معلومة

17.4E: الطحالب الصالحة للأكل - علم الأحياء


تم استخدام الطحالب الصالحة للأكل كغذاء لعدة قرون في العديد من المناطق الساحلية في جميع أنحاء العالم.

أهداف التعلم

  • صف القيمة الغذائية للطحالب

النقاط الرئيسية

  • الطحالب هي مجموعة متنوعة للغاية من الكائنات الحية حقيقية النواة أحادية الخلية أو متعددة الخلايا بشكل عام.
  • تعتبر الطحالب ذات قيمة غذائية ممتازة لأنها تحتوي على البروتين الكامل والألياف وأحيانًا مستويات عالية من أحماض أوميغا 3 الدهنية والعديد من الفيتامينات والمعادن.
  • يتم عزل بعض المركبات التي تستخدم كمضافات في صناعة الأغذية من الطحالب.

الشروط الاساسية

  • بروتين كامل: البروتين الكامل (البروتين الكامل) هو بروتين يحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية التسعة.

الطحالب هي مجموعة متنوعة للغاية من الكائنات الحية حقيقية النواة أحادية الخلية أو متعددة الخلايا بشكل عام. معظمهم ذاتي التغذية مما يعني أنه يمكنهم حصاد ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتحويله إلى مادة عضوية. لقد ورثوا جهاز التمثيل الضوئي الخاص بهم من البكتيريا الزرقاء. تسمى البكتيريا الزرقاء أحيانًا الطحالب الخضراء المزرقة ولكنها كائنات بدائية النواة وليست طحالب حقيقية. تستخدم بعض أنواع البكتيريا الزرقاء كغذاء أيضًا.

تعد الأعشاب البحرية من الطحالب الصالحة للأكل والتي تم استخدامها لعدة قرون كغذاء في العديد من المناطق الساحلية في جميع أنحاء العالم. قد ينتمون إلى واحدة من ثلاث مجموعات من الطحالب متعددة الخلايا: حمراء أو خضراء أو بنية. في بلدان مثل الصين واليابان وكوريا وإلى حد ما أيسلندا وأيرلندا وتشيلي ونيوزيلندا ، تعد الطحالب جزءًا من النظام الغذائي المعتاد للناس. عادة ما تكون من أصل بحري لأن طحالب المياه العذبة غالبًا ما تكون سامة.

تعتبر الطحالب ذات قيمة غذائية ممتازة لأنها تحتوي على بروتين كامل (على عكس الأطعمة النباتية التي يتم حصادها على الأرض) والألياف وأحيانًا مستويات عالية من أحماض أوميغا 3 الدهنية. في الواقع ، تأتي أحماض أوميغا 3 في الأسماك من الطحالب الدقيقة التي يتم تناولها في قاع الهرم الغذائي وتنتقل تدريجياً إلى الأسماك الموجودة في الجزء العلوي. كما أن الطحالب غنية بالعديد من الفيتامينات مثل أ ، ج ، ب1، ب2، ب3 وب6وكذلك المعادن مثل اليود والكالسيوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والحديد. يتم استهلاكها مطبوخة ، مجففة و نيئة.

الطحالب الدقيقة المزروعة والبكتيريا الزرقاء مثل سبيرولينا و الكلوريلا تباع كمكملات غذائية. يتم عزل المواد الغروانية المائية مثل الأجار والألجينات والكاراجينان من الطحالب البرية والمزروعة وتستخدم كمضافات في صناعة الأغذية لخصائصها المستحلب والسماكة. قد يتم هضم بعض السكريات المعقدة الموجودة في الطحالب بواسطة البكتيريا في القناة الهضمية لأن الإنزيمات اللازمة للهضم موجودة بكثرة في اليابانيين ولكنها غائبة في الأشخاص من أمريكا الشمالية.


الانترفيرون

الإنترفيرون (IFNs، / ˌ ɪ n t ər ˈ f ɪər ɒ n / [1]) عبارة عن مجموعة من بروتينات الإشارات [2] التي يتم تصنيعها وإطلاقها بواسطة الخلايا المضيفة استجابة لوجود العديد من الفيروسات. في سيناريو نموذجي ، ستطلق الخلية المصابة بالفيروس الإنترفيرون مما يتسبب في زيادة الخلايا المجاورة لدفاعاتها المضادة للفيروسات.

تنتمي IFNs إلى فئة كبيرة من البروتينات المعروفة باسم السيتوكينات ، وهي جزيئات تستخدم للتواصل بين الخلايا لتحفيز الدفاعات الوقائية لجهاز المناعة التي تساعد في القضاء على مسببات الأمراض. [3] سميت الإنترفيرون بقدرتها على "التدخل" في تكاثر الفيروس [3] عن طريق حماية الخلايا من العدوى الفيروسية. تحتوي IFNs أيضًا على وظائف أخرى مختلفة: فهي تنشط الخلايا المناعية ، مثل الخلايا القاتلة الطبيعية والضامة ، وتزيد من دفاعات المضيف عن طريق زيادة تنظيم عرض المستضد بحكم زيادة التعبير عن مستضدات معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC). تحدث أعراض معينة للعدوى ، مثل الحمى وآلام العضلات و "أعراض تشبه أعراض الأنفلونزا" ، بسبب إنتاج IFNs وغيرها من السيتوكينات.

تم تحديد أكثر من عشرين جينًا وبروتينًا متميزًا IFN في الحيوانات ، بما في ذلك البشر. يتم تقسيمها عادةً بين ثلاث فئات: النوع الأول IFN ، النوع II IFN ، والنوع III IFN. IFNs التي تنتمي إلى الفئات الثلاث مهمة لمكافحة الالتهابات الفيروسية ولتنظيم جهاز المناعة.


خيارات الوصول

شراء مقال واحد

الوصول الفوري إلى المقال الكامل PDF.

سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

اشترك في المجلة

الوصول الفوري عبر الإنترنت إلى جميع الإصدارات اعتبارًا من عام 2019. سيتم تجديد الاشتراك تلقائيًا سنويًا.

سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.


إن التنميط الأيضي لأنواع الأعشاب البحرية المختلفة يميز بين الطحالب البنية ، الحمراء ، والخضراء

من بين مجموعات الأعشاب البحرية ، احتوت الطحالب البنية على تركيزات عالية من المانيتول ، وتميزت الطحالب الخضراء بالفركتوز. في الطحالب الحمراء ، يجب تقييم ملامح المستقلب للأنواع الفردية.

تختلف الأعشاب البحرية من الناحية الأيضية عن النباتات الأرضية. ومع ذلك ، لم يتم استكشاف ملامح المستقلب العام لمجموعات الأعشاب البحرية الرئيسية الثلاث ، الطحالب البنية والحمراء والخضراء ، وتأثير طرق الاستخراج المختلفة على نتائج التنميط الأيضي بشكل شامل. في هذه الدراسة ، قمنا بتقييم المستقلبات القابلة للذوبان في الماء في أربعة أنواع بنية ، وخمسة حمراء ، واثنين من أنواع الطحالب الخضراء التي تم جمعها من موقعين في شمال اليابان ، يقعان في بحر اليابان والمحيط الهادئ. تمت معالجة عينات الأعشاب البحرية المجففة بالتجميد عن طريق استخراج الميثانول والماء مع أو بدون الكلوروفورم وتحليلها بواسطة الرحلان الكهربي والكروماتوجرافيا السائلة لقياس الطيف الكتلي لتوصيف المستقلب. أظهرت ملامح تركيز المستقلب أن خاصية مميزة تعتمد على الأنواع والمجموعات التصنيفية ، في حين أن طرق الاستخلاص لم يكن لها تأثير معنوي. تم تحديد الفروق التصنيفية بين الملامح الأيضية المختلفة للأعشاب البحرية بشكل جيد باستخدام مستقلبات السكر فقط ولكن لا توجد أنواع مركبات رئيسية أخرى. كان المانيتول هو المستقلبات الرئيسية للسكر في الطحالب البنية ، بينما وجد الفركتوز والسكروز والجلوكوز بتركيزات عالية في الطحالب الخضراء. في الطحالب الحمراء ، كان للأنواع الفردية بعض المستقلبات المميزة ، مثل السوربيتول في Pyropia pseudolinearis و panose في داسيا سيسيليس. ستكون الملامح الأيضية التي تم إنشاؤها في هذه الدراسة مورداً وتوفر إرشادات لدراسات أبحاث التغذية لأن المعلومات حول المستقلبات في الأعشاب البحرية لا تزال محدودة للغاية مقارنةً بالنباتات الأرضية.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


المواد والأساليب

المواد الكيميائية والكواشف

تم الحصول على جميع المواد الكيميائية من سيجما (سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، ما لم يذكر خلاف ذلك.

مواد الدياتوم وتحضير العينة

جيم ويسفلوجي تم عزل ND-8 من المياه الساحلية في Zhoushan بمقاطعة Zhejian في الصين. تمت تربيته في وسط Guillard & # x2019s f / 2 المحضر من مياه البحر الطبيعية المفلترة والمعقمة ، مع نسبة تلقيح 1: 8 ، تحت 12 ساعة في حالة الإضاءة (شدة الضوء 75 & # x3bcmol / m 2 / s) و 12 ساعة وقت مظلم في يوم واحد عند 20 & # xb0C & # x201322 & # xb0C.

توصيف جيم ويسفلوجي ND-8

الصور المجهرية جيم ويسفلوجي تم التقاط ND-8 بمجهر بصري (FM 10 Camera Nikon ، طوكيو ، اليابان) ومجهر إلكتروني مسح (JSM-6380LV ، JEOL ، طوكيو ، اليابان). تم إجراء التحديد الجزيئي كما هو موضح سابقًا (Su and Yang ، 2015). التمهيدي ITS5-F (5 & # x2019-TCACCTACGGAAACCTTGT-3 & # x2019) / ITS5-R (5 & # x2019-TTCAGCGGGTAGTCTTGCCTC-3 & # x2019) ، و 18S-F (5 & # x2019-ACCTGTGTAG2019) تم استخدام (5 & # x2019-TCACCTACGGAAACCTTGT-3 & # x2019) لتضخيم شظايا ND-8 ITS و 18S ، على التوالي. تمت مقارنة تسلسلات ITS و 18S الخاصة بهم مع تلك المتوفرة في قواعد بيانات NCBI باستخدام BLAST. تمت معالجة نتائج البحث باستخدام برنامج MEGA5.2 (Tamura et al. ، 2011). تم إنشاء شجرة النشوء والتطور بطريقة الانضمام إلى الجار ، وتم إجراء 1000 تكرار للبحث العشوائي لتقييم المستوى الموثوق به للشجرة (Saitou and Nei ، 1987).

استخراج العملات الأجنبية والعزل

جيم ويسفلوجي نمت ND-8 في متوسط ​​Guillard & # x2019s f / 2 عند 20 & # xb0C & # x201322 & # xb0C لمدة 5 أيام ، تليها الطرد المركزي عند 4000 & # xd7 ز لمدة 15 دقيقة. تم جمع طين الطحالب وتجفيفه بالتجميد عند & # x201370 & # xb0C لمدة يومين. تم إجراء تنقية FX كما هو موضح سابقًا (Xia et al. ، 2013). بالإضافة إلى ذلك ، لتجنب تداخل الضوء ، أجريت جميع التجارب في الظلام. تم تجميع الأجزاء النشطة بواسطة TLC في نظام مذيب يحتوي على إيثر البترول / أسيتات الإيثيل ، 1: 1 (ت / ت). عامل الاحتفاظ (RF) حسبت على النحو التالي:

تم تجميع الكسور النشطة وتركيزها في الفراغ. تم تجفيف المركزات أخيرًا باستخدام منفاخ النيتروجين للفصل والتحليل اللاحقين.

HPLC-MS

تم إجراء تحليل HPLC-MS على ثيرمو نظام HPLC-MS (Thermo Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) باستخدام Thermo Hypersil GOLD C18 العمود (1.9 - & # x3bcm حجم الجسيمات ، 2.1 مم & # xd7 100 & # x2009 مم) مع الميثانول والماء كإليونات. كانت الظروف التجريبية التالية: حجم الحقن: 5 & # x2009 & # x3bcM المرحلة المتنقلة: 0 & # x20130.2 دقيقة ، 95٪ B 0.2 & # x20133.5 دقيقة ، 95٪ & # x20132٪ B 3.5 & # x20135 دقيقة ، 2٪ B 5 & # x20137.5 min، 2٪ & # x201395٪ B 7.5 & # x201310 min، 95٪ B معدل التدفق: 0.3 ml & # xb7min & # x20131. تم إعطاء شطاف HPLC لنظام MS بجهد رش 1.0 كيلو فولت. تم تسجيل قمم MS ومقارنتها مع تلك الخاصة بمعيار FX.

تم إذابة العينة المستهدفة المعزولة (2.0 مجم) و FX القياسي (2.0 مجم) في 0.5 مل من ديوتروكلوروفورم (CDCl)3) و 1 H الرنين المغناطيسي النووي (NMR) باستخدام مطياف Bruker 400 MHz NMR (MA ، الولايات المتحدة الأمريكية).

الحيوانات والعلاجات

تم شراء C57BL / 6 فئران بالغة محددة عمرها 8 & # x201310 أسبوعًا وتزن 20 & # xb1 1 جم من الفئران الطبية بجامعة فوجيان (فوجيان ، الصين). ضمت العينة 126 رأساً نصف ذكور ونصف إناث. تم إجراء جميع التجارب على الحيوانات وفقًا لدليل رعاية واستخدام حيوانات المختبر المعتمد من قبل مكتب مقاطعة فوجيان لإدارة حيوانات المختبر وتم توجيهها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات بجامعة فوجيان العادية (الموافقة رقم 201800013).

بعد التأقلم لمدة أسبوع واحد ، تم تقسيم 90 فأرًا بشكل عشوائي إلى تسع مجموعات (ن = 10 / مجموعة) مع نصف ذكر ونصف أنثى ، بما في ذلك مجموعة شام (تلقى الفأر حقنة داخل الصفاق من محلول ملحي عادي 1.0 مل / كجم) ، معالج FX (0.1 & # x201310.0 مجم / كجم) ، معالج LPS (20 مجم / كجم) ، معالج FX + LPS (0.1 & # x201310.0 مجم / كجم و 20 مجم / كجم ، على التوالي) ، ومجموعات urinastatin (10 4 U / kg). تم الحصول على LPS من الإشريكية القولونية 0111: خلايا B4 (تقنية تشوير الخلية ، بيفرلي ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم استخدام اليلينستاتين كعنصر تحكم إيجابي. تم حقن مجموعة الشام بنفس الكمية من المحلول الملحي المخزن بالفوسفات (PBS) (0.0067M pH 7.4 ، HyClone ، GE Healthcare Life Sciences ، UT ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم حقن الفئران داخل الصفاق (ip) بـ FX 30 دقيقة قبل إعطاء IP لجرعة قاتلة من LPS (20 مجم / كجم) أو PBS. تم صيام جميع الفئران لمدة 12 ساعة قبل الجراحة ، ولكن كانت حرة في شرب الماء. تم تسجيل معدل بقاء الفئران كل 6 ساعات لمدة 120 ساعة ، وتم إنشاء منحنيات بقاء Kaplan & # x2013Meier باستخدام برنامج GraphPad Prism 6 (الإصدار 5.01 لبرنامج Windows GraphPad ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) وتم تحليلها بواسطة السجل- اختبار الترتيب. بناءً على التجارب المذكورة أعلاه ، تم تقسيم الفئران الـ 36 الأخرى بشكل عشوائي إلى ست مجموعات (ن = 6 / مجموعة) نصف ذكر ونصف أنثى. بعد التخدير باستخدام ملح الصوديوم Pentobarbital ، تم سحب دم الفأر عبر البزل المداري الرجعي لمدة 6 ساعات بعد التحدي ويسمح للتخثر عند 28 & # xb0C لمدة 30 دقيقة. تم جمع المصل لاحقًا عن طريق الطرد المركزي في 2000 & # xd7ز لمدة 30 دقيقة ومخزنة في & # x201380 & # xb0C لمزيد من التحليل. تم جمع أنسجة الفئران لمزيد من التحليلات.

فحص الأنسجة

تم إصلاح أنسجة الفأر بامتصاص العرق (4٪) في برنامج تلفزيوني للتحليل النسيجي. تم شطف الأنسجة بالماء ، وتجفيفها بالإيثانول ، وإدخالها في البارافين ، متبوعًا بتقسيم كريوستات (& # x223c4 & # x3bcm) وتركيبها على شرائح زجاجية. تم بعد ذلك إزالة شمع المقاطع باستخدام الزيلين والإيثانول ، وتلطيخها بالهيماتوكسيلين العام ويوزين (H & ampE) للكشف عن التنخر النزفي في الأنسجة. لوحظت تغيرات نسيجية تحت المجهر الضوئي (أوليمبوس ، اليابان) بتكبير 100 & # xd7 و 200 & # xd7. وفقًا لـ Eriksson et al. ، تم قياس درجة الإصابة الكبدية على المقاطع الملطخة H & ampE باستخدام درجات من 0 إلى 4 على النحو التالي: النتيجة 0 تمثل عدم وجود ارتشاح التهابي 1 تمثل خلايا التهابية صغيرة بين خلايا الكبد 2 تمثل بؤرًا أكبر من الخلايا الالتهابية & gt100 3 ممثلة و 10٪ من المقطع العرضي متضمن 4 ممثلة و 30٪ من المقطع العرضي المعني (إريكسون وآخرون ، 2003).

زراعة الخلايا

تم شراء Murine macrophage RAW 264.7 من American Type Culture Collection (ماناساس ، فيرجينيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) واستخدمت كنموذج في المختبر للتحقيق في الخصائص المضادة للالتهابات لـ FX. تم زراعة الخلايا في وسط Dulbecco & # x2019s المعدل النسر الذي يحتوي على 10 ٪ (v / v) مصل بقري جنيني (Gibco ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية) و 1 ٪ (v / v) البنسلين / الستربتومايسين (Gibco ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) في 37 & # xb0C في حاضنة مرطبة تحتوي على 5٪ من ثاني أكسيد الكربون (CO2).

فحص قابلية الخلية

تم تقييم صلاحية الخلية في خلايا RAW 264.7 باستخدام Cell Counting Kit-8 (CCK-8 Beyotime Biotechnology ، بكين ، الصين). تم قياس امتصاص العينة عند 450 نانومتر باستخدام قارئ الصفيحة الدقيقة (Synergy HT BioTek ، Winooski ، VT ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، وتم رسم النسبة المئوية للخلايا الباقية في كل مجموعة معالجة.

في الوقت الحقيقي الكمي PCR

تم قياس تعبير وإفراز السيتوكين مرنا من خلال تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي في الوقت الحقيقي بعد النسخ العكسي (RT-qPCR). تم فصل إجمالي الحمض النووي الريبي باستخدام TRIZOL (Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم إجراء RT-qPCR باستخدام SYBR Green (Applied Biosystems ، Foster City ، CA ، USA) كما هو موضح سابقًا (Fan et al. ، 2018). كانت البادئات المستخدمة في RT-qPCR كالتالي: IL-1 & # x3b2-F (5 & # x2019-ACAGGCTCCGAGATGAACAA-3 & # x2019) / IL-1 & # x3b2-R (5 & # x2019-TGGGAGTAGACAAGGTACAACCC-3 & # x2019) 6-F (5 & # x2019-TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC-3 & # x2019) / IL-6-R (5 & # x2019-CCTCTCGGCAGTGATAAAG-3 & # x2019) ، و TNF - & # x3b1-F (5 & # x2019-CATACTTAG2019) ) / TNF - & # x3b1-R (5 & # x2019-TGGGAGTAGACAAGGTACAACCC-3 & # x2019).

قياس مستويات السيتوكين المسببة للالتهابات بواسطة ELISA

تمت معالجة خلايا RAW 264.7 مسبقًا بـ FX بالجرعات المحددة لمدة 6 ساعات متبوعة بعلاج 3 ساعات LPS (1.0 مجم / لتر) ، ونمت في 24 لوحًا جيدًا (1 & # xd7 10 6 خلايا / بئر) لمدة 24 ح. تم جمع المواد الطافية لخلايا RAW 264.7 المستزرعة.

تم قياس مستويات TNF - & # x3b1 و IL-1 & # x3b2 و IL-6 في المواد الطافية وعينات المصل (انظر أعلاه) باستخدام مجموعات ELISA (TNF - & # x3b1، R & ampD Systems، Minneapolis، MN، USA ، رقم الكتالوج SMTA00B IL-1 & # x3b2 ، R & ampD Systems ، Minneapolis ، MN ، الولايات المتحدة الأمريكية ، رقم الكتالوج SMLB00C IL-6 ، R & ampD Systems ، Minneapolis ، MN ، الولايات المتحدة الأمريكية ، رقم الكتالوج SM6000B) وفقًا لبروتوكولات الشركة المصنعة و # x2019s.

تحليل لطخة غربية

تم إجراء النشاف الغربي كما هو موضح سابقًا (Chen et al. ، 2002 Xiao et al. ، 2019). الجين 88 (MyD88) (D80F5 # 4283) ، الجين المضاد للفوسفو IKK & # x3b1 / & # x3b2 (Ser176 / 180) (16A6 # 2697) ، مضاد IKK & # x3b1 (# 2682) ، Phospho-IKK & # x3b1 / & # x3b2 (Ser176 / 180) (16A6، # 2697)، anti-I & # x3baB & # x3b1 (44D4، # 4812)، anti-Phospho-I & # x3baB & # x3b1 (Ser32 / 36) ( 5A5، # 9246)، anti-NF - & # x3baB p65 (D14E12، # 8242) و anti-Phospho-NF - & # x3baB p65 (Ser536) (93H1، # 3033) تم شراؤها من Cell Signaling Technology.

NF - & # x3baB Luciferase Activity Assay

تم اشتقاق خلايا THP1-Lucia TM NF البشرية - & # x3baB من خط خلية أحادية الخلية THP-1 البشرية من خلال التكامل المستقر لبناء مراسل Lucia TM NF - & # x3baB المحرض. تم شراء خلايا مراسل THP-1 Lucia NF & # x3baB من InvivoGen (سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تصميم خلايا THP1-Lucia TM NF - & # x3baB خصيصًا لمراقبة مسار نقل الإشارة NF - & # x3baB في خط خلية ذي صلة من الناحية الفسيولوجية. نمت خلايا THP1-Lucia TM NF - & # x3baB على لوحة 96 بئر (1 & # x2009 & # xd7 10 5 / بئر) 18 ساعة في وجود تركيزات مختلفة FX متبوعة بـ LPS (1.0 مجم / لتر) للتحفيز . لتحديد نشاط luciferase ، تم نقل 20 & # x2009 & # x3bcl قسامات من وسائط ثقافة الخلية إلى الصفائح السوداء 96 جيدًا (Corning ، NY ، الولايات المتحدة الأمريكية) متبوعة بمحلول الفحص QUANTI-Luc TM (InvivoGen). تم قياس اللوحات على الفور لنشاط luciferase باستخدام قارئ متعدد الطبقات Victor 2 (PerkinElmer) وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة و # x2019s.

تلطيخ المناعي

تم إنماء الخلايا وتثبيتها بنسبة 4٪ بارافورمالدهيد لمدة 10 & # x2009 دقيقة عند درجة حرارة الغرفة ، تليها المعالجة بمحلول اختراق الغشاء (0.3٪ Triton-100) لمدة 10 دقائق عند درجة حرارة الغرفة. تم غسل الخلايا بـ 1 & # xd7 PBS خمس مرات ثم حضنت بأجسام مضادة أولية مضادة لـ NF - & # x3baB (p65) (تخفيف 1: 200) (تقنية تشوير الخلية ، الولايات المتحدة الأمريكية) طوال الليل عند 4 & # xb0C ، تليها الحضانة مع AlexaFluor 488 جسم مضاد ثانوي مضاد للأرنب الماعز عند 37 & # xb0C في الظلام لمدة 30 دقيقة. تمت مواجهة النوى بـ 0.5 & # x3bcg / ml 4 & # x2032،6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) (1: 800 ، Santa Cruz) في PBS لمدة دقيقتين. تم تحضير الضوابط السلبية عن طريق حذف الأجسام المضادة الأولية. بعد الغسل باستخدام PBS ثلاث مرات ، تم تركيب العينات في وسط تصاعد (M1289 ، Sigma-Aldrich) ، لوحظ تحت مجهر Zeiss مضان (Carl Zeiss ، Oberkochen ، ألمانيا) ، وتم إجراء تحليلات للصور باستخدام برنامج Zeiss LSM 510.

تحاليل احصائية

يتم التعبير عن البيانات على أنها متوسط ​​& # xb1 الانحراف المعياري (SD). تم تحديد الدلالة الإحصائية من خلال اختبار ANOVA أحادي الاتجاه واختبار Tukey & # x2019s لـ آخر مخصص مقارنة متعددة بـ 5 برامج. ال ص value & lt 0.05 اعتبرت ذات دلالة إحصائية.


17.4E: الطحالب الصالحة للأكل - علم الأحياء

تمت دراسة تطبيق LC-NMR / MS للتعرف المباشر على الكربوهيدرات في البيرة. الكربوهيدرات هي مكونات رئيسية للبيرة ، ويتم إعاقة توصيفها الهيكلي بواسطة الرنين المغناطيسي النووي وحده بشكل خطير بسبب التداخل الطيفي القوي. يتيح التحليل المباشر للبيرة بواسطة LC-NMR / MS التحديد السريع (1−2 ساعة) للديكسترين بدرجة من البلمرة (DP) لما يصل إلى تسعة مونومرات ، مع إزالة الغاز هو العلاج الوحيد المطلوب للعينة. على الرغم من سهولة الإشارة إلى وجود نقاط التفرع α (1 → 6) بواسطة الرنين المغناطيسي النووي لكل جزء فرعي مفصولة بـ LC ، تنشأ صعوبات في التخصيص الواضح للأشكال الخطية أو المتفرعة من ديكسترينات DP عالية. تم العثور على عينات البيرة التي تم فحصها في هذا العمل تحتوي على تركيبات قليلة السكاريد مختلفة بشكل كبير ، مما يعكس ظروف الإنتاج المختلفة المستخدمة. قد يكون استخدام الرنين المغناطيسي النووي الواصلة للتوصيف السريع لتكوين الكربوهيدرات في البيرة أساسًا لأداة مفيدة لمراقبة جودة البيرة.

الكلمات الرئيسية: البيرة NMR LC-NMR / MS تكوين ديكسترينات الكربوهيدرات

استخلاص الفلفل الحار والفلفل الأسود والزنجبيل باستخدام أول أكسيد الكربون شبه الحرج2والبروبان وثنائي ميثيل الأثير: تحليل المستخلصات بالرنين المغناطيسي النووي الكمي
  • أوين جيه كاتشبول ،
  • جون ب. جراي ،
  • نايجل بي بيري ،
  • إيلين ج.
  • واين أ. ريدموند ، و
  • نويل جي بورتر

تم استخلاص الزنجبيل والفلفل الأسود ومسحوق الفلفل الحار باستخدام ثاني أكسيد الكربون شبه الحرج والبروبان وثنائي ميثيل الأثير على مقياس معمل لتحديد المحصول الكلي وكفاءة الاستخراج لمكونات لاذعة مختارة. كما تم تحديد تبعية درجة حرارة محصول الاستخلاص وكفاءته للفلفل الأسود والفلفل الحار باستخدام البروبان وثنائي ميثيل الأثير. تم تحديد حدة المقتطفات باستخدام تقنية الرنين المغناطيسي النووي التي تم تطويرها لهذا العمل. كما تم تحديد محتويات المواد المتطايرة من مستخلصات الزنجبيل والفلفل الأسود. تم استخلاص جميع أنواع التوابل باستخدام الأسيتون لمقارنة الإنتاج الكلي. كان ثنائي ميثيل الأثير دون الحرج فعالاً في استخلاص المبادئ اللاذعة من التوابل مثل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ، على الرغم من استخلاص كمية كبيرة من الماء أيضًا. كان البروبان دون الحرج هو المذيب الأقل فعالية. جميع المذيبات تستخرج كميا جينجيرول من الزنجبيل. كانت عوائد الكبساسين التي تم الحصول عليها بواسطة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج وثنائي ميثيل الإيثر متشابهة وتقريباً ضعف تلك المستخرجة بواسطة البروبان. كان إنتاج البيبرينات المتحصل عليها عن طريق استخلاص البروبان من الفلفل الأسود منخفضًا عند -10٪ من الناتج باستخدام ثنائي ميثيل الأثير وثاني أكسيد الكربون ، لكنه تحسن مع زيادة درجة حرارة الاستخلاص.

الكلمات الرئيسية: الزنجبيل والفلفل الأسود استخراج الفلفل الحار شبه حرج لاذع جينجيرول بيبيرين كابسيسين الكمي NMR

التحديد الكروماتوجرافي السائل المتزامن للكرياتينين والسودوريدين في البول البقري وتأثير درجة الحموضة في العينة على التحليل

يتم وصف طريقة سريعة وموثوقة لتحديد الكرياتينين والسودوريدين في وقت واحد. تم اكتشاف كلا التحليلين عند الطول الموجي الأمثل للكشف (262 نانومتر) ، مع الأخذ في الاعتبار المستويات النسبية الموجودة في البول البقري. تم استخدام السيميتيدين كمعيار داخلي وتم اكتشافه عند الطول الموجي الأقصى للامتصاص (220 نانومتر) على قناة منفصلة. تمت إزالة جميع المركبات الثلاثة في غضون 15 دقيقة ، باستخدام محلول فوسفات 10 مليمول / لتر (درجة الحموضة 6.8) - تدرج ميثانول على عمود C18. وجد أن بيانات الكرياتينين تعتمد بشكل كبير على الرقم الهيدروجيني للعينة. كانت عمليات استرداد كلا التحليلين أعلى من 96٪. كانت أقل المستويات التي يمكن اكتشافها من الكرياتينين والسودوريدين 0.28 نانومول و 9.0 بمول على التوالي. نتج عن استخدام المعيار الداخلي طريقة ذات دقة عالية (الانحراف المعياري 1.42 مليمول / لتر و 0.027 مليمول / لتر للكرياتينين والسودوريدين) ، لكنها كانت بسيطة وسريعة.

الكلمات الرئيسية: الكرياتينين pseudouridine HPLC ديود مجموعة السيميتيدين القياسية الداخلية

التمايز بين فينيل ألانين الطبيعي والصناعي والتيروزين من خلال الوفرة الطبيعية 2 ساعة الرنين المغناطيسي النووي
  • إليزابيتا برينا ،
  • جيوفاني فرونزا
  • كلاوديو فوجانتي ، و
  • ماتيو بينسيرولي

تم إجراء توصيف الوفرة الطبيعية للديوتيريوم NMR لعينات من الأحماض الأمينية التيروزين (1) والفينيل ألانين (2) ، والتي تم فحصها على أنها استرات الميثيل الأسيتيل 4 و 6 ، بهدف تحديد مساهمة هذه الوسائل في الحيوانات. من النظام الغذائي l-phenylalanine (2) إلى تكوين l-tyrosine (1) ، وهي ميزة تم الكشف عنها مسبقًا على نفس العينات من خلال تحديد قيم δ18O الفينولية. الدراسة ، التي تشمل أيضًا فحص الرنين المغناطيسي النووي لحمض البنزويك (5) من 2 والتيروزول (7) من 1 ، فشلت بشكل كبير في توفير المعلومات المطلوبة لأن طريقة وضع العلامات على الديوتيريوم لعينات التيروزين ذات الأصول المختلفة متشابهة تمامًا ولكنها تشير اختلاف كبير في نمط وسم الديوتيريوم للحمض الأميني 1 و 2. الاختلاف الأكثر صلة يتعلق بإثراء الديوتيريوم في مواضع CH2 و CH ، والتي تنقلب في اثنين من الأحماض الأمينية للاشتقاق الطبيعي. علاوة على ذلك ، في حين أن ذرات الهيدروجين البنزيليك المنبثقة من l-tyrosine (1) يبدو أنها غنية بالديوتيريوم بالتساوي ، في L-phenylalanine (2) و (D / H) 3R & gt (D / H) 3S. وبالمثل ، يُظهر حمض البنزويك (5) إشارات منفصلة لنواة الديوتيريوم العطرية ، والتي تدل تمامًا على الاشتقاق الطبيعي أو الاصطناعي. يرتبط وضع وسم الديوتيريوم للسلسلة الجانبية 1 و 2 مبدئيًا بالأصول المختلفة للحموض الأمينية ، الطبيعية من مصادر حيوانية للتيروزين والتكنولوجيا الحيوية على الأرجح من الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا لـ L-phenylalanine.

الكلمات الرئيسية: التيروزين فينيل ألانين التيروزول أصل نباتي حيواني الأسبارتام الوفرة الطبيعية للديوتيريوم NMR

تحديد المركبات المتطايرة في فول الصويا في مراحل النمو المختلفة باستخدام الطور الصلب لاستخراج المجهري
  • ستيفن إم بوي ،
  • بيتي واي شيه ،
  • كارول هـ. كارتر وينتجيس ، و
  • توماس إي كليفلاند

تم تحليل بذور فول الصويا (Glycine max) المتطايرة باستخدام طريقة الاستخراج الدقيق للطور الصلب (SPME) جنبًا إلى جنب مع كروماتوجرافيا الغاز − مطياف الكتلة (GC-MS). تم استرداد ثلاثين مركبًا متطايرًا تم الإبلاغ عنها بالفعل لفول الصويا ، وتم تحديد 19 مركبًا إضافيًا لم يتم الإبلاغ عنها مسبقًا أو تحديدها مبدئيًا. تم استخدام طريقة SPME لمقارنة المظهر المتطاير لبذور فول الصويا في ثلاث مراحل متميزة من التطوير. كانت معظم المركبات المبلغ عنها حديثًا في بذور فول الصويا هي الألدهيدات والكيتونات. خلال الفترات المبكرة من التطور في مرحلة النضج R6 ، كانت العديد من المواد المتطايرة موجودة بتركيزات عالية نسبيًا ، بما في ذلك 3-هكسانون ، (E) -2-هيكسينال ، 1-هكسانول ، و 3-أوكتانون. في مرحلة النضج R7 و R8 ، لوحظ انخفاض كميات 3-هكسانون ، (E) -2-هيكسينال ، 1-هكسانول ، و 3-أوكتانون. في مرحلة النضج تم اكتشاف R8 hexanal ، (E) -2-heptenal ، (E) -2-octenal ، ethanol ، 1-hexanol ، و 1-octen-3-ol بتركيزات عالية نسبيًا. يوفر SPME القدرة على التمييز بين المراحل التنموية الثلاثة لفول الصويا التي تنتج معلومات أساسية وعملية.

الكلمات الرئيسية: فول الصويا المتطايرة نضج كروماتوغرافيا الغاز الطيف الكتلي المرحلة الصلبة الاستخراج المجهري SPME

وضع العلامات النظيرية والكمي LC-APCI-MS للتحقيق في امتصاص الكاروتينات والفيالوكينون من Kale (براسيكا أوليراسيا)
  • آن سي كوريليتش ،
  • ستيفن ج.
  • بيفرلي أ. كليفيدنس ، و
  • جانيت إيه نوفوتني

تعد القدرة على دراسة التوافر البيولوجي للعناصر الغذائية من الأطعمة خطوة مهمة في تحديد التأثير الصحي لتلك العناصر الغذائية. يصف هذا العمل طريقة لدراسة التوافر البيولوجي للمغذيات من اللفت (Brassica oleracea var. Acephala) عن طريق تصنيف العناصر الغذائية بالكربون -13 ، وإطعام اللفت لمتطوع بالغ ، وتحليل عينات البلازما بحثًا عن العناصر الغذائية المصنفة. أظهرت النتائج أن ظروف إنتاج اللفت الموسوم جوهريًا في الغلاف الجوي لم يكن لها تأثير ضار على نمو النبات. تم تحليل اللوتين والبيتا كاروتين والريتينول والفيلوكينون باستخدام كروماتوجرافيا سائلة − مطياف كتلة التأين الكيميائي للضغط الجوي. أظهر تحليل عينات البلازما أن اللوتين المسمى بلغ ذروته في البلازما عند 11 ساعة (0.23 ميكرومتر) ، بيتا كاروتين بلغ ذروته عند 8 (0.058 ميكرومتر) و 24 ساعة (0.062 ميكرومتر) ، وبلغت ذروة الريتينول 24 ساعة (0.10 ميكرومتر) ، وبلغت ذروتها فييلوكينون. في 7 ساعات (3.0 نانومتر). كانت طريقة وضع العلامات على اللفت مع 13 درجة مئوية ناجحة في إنتاج منحنيات حركية محددة بوضوح لـ 13C-lutein و 13C-β-carotene و 13C-retinol و 13C-phylloquinone.

الكلمات الرئيسية: كاروتينويد β- كاروتين لوتين ريتينول فيتامين أ فيلوكينون فيتامين ك تسمية نظير مقياس الطيف الكتلي LC-MS kale Brassica oleracea

المكونات الحيوية
آثار مبيدات المبيض والبالغين يوجينيا كاريوفيلاتا مركبات زيت البراعم والأوراق على قمل الرأس
  • يونغ تشيول يانغ ،
  • سي هيوك لي ،
  • وون جا لي ،
  • دون ها تشوي و
  • يونغ جون آهن

تم فحص سمية برعم Eugenia caryophyllata والمركبات المشتقة من زيت الأوراق (acetyleugenol و β-caryophyllene و eugenol و α-humulene و methyl salicylate) ومتجانسات الأوجينول (isoeugenol و methyleugenol) ضد البيض والإناث باستخدام Pediculus capitis طرق التطبيق والتبخير ومقارنتها مع تلك المستخدمة على نطاق واسع-phenothrin و pyrethrum. في اختبار حيوي لنشر ورق الترشيح مع أنثى P. capitis ، كان نشاط مبيد القمل لبرعم Eugenia وزيوت الأوراق مشابهًا لتلك الموجودة في δ-phenothrin و pyrethrum على أساس قيم LT50 عند 0.25 مجم / سم 2. عند 0.25 مجم / سم 2 ، كان المركب الأكثر سمية للإناث P. capitis هو الأوجينول يليه ميثيل الساليسيلات. لم يكن أسيتيلوجينول ، بيتا-كاريوفيلين ، ألفا-هومولين ، إيزويوجينول ، وميثيليوجينول غير فعالين. كان الأوجينول عند 0.25 مجم / سم 2 قويًا مثل الفينوثرين والبيرثروم ولكنه كان أقل فعالية قليلاً من البيرثرويدات عند 0.125 مجم / سم 2. ضد بيض P. capitis ، كان ميثيل الساليسيلات والأوجينول فعالين بدرجة عالية عند 0.25 و 1.0 مجم / سم 2 على التوالي ، بينما لوحظ نشاط ضئيل أو معدوم عند 5 مجم / سم 2 مع مركبات الاختبار الأخرى وكذلك مع الفينوثرين والبيرثروم. في اختبارات التبخير مع أنثى P. capitis عند 0.25 مجم / سم 2 ، كان الأوجينول وميثيل الساليسيلات أكثر فاعلية في الأكواب المغلقة مقارنة بالأكواب المفتوحة ، مما يشير إلى أن تأثير المركبات كان إلى حد كبير بسبب العمل في مرحلة البخار. لم يظهر بيتا الفينوثرين ولا بيريثروم سمية تبخير. تستحق برعم الأوجينيا والزيوت الأساسية للأوراق ، وخاصة الأوجينول وساليسيلات الميثيل ، مزيدًا من الدراسة كعوامل محتملة للتحكم في التهاب الرأس أو مركبات الرصاص.

الكلمات الرئيسية: مبيد حشري طبيعي مبيد قمل مبيد مبيض مبيد قمل الرأس Eugenia caryophyllata زيت أساسي GC-MS يوجينول ميثيل ساليسيلات طريقة العمل

محتوى الأنثوسيانين والبروانثوسيانيدين في النبيذ الأبيض والأحمر المختار. مقارنة سعة امتصاص الأكسجين الجذري مع النبيذ غير التقليدي الذي تم الحصول عليه من Highbush Blueberry

تم تقييم سعة مضادات الأكسدة ، كما تم قياسها بواسطة قدرة امتصاص جذور الأكسجين (ORACPE) ، ومحتوى الأنثوسيانين الكلي والفينول والفرد ، ومحتويات جزء بروانثوسيانيدين في النبيذ الأحمر والأبيض من العنب. يتم إجراء مقارنة من حيث القدرة المضادة للأكسدة مع النبيذ غير التقليدي المصنوع من توت highbush. يعتبر العنب البري من بين الفواكه الأكثر شهرة لفوائدها الصحية المحتملة. في النبيذ الأحمر ، كان إجمالي محتوى البروانثوسيانيدين قليل القسيمات ، بما في ذلك بمضادات الاكسدة ، أعلى بكثير (177.18 ± 96.06 مجم / لتر) من النبيذ الأبيض (8.75 ± 4.53 مجم / لتر). تم العثور على ارتباط مرتفع نسبيًا في النبيذ الأحمر بين قيم ORACPE ومركبات malvidin (r = 0.75 ، P & lt 0.10) ، و proanthocyanidins (r = 0.87 ، P & lt 0.05). في النبيذ الأبيض ، تم العثور على ارتباط كبير بين جزء ثلاثي بروانثوسيانيدين وقيم كسح جذور البيروكسيل (r = 0.86 ، P & lt 0.10). مشروب معتدل (مشروب واحد في اليوم ، حوالي 140 مل) من النبيذ الأحمر ، أو النبيذ الأبيض ، أو النبيذ المصنوع من التوت الأزرق يتوافق مع تناول 2.04 ± 0.81 ملي مول من TE و 0.47 ± 0.15 ملي مول من TE و 2.42 ± 0.88 مليمول من TE من ORACPE / يوم على التوالي.

الكلمات الرئيسية: نبيذ العنب عنبية الأنثوسيانين proanthocyanidins الفينولات ORAC

التأثير الخافض لضغط الدم لعزل الأنجيوتنسين I- الببتيدات المثبطة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين (ACE) من السبانخ روبيسكو
  • يانجون يانج
  • إيوا د.مارسزاك ،
  • ميجومي يوكو ،
  • هاشيرو أوسوي و
  • ماساكي يوشيكاوا

تم عزل أربعة ببتيدات مثبطة جديدة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين I (ACE) ، أي MRWRD و MRW و LRIPVA و IAYKPAG ، من هضم البيبسين والبنكريسين للسبانخ Rubisco باستخدام HPLC. كانت قيم IC للببتيدات الفردية 2.1 و 0.6 و 0.38 و 4.2 ميكرومتر على التوالي. كان لـ MRW و MRWRD تأثير خافض للضغط بعد تناوله عن طريق الفم للفئران التي تعاني من ارتفاع ضغط الدم تلقائيًا. حدث التخفيض الأقصى بعد ساعتين من تناول MRW عن طريق الفم ، بينما أظهر MRWRD انخفاضًا أقصى 4 ساعات بعد تناوله عن طريق الفم بجرعات 20 و 30 مجم / كجم على التوالي. مارست IAYKPAG أيضًا نشاطًا خافضًا للضغط بعد تناوله عن طريق الفم بجرعة 100 مجم / كجم ، مما أدى إلى انخفاض 4 ساعات كحد أقصى بعد تناوله عن طريق الفم. كما مارست IAYKP و IAY و KP ، الببتيدات الشظية لـ IAYKPAG ، نشاطًا خافضًا للضغط. لم تظهر LRPVIA أي تأثير خافض للضغط بجرعة 100 مجم / كجم على الرغم من نشاطها المثبط للإنزيم المحول للأنجيوتنسين.

الكلمات الرئيسية: السبانخ Rubisco السبانخ - الببتيدات المثبطة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين - تأثير خافض لضغط الدم عفوياً على الجرذان المصابة بارتفاع ضغط الدم (SHR)

التوصيف الكيميائي والتأثيرات البيولوجية لصقلية Opuntia ficus indica (ل) مطحنة. عصير الفاكهة: نشاط مضاد للأكسدة ومضاد للسرطان
  • إنزا ماريا جالاتي ،
  • ماريا ريتا مونديلو ،
  • دانييل جيوفريدا ،
  • جياكومو دوجو ،
  • ناتاليزيا ميسيلي
  • سيمونا بيرغوليزي ، و
  • ماريا فرناندا تافيانو

تم فحص عصير الفاكهة الكاملة من أصناف صقلية من التين الشوكي (Opuntia ficus indica (L.) Mill.) ، وتم تحديد محتويات حمض الأسكوربيك ، البوليفينول الكلي ، والفلافونويد. في العصير ، كان حمض الفيروليك هو المشتق الرئيسي لحمض الهيدروكسيسيناميك وكان متوسط ​​تركيز المركبات الفينولية الكلية 746 ميكروغرام / مل. The flavonoid fraction, analyzed by high-performance liquid chromatography−diode array detection, consisted of rutin and isorhamnetin derivatives. The juice showed antioxidant activity in the DPPH• test, probably due to the phenolic compounds that are effective radical scavengers. The preventive administration of the juice inhibited the ulcerogenic activity of ethanol in rat. Light microscopy observations showed an increase in mucus production and the restoration of the normal mucosal architecture. The juice is nutritionally interesting, and its dietary intake could provide protection against oxidative damage.

Keywords: Opuntia ficus indica fruit juice antioxidant flavonols antiulcer activity mucosa structural changes

Enhancing Volatile Phenol Concentrations in Wine by Expressing Various Phenolic Acid Decarboxylase Genes in خميرة الخميرة
  • Annél Smit ,
  • Ricardo R. Cordero Otero ,
  • Marius G. Lambrechts ,
  • Isak S. Pretorius , and
  • Pierre van Rensburg

Phenolic acids, which are generally esterified with tartaric acid, are natural constituents of grape must and wine and can be released as free acids (principally p-coumaric, caffeic, and ferulic acids) by certain cinnamoyl esterase activities during the wine-making process. Some of the microorganisms present in grape can metabolize the free phenolic acids into 4-vinyl and 4-ethyl derivatives. These volatile phenols contribute to the aroma of wine. The Saccharomyces cerevisiae phenyl acrylic acid decarboxylase gene (PAD1) is steadily transcribed, but its encoded product, Pad1p, shows low activity. In contrast, the phenolic acid decarboxylase (PADC) from Bacillus subtilis and the p-coumaric acid decarboxylase (PDC) from Lactobacillus plantarum display substrate-inducible decarboxylating activity in the presence of phenolic acids. In an attempt to develop wine yeasts with optimized decarboxylation activity on phenolic acids, the padc, pdc, and PAD1 genes were cloned under the control of S. cerevisiae's constitutive phosphoglyceratekinase I gene promoter (PGK1P) and terminator (PGK1T) sequences. These gene constructs were integrated into the URA3 locus of a laboratory strain of S. cerevisiae, Σ1278b. The overexpression of the two bacterial genes, padc and pdc, in S. cerevisiae showed high enzyme activity. However, this was not the case for PAD1. The padc and pdc genes were also integrated into an industrial wine yeast strain, S. cerevisiae VIN13. As an additional control, both alleles of PAD1 were disrupted in the VIN13 strain. In microvinification trials, all of the laboratory and industrial yeast transformants carrying the padc and pdc gene constructs showed an increase in volatile phenol formation as compared to the untransformed host strains (Σ1278b and VIN13). This study offers prospects for the development of wine yeast starter strains with optimized decarboxylation activity on phenolic acids and the improvement of wine aroma in the future.

Keywords: Phenolic acid decarboxylation volatile phenols wine yeast wine aroma

Molluscicidal Saponins from Sapindus mukorossi, Inhibitory Agents of Golden Apple Snails, كاناليكولاتا بوماسيا
  • Hui-Chi Huang ,
  • Sin-Chung Liao ,
  • Fang-Rong Chang ,
  • Yao-Haur Kuo , and
  • Yang-Chang Wu

Extracts of soapnut, Sapindus mukorossi Gaertn. (Sapindaceae) showed molluscicidal effects against the golden apple snail, Pomacea canaliculata Lamarck. (Ampullariidae) with LC50 values of 85, 22, and 17 ppm after treating 24, 48, and 72 h, respectively. Bioassay-directed fractionation of S. mukorossi resulted in the isolation of one new hederagenin-based acetylated saponin, hederagenin 3-O-(2,4-O-di-acetyl-α-l-arabinopyranoside)-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (1), along with six known hederagenin saponins, hederagenin 3-O-(3,4-O-di-acetyl-α-l-arabinopyranoside)-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (2), hederagenin 3-O-(3-O-acetyl-β-d-xylopyranosyl)-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (3), hederagenin 3-O-(4-O-acetyl-β-d-xylopyranosyl)-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (4), hederagenin 3-O-(3,4-O-di-acetyl-β-d-xylopyranosyl)-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (5), hederagenin 3-O-β-d-xylopyranosyl-(1→3)-α-l-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-l-arabinopyranoside (6), and hederagenin 3-O-α-l-arabinopyranoside (7). The bioassay data revealed that 1−7 were molluscicidal, causing 70−100% mortality at 10 ppm against the golden apple snail.

Keywords: Sapindus mukorossi Sapindaceae molluscicidal effects Pomacea canaliculata hederagenin saponins


5. Related Species of Malus domestica

As mentioned earlier, the number of species in the genus مالوس varies widely, with different taxonomic treatments recognizing anywhere from 8 to 78 primary species (see Section 2.1). Many of the crabapple species can be difficult to differentiate due to the lack of distinguishing characters (Dickson et al. 1991).

Table 2: Provincial distribution of مالوس species present in Canada outside of cultivation (from: Brouillet et al. 2010+ CFIA and NRCan/CFS 2011+ Kartesz 1999 Scoggan 1979).
Descriptive text:

The purpose of the table is to illustrate the provincial distribution of مالوس species present in Canada outside of cultivation. The table describes whether the species is native to Canada or introduced and the species distribution by province.

Distribution collated from reports of synonyms Malus pumila مطحنة. و مالوس سيلفستريس (L. ) Mill. in the literature.

5.1 Inter-species/genus hybridization

Table 3: Reports of experimental interspecific hybrid crosses reported for مالوس species present in Canada.
Descriptive text:

The purpose of the table is to highlight reports of experimental interspecific hybrid crosses reported for the مالوس species present in Canada. It describes the cross, the number of pollinations and matured fruits, as well as provides references for each cross.

5.2 Potential for introgression of genetic information from Malus domestica into relatives

5.3 Summary of the ecology of relatives of Malus domestica


المواد والطرق

In this study, a total of 34 PEPC protein sequences of 14 different families in C4 and CAM plants were collected from National Center for Biotechnology Information (NCBI, http://www.ncbi.nlm.nih.gov).

The Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins (STRING 10) database (http://string-db.org/) was used to foresee the interacting proteins (Szklarczyk et al. 2014 ). The database contains information from numerous sources, including experimental repositories, computational prediction methods and public text collections.

Various online web services and software were used for analyses of PEPC proteins in C4 and CAM plants. Comparative and bioinformatic analyses were carried out online at the website ExPASy (http://expasy.org/tools). Functional domains in PEPC proteins were identified by ProDom server (http://prodom.prabi.fr/prodom/current/html/form.php) (Altschul et al. 1997 ). Physico-chemical parameters of PEPC proteins were analyzed by ProtParam (http://web.expasy.org/protparam) (Gasteiger et al. 2005 ) and the secondary structure prediction was analyzed by SOPMA (http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html) (Geourjon and Deleage 1995 ).

Prediction of mitochondrial and plastid targeting sequences was accomplished by Predotar 1.03 server (https://urgi.versailles.inra.fr/predotar/predotar.html) while prediction of signal peptide cleavage sites was achieved by SignalP 4.1 server (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP) (Petersen et al. 2011 ). Identification of subcellular locations and transmembrane helices in proteins was performed by TargetP 1.1 and (www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/) (Emanuelsson et al. 2000 ) and TMHMM 2.0 (http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/) (Moller et al. 2001 ) servers, respectively.

The tertiary structure prediction analysis of PEPC proteins was performed by the Phyre2 server using profile–profile matching and secondary structure (http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi?id=index) (Kelley and Sternberg 2009 ). Chimera 1.10.1 was used for 3D structure visualization of زيا ميس as the model of plants (https://www.cgl.ucsf.edu/chimera/). Backbone similarities and differences of obtained models were estimated by TM-score server (http://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/TM-score/) (Zhang and Skolnick 2004 Xu and Zhang 2010 ). Additionally, the SuperPose web server was used to find the most and the least similarities of PEPC sequences in C4 and CAM plants (http://wishart.biology.ualberta.ca/SuperPose/) (Maiti et al. 2004 ). Finally, stereochemical quality and accuracy of the model was evaluated with PROCHECK 3.5 (http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/software/PROCHECK) by Ramachandran plot analysis (Laskowski et al. 1993 ). Z-score was calculated using interactive ProSA-web service (https://prosa.services.came.sbg.ac.at/prosa.php) for the recognition of errors in three-dimensional structure which indicated model quality and total energy deviation of the structure with respect to energy distribution derived from random conformations (Wiederstein and Sippl 2007 ).

The motifs of protein sequences were discovered using the program of Multiple Em for Motif Elicitation (MEME version 4.10.2) (Bailey et al. 2009 ) and Motif Alignment and Search Tool (MAST version 4.9.1) (Bailey and Gribskov 1998 ) at the website http://meme.nbcr.net/meme. The parameters of MEME analyses were applied as follows: distribution of motif occurrences, zero or one per sequence number of different motifs, 10 minimum motif width, six and maximum motif width, 50.

ال مضاعف sequence alignment of PEPC proteins was performed with ClustalW algorithm implemented in Molecular Evolutionary Genetic Analysis (MEGA 6.06) (http://www.megasoftware.net) (Tamura et al. 2013 ) with default parameters. The phylogenetic tree was constructed using the neighbor-joining (NJ) method and the bootstrap test carried out with 1000 replicates.


نقاش

This study expanded our understanding of the anatomy and function of the EO in two species of planktivorous fishes of special importance, H. molitrix و H. nobilis, by demonstrating that the EO is an important chemosensory organ in these species. We suggest that it uses this sense to accumulate tiny food particles. In addition, this study provides the first detailed description of the morphology of the gill rakers and EO in these important species and shows that their extremely fine gill rakers and EO canals are closely associated and capable of functioning as an integrated unit. While differences in gill raker morphology and spacing were noted between species, their EOs seem much the same (if not identical). We also present histological evidence suggesting that the EO functions as a sophisticated pharyngeal chemosensory organ with both taste buds and SCCs. Our electrophysiological recordings, the first reported from an EO, demonstrate that the EO detects food-related chemicals including l -amino acids and likely other yet unknown chemicals. Together, these data suggest that the EO via pump filtering identifies and packages planktonic food that bigheaded carp have become specialized to consume. This ability might explain the extreme efficiency with which these carp species feed and thus their invasiveness in eutrophic waters.

Histological staining with nuclear red/light green/orange of 14 μm cryosections of the EO. Cartilage and bone were stained green, the brain, nerves and nerve fiber bundles were stained orange, and epithelia including taste buds were stained purple. These stainings were done for a general overview on sections adjacent to the sections used for immunohistochemistry. Images A, B and C show H. molitrix images D, E, F and G show H. nobilis. A, B and C depict cross-sections through the epibranchial organ and its tubes (T). Image B shows the supporting cartilaginous structures (*) and the ridges at the outside of the epibranchial organ (arrowheads). (D) Horizontal section: the tubes are lined with epithelium that contains taste buds (arrows in C). In some areas modified gill rakers face the areas with taste buds. (E) Higher magnification of the modified gill rakers. (F) Some areas of the tubes contain small flaps as shown in Fig. 4C. (G) Higher magnification of the small flaps, which are lined with abundant mucus cells (arrows).

Histological staining with nuclear red/light green/orange of 14 μm cryosections of the EO. Cartilage and bone were stained green, the brain, nerves and nerve fiber bundles were stained orange, and epithelia including taste buds were stained purple. These stainings were done for a general overview on sections adjacent to the sections used for immunohistochemistry. Images A, B and C show H. molitrix images D, E, F and G show H. nobilis. A, B and C depict cross-sections through the epibranchial organ and its tubes (T). Image B shows the supporting cartilaginous structures (*) and the ridges at the outside of the epibranchial organ (arrowheads). (D) Horizontal section: the tubes are lined with epithelium that contains taste buds (arrows in C). In some areas modified gill rakers face the areas with taste buds. (E) Higher magnification of the modified gill rakers. (F) Some areas of the tubes contain small flaps as shown in Fig. 4C. (G) Higher magnification of the small flaps, which are lined with abundant mucus cells (arrows).

The primary finding of this study is that the EO of bigheaded carps functions as a chemoreceptive organ. It has large numbers of taste buds and SCCs and is innervated by vagal nerve fibers that respond to relevant chemical stimuli. Specifically, we found large numbers of both taste buds and SCCs both within and outside the EO in both species. The taste buds stained with calretinin, typical of taste buds described in other fish (Reutter et al., 1974). In contrast, we found few taste buds and no SCCs either on the lips or within the buccal cavity of either species, consistent with our inability to record neural activity to chemical stimuli applied to these areas. Together, these data strongly suggest that the EO is the primary taste organ in these species. Although rather small, taste buds of the bigheaded carps resembled those of other fish species (Reutter et al., 1974). For comparison, taste buds in catfish of sizes comparable to the size of our specimens are about 50–80 μm high (Kirino et al., 2013) and in other fish species reach heights even up to 80 μm and widths 40–60 μm (Hansen and Reutter, 2004). The taste buds in the bigheaded carps were only 22–25 μm high and 10–18 μm wide. That these taste buds responded to AAs is typical of those on other organs in other fishes (Sorensen and Caprio, 1998) (see below). Our experiments also described the presence of SCCs on the EO as well as on the internal flaps within the EO and the gill rakers. SCCs have been observed on gill rakers in other teleosts (Hansen, 2005) as well as other organs of other vertebrates (Finger et al., 2003), but their function is not well understood. SCC morphology varies with respect to the apical endings of the cells and may vary even in the same fish species (Kotrschal et al., 1997), as seen here in the bigheaded carps. Only in the sea robin, Prinotus carolinus (Silver and Finger, 1984), is there direct evidence for the types of chemical stimuli detected by SCCs in fish, and l -amino acids have been implicated. It is possible, but unknown, whether our electrophysiological recordings included responses from SCCs.

In addition to presenting clear histological results that the EO serves as a specialized pharyngeal taste organ, we present electrophysiological evidence that it is responsive to the chemical stimuli found in their planktonic foods. It is notable that the detection threshold of the EO was about 1% that of stock concentration because this concentration would be relevant within the buccal cavity, which lacks other chemosensory structures: the EO appears to be the primary taste organ in these species. The mixture of l -amino acids found in their algal food was only partly responsible for the responsiveness, strongly suggesting that additional unidentified stimuli exist. This is notable because it is commonly thought that l -amino acids are the primary feeding cues in fishes, although most work has focused on carnivores (Sorensen and Caprio, 1998) likely some not yet tested chemostimulatory metabolites are present in their specialized planktonic diet which includes cyanobacteria. Although future studies should examine the physiological function of the EO in greater detail, we believe our work establishes the EO as a new type of internal, pharyngeal taste organ.

Histology of the epibranchial organ. Sections adjacent to those of Fig. 5 were treated with antibodies against calretinin (red), a marker for taste buds and solitary chemosensory cells, and acetylated tubulin (green), a marker for nerve fibers. Images A, B, D and E show H. molitrix, images C, F, G and H show H. nobilis. (A) As seen in Fig. 5, parts of the tubes are lined with epithelium containing taste buds whereas taste buds in other areas are scarce. (B) The epithelium outside the EO has ridges that contain taste buds (cf. Fig. 5B). (C) Taste buds innervated by small tubulin-positive nerve fibers lie opposite modified gill rakers (*), which usually do not have taste buds. (D) The modified gill rakers (*) contain few solitary chemosensory cells (arrow). (E) Higher magnification of the modified gill rakers. The red dots depict a few calretinin-positive solitary chemosensory cells. (F) The ridges on the outside of the EO have small protrusions that contain several taste buds. (G) Higher magnification of a taste bud (red) contacted by small nerve fibers (green). (H) Higher magnification of a solitary chemosensory cell also contacted by small nerve fibers.

Histology of the epibranchial organ. Sections adjacent to those of Fig. 5 were treated with antibodies against calretinin (red), a marker for taste buds and solitary chemosensory cells, and acetylated tubulin (green), a marker for nerve fibers. Images A, B, D and E show H. molitrix, images C, F, G and H show H. nobilis. (A) As seen in Fig. 5, parts of the tubes are lined with epithelium containing taste buds whereas taste buds in other areas are scarce. (B) The epithelium outside the EO has ridges that contain taste buds (cf. Fig. 5B). (C) Taste buds innervated by small tubulin-positive nerve fibers lie opposite modified gill rakers (*), which usually do not have taste buds. (D) The modified gill rakers (*) contain few solitary chemosensory cells (arrow). (E) Higher magnification of the modified gill rakers. The red dots depict a few calretinin-positive solitary chemosensory cells. (F) The ridges on the outside of the EO have small protrusions that contain several taste buds. (G) Higher magnification of a taste bud (red) contacted by small nerve fibers (green). (H) Higher magnification of a solitary chemosensory cell also contacted by small nerve fibers.

Our study extends our understanding of the gross morphology of the EO in bigheaded carps while elaborating on its remarkable anatomical specialization. In particular, we confirmed Boulenger's (Boulenger, 1901) century-old observation that the EO in bigheaded carp contains four blind tubes and demonstrate that the gill rakers of these species directly continue into these tubes through a series of specialized protrusions, probably allowing it to serve as an integrated feeding system. These protrusions, which have not been noted before, may keep larger undesirable particles from entering the EO. As long suspected, but not previously demonstrated, our histological results show that the EO contains large numbers of mucus cells and food boli inside the EO, suggesting that it does indeed aggregate food particles (Wilamovski, 1972). No other specialized secretory cell types were found in the EO, adding no support to a previous conjecture that the organ may also have a digestive function (Bertmar et al., 1969). While confirming an earlier report that the EO is muscular (Wilamovski, 1972 Bauchot et al., 1993), we found new evidence that the EO is reinforced with cartilage, which probably facilitates its ability to forcefully intake and expel water and food particles. Additionally, we illustrated gill raker morphology in both species in a detail not previously shown (Boulenger, 1901 Fang, 1928). Their fine structure is consistent with the likelihood that the gill rakers function with the EO to direct food for aggregation at the entrance of the alimentary canal via cross-flow filtration (Sandersen et al., 2001).

Finally, our study adds new insight into the function of the EO. We show that the EO contains numerous mucus and chemosensory cells, its canals are continuous with the gill rakers, and it contracts strongly when exposed to chemical stimuli. These findings directly support conjecture by Wilamovski (Wilamovski, 1972) that the EO in the bigheaded carps aggregate food from the gill rakers by secreting mucous and pumping and expelling it as boli, to the floor of the pharynx near the tiny alimentary canal for consumption (see Fig. 8 for schematic detail). From this study it now appears that the EO detects the presence of accumulating, desirable food particles in its canals using food chemicals detected by its taste buds and SCCs. Given the huge mass of fine particles that frequently exist in eutrophic (and dimly lit) waters, many of which would not be expected to be edible, but which would tend to accumulate in the gill rakers, the presence of chemosensory cells to discern food consumption would be highly adaptive. The fact that EO detects compounds other than AAs is intriguing given that many phytoplankton species (i.e. cyanobacteria) contain toxins (Beveridge et al., 1993 Leflaive and Ten-Hage, 2007), which might also be detected as part of a possible role of the EO in food selection. Whether mucus production in the EO might be directly stimulated by appropriate food chemicals is unknown. The precise connection between the presence of food particles and their chemicals, and EO pumping will be critical to unravel. Analogies may exist between the EO and the palatal organ, a specialized internal food recognition and sorting system in Eurasian carps including the goldfish, Carassius auratus (Finger, 2008), and common carp (Sibbing, 1982). It is interesting that taste buds and SCCs both occur on the EO, but any functional consequences of this association are unknown at present.

Electrophysiological responses of a branch of the vagus nerve which innervates the epibranchial organ of bighead carp to chemical feeding stimuli. (A) Integrated gustatory electrophysiological responses from a branch of the vagus nerve in bighead carp to increasing concentrations of the filtrate of the algal food (AF) and the l -amino acids this food contains (AA). Mean responses (± s.e.m.) are expressed relative to those elicited by the AA mixture (STD). Data represent three preparations. (B) Representative integrated traces from one of the carp whose data are represented in panel A. Responses are shown to 0.1, 1.0, 10.0, 33.3 and 100% AF (Control: well water control STD: AA mixture at full strength). The responses elicited to 100% AA and AF differed (ص<0.10, paired ر-اختبار ن=3).

Electrophysiological responses of a branch of the vagus nerve which innervates the epibranchial organ of bighead carp to chemical feeding stimuli. (A) Integrated gustatory electrophysiological responses from a branch of the vagus nerve in bighead carp to increasing concentrations of the filtrate of the algal food (AF) and the l -amino acids this food contains (AA). Mean responses (± s.e.m.) are expressed relative to those elicited by the AA mixture (STD). Data represent three preparations. (B) Representative integrated traces from one of the carp whose data are represented in panel A. Responses are shown to 0.1, 1.0, 10.0, 33.3 and 100% AF (Control: well water control STD: AA mixture at full strength). The responses elicited to 100% AA and AF differed (ص<0.10, paired ر-اختبار ن=3).

In conclusion, this study demonstrates new aspects of the function of the EO in fishes, and in bigheaded carps in particular. Our results show that the EO is chemosensitive, and suggest that it plays a role in ingestion and food selection. It is possible that the chemosensitivity of the EO function might be exploited using flavored nanoparticles that are now being considered as means to selectively deliver toxins to these species for control (Hinterthuer, 2012). Further studies will need to determine the full range of chemical classes detected by the EO and its precise role in food ingestion in these species and other species that possess this intriguing organ. How this system might work together with the sense of smell (which is seemingly well developed) to locate, select and ingest novel planktonic food will also be interesting to determine.


Advanced BioFuels USA

Teachers will find many useful links and information on the Education Resources page and on the Grants page. In addition, Advanced Biofuels USA has prepared PowerPoint presentations available in the Biofuels Basics section on the PowerPoint Presentations page.

This page provides links and information about a sample of programs and activities in schools stories about teachers and students who “learned by doing” and news reports about educational activities.

For more examples, click on categories such as Education and Teacher Resources along the right margin of the web site. And, subscribe to our free monthly newsletter.

Network, Share, Collaborate

Advanced Biofuels USA is gathering contact information for educators around the world who are working on curriculum-based educational materials to teach about advanced biofuels. If you or someone you know is working on such materials–or wants to, please provide us with contact information and the reason you/they want to be a part of this network. Let us know what sorts of materials or services this collaborative network might provide that would be useful for developing quality, effective, up-to-date educational materials. Email us at [email protected] and put Educational Network in the subject line.

The Bioenergy and Bioproducts Education Programs (BBEP) (formerly Northeast Bioenergy & Bioproducts (NBB) Programs)

Based at Cornell University, Bioenergy & Bioproducts Education Programs provide professional development and hands-on teaching tools for educators (grades 6 – 16 in service and pre-service teachers and extension educators) who want to learn and teach about the Bioenergy and Bioproducts systems currently in use and under development in the United States. Through the collaborative efforts and expertise of six institutions of research and higher learning, this program aims to inspire today’s students to pursue careers in math and science by aligning concern for the natural environment with the emerging bioenergy and bioproducts industries. اقرأ أكثر

Smithsonian Science Education Academies for Teachers

SSEAT Academies provide teachers with an opportunity to take part in a week-long professional development course behind-the-scenes at Smithsonian museums and other world class research facilities throughout the greater Washington, DC area.

Since 2005, the Smithsonian Science Education Center (SSEC) has held summer academies, Smithsonian Science Education Academies for Teachers (SSEATs). The SSEAT Academies provide teachers with an opportunity to take part in a week-long professional development course behind-the-scenes at Smithsonian museums and other world class research facilities throughout the greater Washington, DC area. The academies help to bridge the gap between the formal science education programs of the SSEC and the informal science education that exists throughout the Smithsonian, and combine training in science pedagogy with content presented by scientists and researchers who are experts in their fields.

Recent topics of the SSEATs include Biodiversity, Energy’s Innovations and Implications, Earth’s History and Global Change, and Space Science. Each SSEAT academy engages 20-30 teachers from grades K–12 over a week. Each day, participants engage in carefully selected science experiences directly related to concepts addressed in the content and pedagogical training, and guided by scientists, curators, and educators from a variety of facilities including the Smithsonian. The goals and design of the academy align with the Smithsonian’s goals and the Smithsonian’s Strategic Plan for Science. The Smithsonian Institution strongly supports the initiative, which it sees as complementing its education outreach work of promoting and providing a framework for the participation of their staff in the professional development of teachers.

  • Learn from distinguished guests such as world-renowned NASA scientific illustrator Sally Bensusen
  • Participate in hands-on activities that translate directly into the classroom using a variety of resources, including Smithsonian Science for Global Goals curriculum
  • Tour state of the art facilities such as the Harvard College observatory or get a behind-the-scenes look at Smithsonian museum

The Smithsonian Science Education Center is proud to offer Continuing Education Units (CEUs) for our Academies through Virginia Commonwealth University. The VCU Office of Continuing and Professional Education offers opportunities for personal and professional development as well as custom training solutions, logistical support and skills training in negotiation and mediation. Take the next step at: ocpe.vcu.edu.

* Not all academies are offered every year. Please see here to see which academies will be offered this year. اقرأ أكثر

National Council for Science and the Environment

NCSE has established a range of programs to increase the number, quality and diversity of people capable of bringing science to bear on the critical environmental challenges facing our society. These include the:

    EnvironMentors is a science education and national college access program with a mission to mentor and motivate high school students from communities underrepresented in the sciences as they plan and conduct environmental research and acquire skills that will allow them to build careers and become more active stewards of their communities and the environment. EnvironMentors chapters are located around the country and are hosted through partnerships with universities and educational based nonprofit organizations. Since 1992, the program has paired over 2,000 high school students with mentors through its network of chapters throughout the country.

NCSE Alliance of Sustainability and Environmental Leaders The NCSE Alliance of Sustainability and Environmental Academic Leaders (NCSE Leaders’ Alliance) brings together over 100 deans, directors, and academic leaders of environmental and sustainability departments, programs, and schools from all NCSE Members. Participation in the NCSE Leaders’ Alliance provides a valuable peer network for academic leaders to improve the quality and effectiveness of environmental and sustainability higher education programs, research, curricula, and workforce development.

Formerly known as the NCSE Council of Environmental Deans and Directors (CEDD) and the NCSE Community College Alliance for Sustainability Education (CCASE), the NCSE Leaders’ Alliance now captures both CEDD and CCASE and includes the expansion of academic leaders beyond deans and directors as the landscape of sustainability education has continued to evolve and grow. Each NCSE Member is invited to select two deans, directors, and academic leaders to represent their institution on the NCSE Leaders’ Alliance. The NCSE Leaders’ Alliance provides input and perspective on priorities of NCSE Members and advances the quality and effectiveness of interdisciplinary environmental and sustainability education and scholarship.

Current Membership Benefits

  • Participate in the NCSE Alliance of Sustainability and Environmental Academic Leaders (NCSE Leaders’ Alliance), a group for deans, directors, and academic leaders to connect with peers on a range of issues in higher education.
  • Attend the NCSE Annual Conference with select complimentary registrations and unlimited discounted registrations.
  • Engage with local governments and support students to navigate the science-policy interface.
  • Lead and participate in Communities of Practice, technical working groups that support and amplify education, research, and analysis from higher education institutions.
  • Access to NCSE Higher Education Research Reports for analysis of national trends in environmental and sustainability education and research to help institutions innovate.
  • Receive exclusive communications that shares tangible tools for science to engage in environmental decision-making, such as NCSE Pathways and a members-only email list.
  • Attend in-person and virtual events and webinars that convene scientists, thought leaders, and decision-makers.

National Energy Education Development (NEED) Project

Started in 1980, The National Energy Education Development (NEED) Project began as a one-day celebration of energy education when National Energy Education Day was recognized by a Joint Congressional Resolution. In the same year, President Jimmy Carter issued a Presidential Proclamation stressing the need for comprehensive energy education in our schools, a reduction in our dependence of fossil fuels, and increasing energy efficiency and the use of renewable energy technologies. Since its founding 40 years ago, NEED has kept its Kids Teaching Kids philosophy as a fundamental principle of NEED programming – encouraging students to explore, experiment, engage, and encouraging teachers to embrace student leadership in the classroom. NEED trains and assists teachers in harnessing the energy of the classroom – the energy of students.

NEED is expanding and evolving to best meet the needs of both teachers and students – in the classroom and beyond. In just the last decade The NEED Project has grown to encompass a curriculum portfolio of 100+ teacher and student guides designed to engage and teach teachers and students about energy. At the same time, the training opportunities offered by NEED expanded to include a variety of teacher professional development and training for educators and school district energy personnel as well. NEED’s work in after school programs, student clubs, scouting groups, and home school networks also continues to grow.

Growth Energy and National Association of Agricultural Educators (NAAE) High School Biofuels Curriculum

The curriculum is the first industry-supported biofuels curriculum that provides students a guided in-classroom experience and will offer agricultural educators the tools needed to provide students with an array of technical skills and historical knowledge in biofuels.

Agricultural educators considering including this curriculum into their lesson plan for the semester will have access to a number of resources to help supplement the activities provided within the curriculum. These include helpful presentation slides on the history, technology, and policy that make biofuels important for the rural economy, and assessment tools that educators can use to assess and track student progress. Additionally, each activity concludes with a short self-assessment meant to encourage discussion and identify key takeaways that students can reflect on. The curriculum can be downloaded here.

ExploraVision Science Competition K-12

ExploraVision is a science competition that encourages K-12 students of all interest, skill and ability levels to create and explore a vision of future technology by combining their imaginations with the tools of science. All inventions and innovations result from creative thinking and problem solving. That’s what ExploraVision is all about. اقرأ أكثر

Ethanol 101

Basic information about ethanol from “Let’s Clear the Air.” READ MORE

University of Idaho 4-H

The University of Idaho’s Biodiesel Education Program has released curriculum designed to help students between the ages of eight and 12 understand the concepts of energy and renewable energy. While the free seven-lesson program was written for 4-H clubs, the Biodiesel Education Program stresses it is also appropriate for use by elementary school teachers.

The curriculum features several hand-on activities, including a matching game, a fossil fuels timeline and a renewable energy model. Other components of the program include an energy tour and viscosity wands.

The program includes two parts, a student workbook and an instructor’s manual. The student workbook contains lessons titled “What is Energy,” “Liquid Fuels as Energy Sources,” “Fossil Fuels,” “Renewable Energy,” “Vegetable Oil and Animal Fat as Sources of Energy,” “How is Biodiesel Made and Used,” and “Scientists and Engineers.” READ MORE and MORE