalgas Isochrysis comercial. Temos nos concentrado em Isochrysis em parte porque ele já é produzido industrialmente, colhido para fins de maricultura, e também porque Isochrysis é um dos apenas algumas espécies de algas que, além de lipídios tradicionais (ou seja, ácidos graxos) biossintetizam uma única classe de compostos conhecidos como alkenones de cadeia longa poli-insaturados. 12 Alkenone estruturas são caracterizadas por muito L<html> cadeias de hidrocarbonetos ong (36-40 átomos de carbono), de duas a quatro não de metileno interrompidas ligações duplas trans, e uma cetona ou metil etil (Figura 1). Alkenone insaturação é sensível à temperatura de cultivo de algas, 13,14 de tal forma que a proporção do di-insaturado alkenone metil C37 (o chamado &quot;índice de insaturação&quot;) pode ser usado como um substituto para as temperaturas da superfície do mar no passado. 15 - 20 são Alkenones pensado para residir em corpos lipídicos citoplasmáticos e pode ser mais abundantes do que os triglicéridos (tags). 21,22 Sob azoto ou limitação de fósforo, de até 10-20% de carbono de células em fase estacionária é acumulada como alkenones 23,24. de uma ponto de vista evolutivo, alkenones pode ter sido favorecido em detrimento de TAGs porque a sua trans geometria vínculo -duplo fornece uma forma mais estável de armazenamento de energia. 21 189fig1.jpg &quot;/&gt; Figura 1. Estruturas de poli-insaturados de cadeia longa alkenones alkenone comum de metilo. 37: 3 isoladas a partir de Isochrysis exemplificando comprimentos de cadeia longa de hidrocarboneto (36 - 40 átomos de carbono), não de metileno interrompidas ligações duplas trans, e que termina num grupo metilo ou etil-cetona. Nomenclatura é similar aos ácidos graxos onde #: # se refere a número de carbonos:. Número de ligações duplas <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Argumentamos que alkenones representam uma matéria-prima renovável de carbono promissor de uma alga comum com a história do cultivo industrial. 25 Biodiesel produzido directamente a partir do extrato de lipídeos totais de Isochrysis contém uma quantidade significativa (10-15% w / w) de alkenones e contaminação por estes compostos de alto ponto de fusão resulta em má propriedades do combustível de fluxo frio. No entanto, usando tele técnicas de saponificação / extracção descritos aqui, alkenones pode ser removido e recuperado melhorando assim a qualidade de biodiesel, produzindo uma corrente de produto secundário. Recentemente, demonstrou a conversão de alkenones para um combustível líquido por metátese cruzada com 2-buteno (butenolysis). 26 A reacção butenolysis emprega um ruténio comercial metátese-iniciador, ocorre rapidamente a baixa temperatura, e de forma limpa proporciona uma mistura previsível de combustível de jacto hidrocarbonetos alcance. Esta reacção é realizada em paralelo com a síntese de biodiesel a partir de ácidos gordos, que representa os primeiros passos para uma abordagem &quot;biorrefinaria&quot; 27 para a produção de biocombustíveis Isochrysis comercialmente viável.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="608">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Reed Mariculture</td>
			<td style="width:119px;">Iso, Raw, Unprocessed, 20%dw</td>
			<td style="width:167px;">Live culture paste, 20% w/w biomass</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Necton, S.A</td>
			<td style="width:119px;">AADISS004</td>
			<td>PhytoBloom Prof Isochrysis (Freeze-dried)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hexanes</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">H291-4</td>
			<td>ACS Certified</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">A452-4</td>
			<td>HPLC Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">D37-4</td>
			<td>Certified/Stabilized</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Soxhlet Apparatus</td>
			<td style="width:107px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">64826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Extraction Thimble</td>
			<td style="width:107px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">64842</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">B&#252;chner Funnel</td>
			<td style="width:107px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-1406-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High Pressure Reaction Vessel</td>
			<td style="width:107px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-1880-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Whatman Filter Paper</td>
			<td style="width:107px;">GE Life Sciences</td>
			<td>1442-042</td>
			<td>Grade 42, Ash 0.007%, circle, 42.5 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Biodiesel (B100)</td>
			<td style="width:107px;">Bellingham Shell</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>The biodiesel (B100) in Figure 3 was purchased at a local filling station: Bellingham Shell, Bellingham, WA 98226</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">&#160;Aquacave</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>&#160;In addition to Reed and Necton, Isochrysis can also be purchased from (Aquacave. (Gurnee, IL) at: www.aquacave.com (accessed September 30, 2015).</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Brine Shrimp Direct</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Isochrysis can also be purchased from Brine Shrimp Direct (Ogden, UT) at: www.brineshrimpdirect.com (accessed September 30, 2015).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol for biodiesel production with isolation of alkenones as coproducts from commercial isochrysis algal biomass

A necessidade de substituir combustíveis derivados do petróleo com alternativas de fontes ambientalmente sustentáveis ​​renováveis ​​e mais é de importância crescente. biocombustíveis derivados de biomassa ganharam uma atenção considerável a este respeito, no entanto primeira geração de biocombustíveis a partir de culturas alimentícias, como o etanol de milho ou biodiesel de soja, em geral, caído em desuso. Existe assim um grande interesse no desenvolvimento de métodos para a produção de combustíveis líquidos a partir de fontes não comestíveis domésticos e de qualidade superior. Aqui descrevemos um procedimento pormenorizado para a produção de um biodiesel purificado a partir do Isochrysis microalgas marinhas. Além disso, um conjunto único de lipídios conhecido como alkenones poliinsaturados de cadeia longa são isolados em paralelo como co-produtos potencialmente valiosos para compensar o custo de produção de biodiesel. Quantidades multi-quilograma de Isochrysis são comprados a partir de duas fontes comerciais, um como um colar húmida (80% de água) que é primeiro secas antes do processamento e do ot-lhe um pó moído seco (95% seco). Os lípidos são extraídos com hexano, num aparelho de Soxhlet para produzir um óleo de algas ( &quot;óleo hexano algas&quot;) contendo ambas as gorduras tradicionais (isto é, triglicéridos, 46-60% w / w) e alkenones (16-25% w / w). A saponif icação dos triglicéridos no óleo de algas permite a separação dos ácidos gordos livres resultantes (FFAs) de lípidos neutros contendo alkenone. FFAs são, em seguida, convertido em biodiesel (isto é, ésteres metílicos de ácidos gordos, FAMEs) por esterificação catalisada por ácido enquanto alkenones são isoladas e purificadas a partir dos lípidos neutros por cristalização. Nós demonstramos que o biodiesel a partir de ambas as biomassas Isochrysis comerciais têm perfis FAME semelhantes, mas não idênticas, caracterizado por o conteúdo de ácidos gordos poli-insaturados elevados (cerca de 40% w / w). Os rendimentos de biodiesel foram consistentemente mais elevados quando se inicia a partir da pasta molhada Isochrysis (12% w / w vs 7% w / w), que podem ser rastreados para reduzir quantidades de oi hexano algasl obtido a partir do produto Isochrysis em pó.

<html> Antes do processamento, a pasta Isochrysis (pasta Iso-) foi seco em primeiro lugar. Isto foi convenientemente realizado em maior escala por adição do -paste ISO para um grande prato de cristalização e permitindo que o material a secar ao ar à temperatura ambiente. Durante a secagem, algumas formas de água reunidas (geralmente de cor avermelhada) que pode ser removido por decantação ou pipetagem de acelerar o processo de secagem. Após cerca de 48-96 horas, a Isochrysis agora seca pode ser raspada para fora do prato de cristalização e obtido como um material floculento branco / verde com um cheiro algas semelhante (Figura 2). Os rendimentos de biomassa seca era geralmente de 20% w / w da pasta como anunciado. Em contraste, o produto em pó Isochrysis (pó Iso-) foi um amarelo-castanho, finamente moído, pó seco (95% seco) que foi utilizado directamente sem mais processamento (Figura 2). gura 2 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 54189 / 54189fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Comparação de pasta de Isochrysis. Isochrysis comercial (80% de humidade) é espalhado ao longo da parte inferior de um prato de cristalização e deixado a secar ao ar à temperatura ambiente durante 48-96 horas antes do processamento. O Isochrysis seca resultante é obtido como um material escamosa de cor escura (à direita), que é diferente na aparência do que o pó seco comercial Isochrysis (esquerda). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Extracção, quer do Iso pó -paste ou Iso- seco por Soxhlet com hexano deu origem, após a remoção dos hexanos, óleos de algas (H-ao) que eram semelhantes na aparência como / quase preto sólidos (p.f. verde-escuro. ~ 50 -60 ° C). Rendimentos de h-AO quando se inicia a partir da pasta ( &quot;Iso- paste-Hao&quot;) Foram tipicamente de 20% w / w da biomassa seca Isochrysis, consistente com os nossos resultados anteriores, 26 ao passo que o rendimento de H-AO Soxhlet por extracção do Isochrysis em pó comercial (&quot; Iso- pó-Hao &quot;) foram de 15% w / W (Tabela 1). <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Produto (g) </td><td> Iso -paste </td><td> Iso-1 -Pó </td><td> Iso-2 -Pó </td></tr><tr><td> biomassa seca </td><td> 30 </td><td> 20 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Hexano algas Oil </td><td> 5,86 </td><td> 2,87 </td><td> 3.11 </td></tr><tr><td> FFAs </td><td> 3,52 </td><td> 1,34 </td><td> 1,38 </td></tr><tr><td> lípidos neutros </td><td> 2,34 </td><td> 1,38 </td><td> 1,61 </td></tr><tr><td> Alkenones </td><td> 0,94 </td><td> 0,63 </td><td> 0,74 </td></tr><tr><td colspan="4"> Notas: Iso-pó-1 e Iso-pó-2 representam os resultados de duas amostras de Isochrysis em pó que foram processados ​​em paralelo. Para outros relatórios com os rendimentos destes produtos de Iso-paste ver referências 26, 32 e 33. </td></tr></tbody></table> Tabela 1. Rendimentos de produto a partir da biomassa Isochrysis comercial. Acilgliceróis do h-AO foram convertidos nos sais de carboxilato solúveis em água correspondentes (isto é, sabões) após a adição de KOH aquoso em metanol / CH 2 Cl 2. lípidos neutros incluindo alkenones foram, em seguida, extraiu-se a partir desta mistura aquosa por partição selectiva com hexanos. Após a remoção dos lípidos neutros, reacidification dos sabões em seguida produziu os ácidos gordos livres correspondentes (FFAs) que podem ser extraídos de modo semelhante a partir do aqfase ueous com hexanos. As recuperações de massa globais para FFAs combinados e lipídios neutros a partir de qualquer Iso- paste-Hao ou Iso -Pó-Hao foram consistentemente perto quantitativa. No entanto, a proporção de produtos (isto é, lípidos neutros + FFAs) foi diferente. A partir da pasta Iso--Hao obteve-se 60% ​​(w / w) FFAs e 40% (w / w) lípidos neutros (Tabela 1). Por outro lado, iso- pó-Hao provou enriquecido em lipídios neutros (média = 54% de lipídios neutros + 46% FFAs), conforme descrito na Tabela 1. A esterificação dos FFAs com H 2 SO 4 e, em seguida, o metanol produzido ésteres de ácido gordo de metilo (FAMEs, ou seja, biodiesel) como um verde escuro perto líquido oleoso preto com um rendimento de 90% maior que (Figura 3). Descoloração por aquecimento ao longo Montmorillonita K10 29 (MK10) argila, em seguida, deu um produto amarelo / laranja, similar na aparência ao outro bi comercialcombustíveis odiesel (veja Lista de Materiais) (Figura 3). Os resultados da análise FAME de combustíveis de biodiesel Isochrysis descorada estão apresentados na Tabela 2. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54189/54189fig3.jpg" /> Figura 3. Comparação de Isochrysis e soja combustíveis biodiesel. Verde Isochrysis biodiesel (meio) é produzido por esterificação de ácidos gordos livres extraído e purificado. Descoloração produz um produto (à direita) com propriedades semelhantes ao biodiesel comercial (esquerda). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> FAME A </td><td> Iso -paste </td><td> Iso -Pó </td></tr><tr><td> 14:00 </td><td> 16,4 </td&gt; <td> 19,4 </td></tr><tr><td> 14:01 </td><td> - </td><td> 0,3 </td></tr><tr><td> 15:00 </td><td> vestígio </td><td> 0,3 </td></tr><tr><td> 16:00 </td><td> 10.1 </td><td> 8,8 </td></tr><tr><td> 16: 1 Δ9 </td><td> 7.6 </td><td> 5.5 </td></tr><tr><td> 16:02 </td><td> ND </td><td> 0,3 </td></tr><tr><td> 16:03 </td><td> ND </td><td> 0,5 </td></tr><tr><td> 18:00 </td><td> Vestígio </td><td> 0,2 </td></tr><tr><td> 18: 1 B </td><td> 12.1 </td><td> 14.3 </td></tr><tr><td> 18:02 </td><td> 8.1 </td><td> 7.1 </td></tr><tr><td> 18: 3 C </td><td> 8,5 </td><td> 13,5 </td></tr><tr><td> 18:04 </td><td> 19.8 </td><td> 10.4 </td></tr><tr><td> 18:05 </td><td> ND </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 20:05 </td><td> ND </td><td> - </td></tr><tr><td> 22:05 </td><td> ND </td><td> 2 </td></tr><tr><td> 22:06 </td><td> 6.9 </td&gt; <td> 11 </td></tr><tr><td> Σ D </td><td> 89,8 </td><td> 96,2 </td></tr><tr><td colspan="3"> Notas: A nomenclatura ácido graxo é #carbons:. # Cis ligações duplas B Combinado 18: 1 Δ9 + 18:.. 1 Δ11 C Combinada Δ6,9,12 e Δ9,12,15 isômeros D O restante do material é cerca de 50 : 50 outros EMAGs e componentes não-fama (total ~ 95% FAME). ND = Não detectado. </td></tr></tbody></table> Tabela 2. Composição FAME de biodiesel produzido a partir de -past Iso comercial e Iso -Pó biomassa Isochrysis. Lípidos neutros foram obtidos como uma mistura sólida esverdeada a 40% w / w da Iso--paste Hao e 54% (AVG.) A partir do pó-Hao Iso- (Tabela 1). Filtrar os lipídios neutros dissolvidos através de sílica, utilizandoDCM deu após a remoção do solvente, um avermelhado / sólido cor de laranja que pode ser recristalizado com hexano para se obter alkenones analiticamente puro como um sólido branco. Este procedimento resultou em 16% (w / w) rendimento isolado da alkenones de Iso- paste-Hao e rendimento de 25% a partir de Iso -Pó-Hao (Tabela 1).

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Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Métodos pormenorizados são apresentados para a produção de biodiesel, juntamente com o co-isolamento de alkenones como co-produtos valiosos a partir de microalgas Isochrysis comercial.

Protocolo experimental para Produção de Biodiesel com Isolamento de Alkenones como subprodutos da Commercial<em&gt; Isochrysis</em&gt; Algas Biomassa

The need to replace petroleum fuels with alternatives from renewable and more environmentally sustainable sources is of growing importance. ...

experimental-protocol-for-biodiesel-production-with-isolation

Research

JoVE Journal

Environment

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

20.6K visualizações.  Western Washington University.  Métodos pormenorizados são apresentados para a produção de biodiesel, juntamente com o co-isolamento de alkenones como co-produtos valiosos a partir de microalgas Isochrysis comercial. 

Vídeo: Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

Protocolo experimental para indução-Plant Manipulando heterogeneidade do solo

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Ambiente

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. Unfortunately, traditional benthic larval sampling methods, such as the dip-net, can be time-consuming and expensive. An alternative protocol involves collection of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Chironomidae is a species-rich family of flies (Diptera) whose immature stages typically occur in aquatic habitats. Adult chironomids emerge from the water, leaving their pupal skins, or exuviae, floating on the water&#8217;s surface. Exuviae often accumulate along banks or behind obstructions by action of the wind or water current, where they can be collected to assess chironomid diversity and richness. Chironomids can be used as important biological indicators, since some species are more tolerant to pollution than others. Therefore, the relative abundance and species composition of collected SFPE reflect changes in water quality. Here, methods associated with field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of chironomid SFPE are described in detail. Advantages of the SFPE method include minimal disturbance at a sampling area, efficient and economical sample collection and laboratory processing, ease of identification, applicability in nearly all aquatic environments, and a potentially more sensitive measure of ecosystem stress. Limitations include the inability to determine larval microhabitat use and inability to identify pupal exuviae to species if they have not been associated with adult males.

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.

Uso de Chironomidae (Diptera) Pupal Exuviae como um Bioavaliação Protocolo Rápido para massas de água de superfície flutuante

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of a variety of lignocellulosic feedstocks. Here we demonstrate the use of these low-cost protic ILs in the deconstruction of lignocellulosic biomass (Ionosolv pretreatment), yielding cellulose and a purified lignin. In the most generic process, the protic ionic liquid is synthesized by accurate combination of aqueous acid and amine base. The water content is adjusted subsequently. For the delignification, the biomass is placed into a vessel with IL solution at elevated temperatures to dissolve the lignin and hemicellulose, leaving a cellulose-rich pulp ready for saccharification (hydrolysis to fermentable sugars). The lignin is later precipitated from the IL by the addition of water and recovered as a solid. The removal of the added water regenerates the ionic liquid, which can be reused multiple times. This protocol is useful to investigate the significant potential of protic ILs for use in commercial biomass pretreatment/lignin fractionation for producing biofuels or renewable chemicals and materials.

The pretreatment of lignocellulosic biomass with protic low-cost ionic liquids is shown, resulting in a delignified cellulose-rich pulp and a purified lignin. The pulp gives rise to high glucose yields after enzymatic saccharification.

Pré-tratamento de biomassa lignocelulósica com baixo custo líquidos iônicos

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has relevant health and economic consequences. Many cyanobacterial strains are toxin producers, and only a few cells are necessary to induce irreparable damage to the environment. Therefore, water-body authorities and administrations require rapid and efficient early-warning systems providing reliable data to support their preventive or curative decisions. This manuscript reports an experimental protocol for the in-field detection of toxin-producing cyanobacterial strains by using an antibody microarray chip with 17 antibodies (Abs) with taxonomic resolution (CYANOCHIP). Here, a multiplex fluorescent sandwich microarray immunoassay (FSMI) for the simultaneous monitoring of 17 cyanobacterial strains frequently found blooming in freshwater ecosystems, some of them toxin producers, is described. A microarray with multiple identical replicates (up to 24) of the CYANOCHIP was printed onto a single microscope slide to simultaneously test a similar number of samples. Liquid samples can be tested either by direct incubation with the antibodies (Abs) or after cell concentration by filtration through a 1- to 3-&#956;m filter. Solid samples, such as sediments and ground rocks, are first homogenized and dispersed by a hand-held ultrasonicator in an incubation buffer. They are then filtered (5 - 20 &#956;m) to remove the coarse material, and the filtrate is incubated with Abs. Immunoreactions are revealed by a final incubation with a mixture of the 17 fluorescence-labeled Abs and are read by a portable fluorescence detector. The whole process takes around 3 h, most of it corresponding to two 1-h periods of incubation. The output is an image, where bright spots correspond to the positive detection of cyanobacterial markers.

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

The presence of cyanobacterial toxins in fresh water reservoirs for human consumption is a major concern for water management authorities. To evaluate the risk of water contamination, this article describes an protocol for the in-field detection of cyanobacterial strains in liquid and solid samples by using an antibody microarray chip.

Protocolo experimental para Detectar<em&gt; Cianobactérias</em&gt; Em amostras líquidas e sólidas com um Microarray Chip Antibody

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Comparison of Scale in a Photosynthetic Reactor System for Algal Remediation of Wastewater

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ammonia removal, nitrogen removal and algal growth are compared over an 8-week period in paired sets of small (100 L) and large (1,000 L) reactors designed for algal remediation of landfill wastewater. Contents of the small and large scale reactors were mixed before the beginning of each weekly testing interval to maintain equivalent initial conditions across the two scales. System characteristics, including surface area to volume ratio, retention time, biomass density, and wastewater feed concentrations, can be adjusted to better equalize conditions occurring at both scales. During the short 8-week representative time period, starting ammonia and total nitrogen concentrations ranged from 3.1-14 mg NH3-N/L, and 8.1-20.1 mg N/L, respectively. The performance of the treatment system was evaluated based on its ability to remove ammonia and total nitrogen and to produce algal biomass. Mean &#177; standard deviation of ammonia removal, total nitrogen removal and biomass growth rates were 0.95&#177;0.3 mg NH3-N/L/day, 0.89&#177;0.3 mg N/L/day, and 0.02&#177;0.03 g biomass/L/day, respectively. All vessels showed a positive relationship between the initial ammonia concentration and ammonia removal rate (R2=0.76). Comparison of process efficiencies and production values measured in reactors of different scale may be useful in determining if lab-scale experimental data is appropriate for prediction of commercial-scale production values.

An experimental methodology is presented to compare the performance of small (100 L) and large (1,000 L) scale reactors designed for algae remediation of landfill wastewater. System characteristics, including surface area to volume ratio, retention time, biomass density, and wastewater feed concentrations, can be adjusted based on application.

Comparação de Scale em um sistema de reactores fotossintético de algas Remediação de Águas Residuais

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ...

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and screening for the selection of a fast-acting, highly virulent entomopathogenic fungus are important steps. Entomopathogenic fungi, such as Metarhizium, Beauveria, and Nomurea, which act by contact, are better suited than Bacillus thuringiensis or nucleopolyhedrosis virus (NPV), which must be ingested by the insect pest. In the present work, we isolated 68 Metarhizium strains from infected insects using a soil dilution and bait method. The isolates were identified by the amplification and sequencing of the ITS1-5.8S-ITS2 and 26S rDNA region. The most virulent strain of Metarhizium anisopliae was selected based on the median lethal concentration (LC50) and time (LT50) obtained in insect bioassays against III-instar larvae of Helicoverpa armigera. The mass production of spores by the selected strain was carried out with solid-state fermentation (SSF) using rice as a substrate for 14 days. Spores were extracted from the sporulated biomass using 0.1% tween-80, and different formulations of the spores were prepared. Field trials of the formulations for the control of an H. armigera infestation in pigeon peas were carried out by randomized block design. The infestation control levels obtained with oil and aqueous formulations (78.0% and 70.9%, respectively) were better than the 63.4% obtained with chemical pesticide.

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

Here, we report the different stages involved in the knowledge-based development of an effective mycoinsecticide, including the isolation, identification, screening, and selection of the "best-fit" entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae, for the control of insect pests in agriculture.

Desenvolvimento de<em&gt; Metarhizium anisopliae</em&gt; Como um Mycoinsecticide: do isolamento ao desempenho do campo

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and ...

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The main components of the system were the adsorbent bed, the condenser, the evaporator, the cooling sub-system, and the solar collector. In the first step of the experiment, the vapor-saturated bed was heated by the solar radiation under closed conditions, which caused the bed temperature and pressure to increase. When the bed pressure became high enough, the bed was switched to connect to the condenser, thus water vapor flowed continually from the bed to the condenser to be liquefied. Next, the bed needed to cool down after the desorption. In the solar-shielded condition, achieved by aluminum foil, the circulating water loop was opened to the bed. With the water continually circulating in the bed, the stored heat in the bed was took out and the bed pressure decreased accordingly. When the bed pressure dropped below the saturation pressure at the evaporation temperature, the valve to the evaporator was opened. A mass of water vapor rushed into the bed and was adsorbed by the zeolite material. With the massive vaporization of the water in the evaporator, the refrigeration effect was generated finally. The experimental result has revealed that both the COP (coefficient of the performance of the system) and the SCP (specific cooling power of the system) of the SAPO-34 zeolite was greater than that of the ZSM-5 zeolite, no matter whether the adsorption time was longer or shorter. The system of the SAPO-34 zeolite generated a maximum COP of 0.169.

With solar energy as the driving force, a novel adsorption refrigeration system has been developed and experimentally investigated. Water vapor and zeolite formed the working pair of the adsorption system. This manuscript describes the setup of the experimental rig, the operation procedure, and the important results.

Sistema experimental de refrigeração Solar adsorção com coletor de concentrado

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by environmental organochlorine pesticides (OCPs) in hepatocytes. HepG2 cells were exposed to &#946;-hexachlorocyclohexane (&#946;-HCH) for 24 h at an equivalent dose of internal exposure in general population. Ultrastructure in hepatocytes was examined by transmission electron microscopy (TEM) to show the damage of mitochondria. Mitochondrial function was further evaluated by mitochondrial fluorescence intensity, adenosine 5'-triphosphate (ATP) levels, oxygen consumption rate (OCR) and mitochondrial membrane potential (MMP) in HepG2 cells incubated with &#946;-HCH. The mitochondria fluorescence intensity after stained by mitochondrial green fluorescent probe was observed with a fluorescence microscopy. The luciferin-luciferase reaction was used to determine ATP levels. The MMP was detected by the cationic dye JC-1 and analyzed under flow cytometry. OCR was measured with an extracellular flux analyzer. In summary, these protocols were used in detecting mitochondrial function in hepatocytes with to investigate mitochondria damages.

Understanding the influence of environmental organochlorine pesticides (OCPs) on mitochondrial function in hepatocytes is important in exploring the mechanism of OCPs causing metabolic disorders. This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function.

Protocolo Experimental para Detecção de Função Mitocondrial em Hepatócitos Expostos a Pesticidas Organoclorine

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Experimental Methods of Dust Charging and Mobilization on Surfaces with Exposure to Ultraviolet Radiation or Plasmas

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using three recently developed experiments in which dust particles are exposed to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. The UV light source has a narrow bandwidth in wavelength centered at 172 nm. The beam electrons with the energy of 120 eV are created with a negatively biased hot filament. When the vacuum chamber is filled with the argon gas, a thermal plasma is created in addition to the electron beam. Insulating dust particles of a few tens of microns in diameter are used in the experiments. Dust particles are recorded to be lofted to a height up to a few centimeters with a launch speed up to 1 m/s. These experiments demonstrate that photo and/or secondary electron emission from a dusty surface changes the charging mechanism of dust particles. According to the recently developed &#34;patched charge model&#34;, the emitted electrons can be re-absorbed inside microcavities between neighboring dust particles below the surface, causing the accumulation of enhanced negative charges on the surrounding dust particles. The repulsive forces between these negatively charged particles may be large enough to mobilize and lift them off the surface. These experiments present the advanced understanding of dust charging and transport on dusty surfaces, and laid a foundation for future investigations of its role in the surface evolution of airless planetary bodies.

Dust charging and mobilization is demonstrated in three experiments with exposure to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. These experiments present the advanced understanding of electrostatic dust transport and its role in shaping the surfaces of airless planetary bodies.

Métodos experimentais de poeira e mobilização sobre superfícies com exposição à radiação ultravioleta ou Plasmas de

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

O teste de infecção da planta: Spray e inoculação mediada por ferimento com o de patógeno vegetal Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Protocolo experimental para Produção de Biodiesel com Isolamento de Alkenones como subprodutos da Commercial

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