ABSTRACT
Abstract The impact of fish oil concentration on the oxidative stability of microcapsules through the spray drying process using chitosan and maltodextrin as wall material was studied. Emulsions were prepared with different Tuna fish oil (TFO) content (TFO-10%, TFO20%, TF030% TF0-40%) while wall material concentration was kept constant. Microencapsulated powder resulting from emulsion prepared with high fish oil load have high moisture content, wettability, total oil and low encapsulation efficiency, hygroscopicity and bulk tapped density. Oxidative stability was evaluated periodically by placing microcapsules at room temperature. Microcapsules prepared with TFO-10% presented high oxidative stability in terms of peroxide value (2.94±0.04) and anisidine value (1.54±0.02) after 30 days of storage. It was concluded that optimal amounts of fish oil for microencapsulation are 10% and 20% using chitosan and maltodextrin that extended its shelf life during study period.
Resumo Foi estudado o impacto da concentração de óleo de peixe na estabilidade oxidativa de microcápsulas por meio do processo de secagem por atomização, utilizando quitosana e maltodextrina como material de parede. As emulsões foram preparadas com diferentes teores de óleo de atum (TFO) (TFO-10%, TFO20%, TF030% TF0-40%), enquanto a concentração de material de parede foi mantida constante. O pó microencapsulado resultante da emulsão preparada com alta carga de óleo de peixe tem alto teor de umidade, molhabilidade e óleo total e baixa eficiência de encapsulação, higroscopicidade e densidade extraída a granel. A estabilidade oxidativa foi avaliada periodicamente colocando microcápsulas à temperatura ambiente. As microcápsulas preparadas com TFO-10% apresentaram alta estabilidade oxidativa em termos de valor de peróxido (2,94 ± 0,04) e valor de anisidina (1,54 ± 0,02) após 30 dias de armazenamento. Concluiu-se que as quantidades ideais de óleo de peixe para microencapsulação são de 10% e 20% usando quitosana e maltodextrina que prolongaram sua vida útil durante o período de estudo.
ABSTRACT
Abstract Birds are among the best bio-indicators, which can guide us to recognize some of the main conservation concerns in ecosystems. Anthropogenic impacts such as deforestation, habitat degradation, modification of landscapes, and decreased quality of habitats are major threats to bird diversity. The present study was designed to detect anthropogenic causative agents that act on waterbird diversity in Tarbella Dam, Indus River, Pakistan. Waterbird censuses were carried out from March 2019 to February 2020 in multiple areas around the dam. A total of 2990 waterbirds representing 63 species were recorded. We detected the highest waterbird richness and diversity at Pehure whereas the highest density was recorded at Kabbal. Human activity impacts seemed to be the main factor determining the waterbird communities as waterbirds were negatively correlated with the greatest anthropogenic impacts. Waterbirds seem to respond rapidly to human disturbance.
Resumo As aves estão entre os melhores bioindicadores, o que pode nos orientar a reconhecer algumas das principais preocupações de conservação dos ecossistemas. Impactos antrópicos como desmatamento, degradação de habitat, modificação de paisagens e diminuição da qualidade dos habitats são as principais ameaças à diversidade de aves. O presente estudo foi desenhado para detectar agentes causadores antropogênicos que atuam na diversidade de aves aquáticas na Represa de Tarbella, rio Indus, Paquistão. Censos de aves aquáticas foram realizados de março de 2019 a fevereiro de 2020 em várias áreas ao redor da barragem. Um total de 2.990 aves aquáticas representando 63 espécies foi registrado. Detectamos a maior riqueza e diversidade de aves aquáticas em Pehure, enquanto a maior densidade foi registrada em Kabbal. Os impactos da atividade humana parecem ser o principal fator determinante das comunidades de aves aquáticas, uma vez que as aves aquáticas foram negativamente correlacionadas com os maiores impactos antrópicos. As aves aquáticas parecem responder rapidamente às perturbações humanas.
ABSTRACT
Abstract The impact of fish oil concentration on the oxidative stability of microcapsules through the spray drying process using chitosan and maltodextrin as wall material was studied. Emulsions were prepared with different Tuna fish oil (TFO) content (TFO-10%, TFO20%, TF030% TF0-40%) while wall material concentration was kept constant. Microencapsulated powder resulting from emulsion prepared with high fish oil load have high moisture content, wettability, total oil and low encapsulation efficiency, hygroscopicity and bulk tapped density. Oxidative stability was evaluated periodically by placing microcapsules at room temperature. Microcapsules prepared with TFO-10% presented high oxidative stability in terms of peroxide value (2.94±0.04) and anisidine value (1.54±0.02) after 30 days of storage. It was concluded that optimal amounts of fish oil for microencapsulation are 10% and 20% using chitosan and maltodextrin that extended its shelf life during study period.
Resumo Foi estudado o impacto da concentração de óleo de peixe na estabilidade oxidativa de microcápsulas por meio do processo de secagem por atomização, utilizando quitosana e maltodextrina como material de parede. As emulsões foram preparadas com diferentes teores de óleo de atum (TFO) (TFO-10%, TFO20%, TF030% TF0-40%), enquanto a concentração de material de parede foi mantida constante. O pó microencapsulado resultante da emulsão preparada com alta carga de óleo de peixe tem alto teor de umidade, molhabilidade e óleo total e baixa eficiência de encapsulação, higroscopicidade e densidade extraída a granel. A estabilidade oxidativa foi avaliada periodicamente colocando microcápsulas à temperatura ambiente. As microcápsulas preparadas com TFO-10% apresentaram alta estabilidade oxidativa em termos de valor de peróxido (2,94 ± 0,04) e valor de anisidina (1,54 ± 0,02) após 30 dias de armazenamento. Concluiu-se que as quantidades ideais de óleo de peixe para microencapsulação são de 10% e 20% usando quitosana e maltodextrina que prolongaram sua vida útil durante o período de estudo.
Subject(s)
Animals , Fish Oils , Chitosan , Powders , Tuna , Oxidative StressABSTRACT
Abstract Birds are among the best bio-indicators, which can guide us to recognize some of the main conservation concerns in ecosystems. Anthropogenic impacts such as deforestation, habitat degradation, modification of landscapes, and decreased quality of habitats are major threats to bird diversity. The present study was designed to detect anthropogenic causative agents that act on waterbird diversity in Tarbella Dam, Indus River, Pakistan. Waterbird censuses were carried out from March 2019 to February 2020 in multiple areas around the dam. A total of 2990 waterbirds representing 63 species were recorded. We detected the highest waterbird richness and diversity at Pehure whereas the highest density was recorded at Kabbal. Human activity impacts seemed to be the main factor determining the waterbird communities as waterbirds were negatively correlated with the greatest anthropogenic impacts. Waterbirds seem to respond rapidly to human disturbance.
Resumo As aves estão entre os melhores bioindicadores, o que pode nos orientar a reconhecer algumas das principais preocupações de conservação dos ecossistemas. Impactos antrópicos como desmatamento, degradação de habitat, modificação de paisagens e diminuição da qualidade dos habitats são as principais ameaças à diversidade de aves. O presente estudo foi desenhado para detectar agentes causadores antropogênicos que atuam na diversidade de aves aquáticas na Represa de Tarbella, rio Indus, Paquistão. Censos de aves aquáticas foram realizados de março de 2019 a fevereiro de 2020 em várias áreas ao redor da barragem. Um total de 2.990 aves aquáticas representando 63 espécies foi registrado. Detectamos a maior riqueza e diversidade de aves aquáticas em Pehure, enquanto a maior densidade foi registrada em Kabbal. Os impactos da atividade humana parecem ser o principal fator determinante das comunidades de aves aquáticas, uma vez que as aves aquáticas foram negativamente correlacionadas com os maiores impactos antrópicos. As aves aquáticas parecem responder rapidamente às perturbações humanas.
Subject(s)
Humans , Ecosystem , Rivers , Pakistan , Conservation of Natural ResourcesABSTRACT
Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ‑resistant genotype in the study area.
A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.
Subject(s)
Humans , Chloroquine , Plasmodium falciparum/genetics , Polymerase Chain Reaction , Drug ResistanceABSTRACT
Military conflicts have been significant obstacles in detecting and treating infectious disease diseases due to the diminished public health infrastructure, resulting in malaria endemicity. A variety of violent and destructive incidents were experienced by FATA (Federally Administered Tribal Areas). It was a struggle to pursue an epidemiological analysis due to continuing conflict and Talibanization. Clinical isolates were collected from Bajaur, Mohmand, Khyber, Orakzai agencies from May 2017 to May 2018. For Giemsa staining, full blood EDTA blood samples have been collected from symptomatic participants. Malaria-positive microscopy isolates were spotted on filter papers for future Plasmodial molecular detection by nested polymerase chain reaction (nPCR) of small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes specific primers. Since reconfirming the nPCR, a malariometric study of 762 patients found 679 positive malaria cases. Plasmodium vivax was 523 (77%), Plasmodium falciparum 121 (18%), 35 (5%) were with mixed-species infection (P. vivax plus P. falciparum), and 83 were declared negative by PCR. Among the five agencies of FATA, Khyber agency has the highest malaria incidence (19%) with followed by P. vivax (19%) and P. falciparum (4.1%). In contrast, Kurram has about (14%), including (10.8%) P. vivax and (2.7%) P. falciparum cases, the lowest malaria epidemiology. Surprisingly, no significant differences in the distribution of mixed-species infection among all five agencies. P. falciparum and P. vivax were two prevalent FATA malaria species in Pakistan's war-torn area. To overcome this rising incidence of malaria, this study recommends that initiating malaria awareness campaigns in school should be supported by public health agencies and malaria related education locally, targeting children and parents alike.
Os conflitos militares têm sido obstáculos significativos na detecção e tratamento de doenças infecciosas devido à diminuição da infraestrutura de saúde pública, resultando na endemicidade da malária. Uma variedade de incidentes violentos e destrutivos foi vivida pelas FATA (áreas tribais administradas pelo governo federal). Foi uma luta busca ruma análise epidemiológica devido ao conflito contínuo e à talibanização. Isolados clínicos foram coletados de agências Bajaur, Mohmand, Khyber e Orakzai, de maio de 2017 a maio de 2018. Para a coloração de Giemsa, amostras de sangue completo com EDTA foram coletadas de participantes sintomáticos. Isolados de microscopia positivos para malária foram colocados em papéis de filtro para futura detecção molecular plasmódica por reação em cadeia da polimerase aninhada (nPCR) de primers específicos de genes de subunidade ribossômica de ácido ribonucleico (ssrRNA). Desde a reconfirmação do nPCR, um estudo malariométrico de 762 pacientes encontrou 679 casos positivos de malária. Plasmodium vivax foi 523 (77%), Plasmodium falciparum 121 (18%), 35 (5%) eram com infecção de espécies mistas (P. vivax mais P. falciparum) e 83 foram declarados negativos por PCR. Entre as cinco agências da FATA, a agência Khyber tem a maior incidência de malária (19%), seguida por P. vivax (19%) e P. falciparum (4,1%). Em contraste, Kurram tem cerca de 14%, incluindo 10,8% casos de P. vivax e 2,7% P. falciparum, a epidemiologia de malária mais baixa. Surpreendentemente, não há diferenças significativas na distribuição da infecção de espécies mistas entre todas as cinco agências. P. falciparum e P. vivax foram duas espécies prevalentes de malária FATA na área devastada pela guerra no Paquistão. Para superar essa incidência crescente de malária, este estudo recomenda que o início de campanhas de conscientização sobre a malária na escola deve ser apoiado por agências de saúde pública e educação relacionada com a malária localmente, visando crianças e pais.
Subject(s)
Humans , Malaria, Falciparum/epidemiology , Malaria, Falciparum/blood , Malaria, Vivax/epidemiology , Malaria, Vivax/bloodABSTRACT
Abstract Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ-resistant genotype in the study area.
Resumo A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.
ABSTRACT
Abstract Military conflicts have been significant obstacles in detecting and treating infectious disease diseases due to the diminished public health infrastructure, resulting in malaria endemicity. A variety of violent and destructive incidents were experienced by FATA (Federally Administered Tribal Areas). It was a struggle to pursue an epidemiological analysis due to continuing conflict and Talibanization. Clinical isolates were collected from Bajaur, Mohmand, Khyber, Orakzai agencies from May 2017 to May 2018. For Giemsa staining, full blood EDTA blood samples have been collected from symptomatic participants. Malaria-positive microscopy isolates were spotted on filter papers for future Plasmodial molecular detection by nested polymerase chain reaction (nPCR) of small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes specific primers. Since reconfirming the nPCR, a malariometric study of 762 patients found 679 positive malaria cases. Plasmodium vivax was 523 (77%), Plasmodium falciparum 121 (18%), 35 (5%) were with mixed-species infection (P. vivax plus P. falciparum), and 83 were declared negative by PCR. Among the five agencies of FATA, Khyber agency has the highest malaria incidence (19%) with followed by P. vivax (19%) and P. falciparum (4.1%). In contrast, Kurram has about (14%), including (10.8%) P. vivax and (2.7%) P. falciparum cases, the lowest malaria epidemiology. Surprisingly, no significant differences in the distribution of mixed-species infection among all five agencies. P. falciparum and P. vivax were two prevalent FATA malaria species in Pakistans war-torn area. To overcome this rising incidence of malaria, this study recommends that initiating malaria awareness campaigns in school should be supported by public health agencies and malaria-related education locally, targeting children and parents alike.
Resumo Os conflitos militares têm sido obstáculos significativos na detecção e tratamento de doenças infecciosas devido à diminuição da infraestrutura de saúde pública, resultando na endemicidade da malária. Uma variedade de incidentes violentos e destrutivos foi vivida pelas FATA (áreas tribais administradas pelo governo federal). Foi uma luta buscar uma análise epidemiológica devido ao conflito contínuo e à talibanização. Isolados clínicos foram coletados de agências Bajaur, Mohmand, Khyber e Orakzai, de maio de 2017 a maio de 2018. Para a coloração de Giemsa, amostras de sangue completo com EDTA foram coletadas de participantes sintomáticos. Isolados de microscopia positivos para malária foram colocados em papéis de filtro para futura detecção molecular plasmódica por reação em cadeia da polimerase aninhada (nPCR) de primers específicos de genes de subunidade ribossômica de ácido ribonucleico (ssrRNA). Desde a reconfirmação do nPCR, um estudo malariométrico de 762 pacientes encontrou 679 casos positivos de malária. Plasmodium vivax foi 523 (77%), Plasmodium falciparum 121 (18%), 35 (5%) eram com infecção de espécies mistas (P. vivax mais P. falciparum) e 83 foram declarados negativos por PCR. Entre as cinco agências da FATA, a agência Khyber tem a maior incidência de malária (19%), seguida por P. vivax (19%) e P. falciparum (4,1%). Em contraste, Kurram tem cerca de 14%, incluindo 10,8% casos de P. vivax e 2,7% P. falciparum, a epidemiologia de malária mais baixa. Surpreendentemente, não há diferenças significativas na distribuição da infecção de espécies mistas entre todas as cinco agências. P. falciparum e P. vivax foram duas espécies prevalentes de malária FATA na área devastada pela guerra no Paquistão. Para superar essa incidência crescente de malária, este estudo recomenda que o início de campanhas de conscientização sobre a malária na escola deve ser apoiado por agências de saúde pública e educação relacionada com a malária localmente, visando crianças e pais.
ABSTRACT
Abstract Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ-resistant genotype in the study area.
Resumo A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.
Subject(s)
Plasmodium falciparum/genetics , Antimalarials/pharmacology , Pakistan , Membrane Transport Proteins/genetics , Drug Resistance/genetics , Protozoan Proteins/genetics , Chloroquine/pharmacology , Multidrug Resistance-Associated Proteins/genetics , AllelesABSTRACT
Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.
A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.
Subject(s)
Escherichia coli/genetics , Geobacillus , Genetic Vectors , alpha-Amylases/geneticsABSTRACT
L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.
A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.
Subject(s)
Anticarcinogenic Agents/analysis , Asparaginase/genetics , Leukemia/drug therapy , Lymphoma/drug therapy , Pyrococcus abyssi/enzymologyABSTRACT
Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% -helices, 15% -sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.
Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.
ABSTRACT
Abstract L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.
Resumo A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.
ABSTRACT
Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% ß-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.
A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.
Subject(s)
Escherichia coli/genetics , alpha-Amylases/genetics , alpha-Amylases/metabolism , Temperature , Enzyme Stability , Cloning, Molecular , Geobacillus , Hydrogen-Ion ConcentrationABSTRACT
L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.
A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.
Subject(s)
Humans , Asparaginase/biosynthesis , Asparaginase/pharmacology , Pyrococcus abyssi/enzymology , Antineoplastic Agents/pharmacology , Substrate Specificity , Enzyme Stability , Recombinant Proteins/biosynthesis , Recombinant Proteins/pharmacology , Caco-2 Cells , Escherichia coli/genetics , Molecular Docking Simulation , Hydrogen-Ion ConcentrationABSTRACT
Primary gastrointestinal malignancies are more common than other malignancies among Yemeni patients. This study was conducted retrospectively with the aim of studying the pattern of primary gastrointestinal malignancies among Yemeni patients attending the Oncology Department of Al-Gamhouria Teaching Hospital, Aden, for the period from Jan. 2001 to Dec. 2004. During the four-year study period, a total of 289 patients with primary gastrointestinal cancers were reported, 173 [59.9%] were males and 116 [40.1%] were females [p=0.0002]. The ratio of male to female was 1.49:1. The age ranged from 4 to 90 years, with a mean of 55.6 +/- 13.4 years. Statistically, there is a significant difference between the means of ages of different sites of primary gastrointestinal cancers [p=0.0000]. The common types of primary gastrointestinal cancers in this study include coloreetal [30.4%] and gastric cancers [29.1%], followed by hepatic [14.9%], pancreatic [12.8%], and esophageal cancers [10.0%]. Lower percentages were noted in small intestinal cancer [2.1%] and gall bladder cancer [0.7%]. Higher percentage of primary gastrointestinal cancer was seen in the age 40 years [259 patients, 89.6%]. Females were affected more than males [60.0% and 40.0% respectively] in the younger age of >/= 40 gears, whereas in the age of 40 years and more, males were affected more than females [62.2% and 37.8% respectively]