bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Fatores do meio físico associados ao estabelecimento de espécies rústicas em ecossistemas perturbados na Mata Atlântica, Piraí, RJ – Brasil
Authors: Baylão Junior Hiram Feijó , Valcarcel Ricardo , Nettesheim Felipe Cito
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810542Ecossistemas perturbados não apresentam composição florística original, os solos encontram-se exauridos, rasos, pedregosos, com baixa infiltração, revelando processos erosivos com diferentes níveis de geodinamismo. A área de estudo apresenta pastagens com vegetação herbácea espaçada e fragilizada a cada chuva ou incêndio, onde os indivíduos florestais que colonizaram e se estabeleceram nesses ambientes foram definidos como espécies rústicas. Este estudo objetivou relacionar as variáveis do meio físico (exposição, declividade, elevação, relevo e afloramentos rochosos) com o estabelecimento e crescimento das espécies rústicas levantadas e identificadas por censo, em trecho perturbado (terço inferior) da bacia do rio Cacaria, situado na base da serra do Mar, Piraí – RJ. Para o levantamento da vegetação foi realizado censo em uma área de 22 hectares, onde foram mensuradas, identificadas e georreferenciadas todas as espécies arbóreas de ocorrência espontânea que se encontravam isoladas em uma área de pastagem. Os fatores ecológicos exposição, elevação e declividade foram determinados com bússola, altímetro e clinômetro, respectivamente. Foram levantados e identificados 131 indivíduos, constituindo 14 espécies, agrupadas em 9 famílias. Tabernaemontana laeta Mart., Sparattosperma leucanthum (Vell.) Schum., Machaerium hirtum (Vell.) Stellfeld, Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stan., Cecropia pachystachya Trec., Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., Guarea guidonia (L.) Sleumer, Acacia polyphylla DC. e Psidium guajava L. estiveram presentes em trechos da encosta com exposição para o norte, com cotas altitudinais de 60m a 80m e com declividade fortemente ondulada (20-45%), indicando preferência dessas espécies por micro-habitats com essas características.
Comportamento da Cordia africana Lam. cultivada em solo contaminado por metais pesados e tratado com materiais amenizantes
Authors: Pereira Ana Carolina Callegario , Amaral Sobrinho Nelson Moura Brasil do , Sampaio Junior Jesus , Oliveira José Antonio , Santos Fabiana Soares , Mazur Nelson
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810544Este trabalho teve como objetivo avaliar a remediação de dois solos contaminados com metais pesados, provenientes de escavações de solo localizado próximo ao porto de Itaguaí, mediante as técnicas de imobilização química e da fitoestabilização utilizando da espécie Cordia africana. Os dados foram coletados no pátio de minério da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), no Porto de Itaguaí–RJ. Visando reduzir a solubilidade de metais pesados presentes nestes substratos, foram utilizados como amenizantes dois resíduos industriais produzidos pela CSN, a Escória de Aciaria e a Carepa de Laminação, em diferentes concentrações. A espécie vegetal foi considerada com potencial para ser utilizada em programas de fitoestabilização, devido à sua tolerância aos metais pesados estudados e ao maior acúmulo desses elementos nas raízes e no caule. No substrato com baixa contaminação o menor acúmulo de Zinco e Cádmio no caule e folhas ocorreu com o emprego de 4% de amenizante, e no de alta com 6%.
Estratégias de modelagem na análise de experimentos em delineamento de blocos aumentados em testes clonais de Eucalyptus spp.
Authors: Prado Paulo Eduardo Rodrigues , Gonçalves Flávia Maria Avelar , Ramalho Magno Antonio Patto , Nunes José Airton Rodrigues , Reis Cristiane Aparecida Fioravante , Lima José Luis
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810546O presente trabalho foi realizado com o objetivo de comparar estratégias de análises de experimentos considerando um grande número de clones e um número reduzido de mudas a serem avaliadas. Foram analisados dados da circunferência a altura do peito de duas épocas de avaliação, aos 30 e 90 meses, de um teste clonal de eucalipto em três locais. Os experimentos foram conduzidos no delineamento de blocos aumentados, com 400 clones regulares distribuídos em 20 blocos e com quatro clones comuns (testemunhas). A parcela foi constituída de cinco plantas no espaçamento 3 x 3 metros. Foram realizadas as análises estatísticas individuais por local e época, a conjunta de locais por época e a conjunta envolvendo os três locais e as duas épocas. Cada uma das análises foi realizada de acordo com dois modelos: blocos aumentados (DBA) e entre e dentro (ED). Foram estimados os componentes de variância, as herdabilidades, a correlação de Spearman na classificação dos clones e os índices de coincidência na seleção dos clones. Constatou-se que as análises em DBA e as análises ED fornecem resultados semelhantes na avaliação de clones de eucalipto. Os índices de coincidência entre os dois modelos na seleção dos clones, de maneira geral, foram altos, apresentando valores de 100% nas análises conjuntas de locais aos 90 meses. As estimativas das correlações de Spearman foram concordantes com os índices de coincidência. Verificou-se, também, que a interação clones x épocas foi expressiva e que os índices de coincidência na seleção dos clones aos 30 meses e aos 90 meses, nas análises conjuntas de locais, foram da ordem de 42% no ED e 47% no DBA, quando considerada uma intensidade de seleção de 5%.
Lodo do curtimento e sua influência na produção de mudas de paricá (Schizolobium amazonicum) e nas propriedades químicas do solo
Authors: Tavares Lorena de Souza , Scaramuzza Walcylene Lacerda M. P. , Weber Oscarlina Lúcia dos Santos , Valadão Franciele Caroline de Assis , Maas Kelly Dayana Benedet
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810547O objetivo deste estudo foi verificar a influência do lodo do curtimento nas propriedades químicas do solo e nas características morfológicas e nutricionais de mudas de paricá. O experimento foi realizado em casa de vegetação em delineamento inteiramente casualizado, em cinco repetições, tendo como substrato um cambissolo húmico, o qual foi caracterizado química e granulometricamente; de posse desses resultados o solo foi corrigido previamente com calcário e NPK. Após 100 dias de observação foram analisadas as variáveis químicas do solo (pH, H+Al, Al3+, Ca, Mg, P, K, Na, S, Cr3+, CO, SB, CTC, V, RAS e PST), a morfologia da planta [altura (H), diâmetro do caule (DC), número de folhas completas, comprimento da raiz principal (CR) e biomassa seca], bem como as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, S, Cr3+ e Na na planta. O lodo de curtimento foi utilizado como complemento nutricional nas doses de 0,0; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 g kg-1. O lodo de curtimento tem potencial como corretivo de acidez do solo, com aumento pouco expressivo dos indicadores de salinidade, sodicidade e do teor de Cr3+ disponível. No entanto, o uso do lodo não afetou as características morfológicas das mudas de paricá, porém, propiciou aumento nos teores K e S na parte aérea e de Na e S na raiz. Os maiores teores de nutrientes no paricá foram obtidos com 6,0 g kg-1 de lodo de curtimento, contudo, não foi possível otimizar uma dose para a máxima produtividade de mudas de paricá com as doses utilizadas.
Acúmulo e decomposição da serapilheira em quatro formações florestais
Authors: Cunha Neto Felipe Vieira , Leles Paulo Sérgio Santos , Pereira Marcos Gervasio , Bellumath Vinicius Geraldo Helmeer , Alonso Jorge Makhlouta
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810549O objetivo deste trabalho foi quantificar a serapilheira acumulada sobre o solo e sua taxa de decomposição, em quatro diferentes tipologias florestais: povoamentos de Acacia mangium wild, Mimosa artemisiana Heringer & Paula e Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla; e uma floresta secundária na fazenda Cachoeirão, no município de Além Paraíba, MG. Em cada formação florestal foram feitas duas avaliações, a primeira em junho de 2008 e a segunda em junho de 2009, o material foi levado para laboratório, sendo separado, seco em estufa e pesado. Para avaliação da decomposição da serapilheira, foram utilizados litter bags, sendo as coletas realizadas aos 30, 60, 90, 150 e 210 dias após a instalação. O povoamento de eucalipto apresentou os maiores estoques nas duas coletas, enquanto mimosa (Mimosa artemisiana Heringer & Paula) apresentou menores valores. A serapilheira de mimosa (Mimosa artemisiana Heringer & Paula) apresentou a maior taxa de decomposição, com valores de K = 0,0034 e T1/2= 203 dias, enquanto para acácia (Acacia mangium wild) foram verificados menores valores (K= 0,0013 e T1/2= 533 dias). Dentre os povoamentos florestais, mimosa (Mimosa artemisiana Heringer & Paula) e eucalipto (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla) produziram a serapilheira mais rapidamente decomposta, o que evidencia a melhor eficiência dessas espécies no processo de ciclagem de nutrientes e incorporação de matéria orgânica ao solo.
Precipitação e aporte de nutrientes em diferentes estádios sucessionais de Floresta Atlântica, Pinheiral - RJ
Authors: Diniz Anderson Ribeiro , Pereira Marcos Gervasio , Balieiro Fabiano de Carvalho , Machado Deivid Lopes , Menezes Carlos Eduardo Gabriel
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810550A cobertura florestal possui importância dentro do contexto do balanço hídrico de determinado local, podendo alterar o mecanismo de entrada de água e nutrientes na superfície do solo. Apresenta-se o resultado de um estudo que visou quantificar a precipitação efetiva, a interceptação e a adição de nutrientes na precipitação interna e no escoamento pelo tronco em um remanescente florestal da Mata Atlântica com diferentes estádios sucessionais: floresta secundária em estádio inicial (FSEI), floresta secundária em estádio médio (FSEM) e floresta secundária em estádio avançado (FSEA). O estudo foi conduzido no município de Pinheiral – RJ, durante o período de abril de 2009 a março de 2010. Os valores de precipitação incidente, precipitação efetiva e de interceptação foram similares entre os três estádios avaliados. A área de FSEA apresentou maiores valores de Mg e P na adição de nutrientes via precipitação interna em relação às demais áreas avaliadas. O pH da água da precipitação interna não diferiu entre as áreas, mas foi mais elevado do que o pH da precipitação total. As três áreas avaliadas não apresentaram diferença quanto à adição de nutrientes via escoamento pelo tronco. A área FSEA apresentou uma tendência de maiores valores de adição de nutrientes via precipitação interna e escoamento pelo tronco.
Substratos de origem orgânica para produção de mudas de teca (Tectona grandis Linn. F.)
Authors: Trazzi Paulo André , Caldeira Marcos Vinicius Winckler , Passos Renato Ribeiro , Gonçalves Elzimar de Oliveira
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810551A utilização de resíduos renováveis como fonte de nutrientes para produção de mudas florestais pode ser uma solução para problemas ambientais, principalmente relacionados à destinação destes materiais. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar a utilização de substratos renováveis como componentes de substrato na produção de mudas de teca. As mudas foram produzidas em tubetes com capacidade volumétrica de 280 cm³, utilizando-se para a composição dos tratamentos esterco bovino, cama de frango ou esterco de codorna associados à terra de subsolo e a uma fração de 25% de substrato comercial florestal. Noventa dias após a repicagem das plântulas, foram analisadas as seguintes características morfológicas: altura da parte aérea (H), diâmetro do coleto (D), massa seca da parte aérea (MSPA), radicular (MSR) e total (MST) e o índice de qualidade de Dickson (IQD). Os resultados indicaram que as mudas produzidas com substratos formulados com a cama de frango apresentaram os maiores valores das características analisadas, sendo que o tratamento com 35% deste material proporcionou os maiores índices em H, D, MSPA, MSR, MST e IQD. A utilização de substratos renováveis pode ser indicada para produção de mudas de teca, contribuindo para a melhoria das propriedades químicas dos substratos formados e, consequentemente, para a nutrição das plantas.
Sobrevivência e crescimento de mudas de regeneração natural de Astronium gracile Engl. em clareiras causadas por exploração florestal na Amazônia brasileira
Authors: Quadros Larissa Corrêa Lopes , Carvalho João Olegário Pereira de , Gomes Jaqueline Macêdo , Taffarel Marisol , Fernandes Silva Joice Carolina
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810552Avaliou-se a sobrevivência e o crescimento em altura de indivíduos da regeneração natural de Astronium gracile Engl., em diferentes tamanhos de clareiras ocasionadas pela exploração florestal no município de Paragominas, Pará. As mudas de Astronium gracile foram selecionadas aleatoriamente nas clareiras. As medições foram feitas nos anos de 2005, 2006, 2008 e 2010. As clareiras foram classificadas em pequenas (200 - 400 m²), médias (401 - 600 m²) e grandes (> 600 m²). As mudas de regeneração natural de Astronium gracile, espécie considerada tolerante à sombra, se beneficiaram da abertura de clareiras, principalmente das maiores, para crescer em altura e para sobreviver, demonstrando potencial para uso em sistemas silviculturais, visando aumentar o valor comercial da floresta para futuras colheitas de madeira.
Domesticação da paisagem em bracatingais de assentamentos rurais no noroeste do planalto catarinense
Authors: Steenbock Walter , Reis Maurício Sedrez dos
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810554O manejo da bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) é prática comum em assentamentos rurais da região noroeste do planalto catarinense, constituindo-se em uma das principais atividades de geração de renda. Neste trabalho, buscou-se resgatar os parâmetros considerados importantes para este manejo, utilizando métodos de diagnóstico participativo em oficinas comunitárias junto a agricultores de assentamentos dos municípios de Calmon e Matos Costa. Os resultados apontam a existência de um número significativo de intervenções intencionais para a formação e manejo dos bracatingais, as quais indicam que estas formações são paisagens fortemente manejadas, mais próximas à condição de artefatos humanos do que de florestas propriamente nativas. Estas características deveriam ser consideradas na elaboração de instrumentos legais relativos a este manejo.
Competitividade do Brasil e Canadá no mercado de madeira serrada de coníferas
Authors: Almeida Alexandre Nascimento de , Silva João Carlos Garzel Leodoro da , Angelo Humberto
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810555A sobrevivência das empresas em um cenário de globalização acelerada e concorrência crescente depende dos seus graus de competitividade. Para a conquista de competitividade, não basta apenas fazer as coisas certas, é preciso fazer melhor que os concorrentes, neste aspecto, a busca pela comparação aos melhores padrões mundiais torna-se fundamental para o aprimoramento de práticas industriais e comerciais. Em relação à produção de madeira serrada, o Canadá é um grande exemplo mundial e, portanto, bom parâmetro para comparação. O objetivo desse trabalho foi o de comparar e explicar a competitividade entre o Brasil e Canadá para o mercado de madeira serrada de coníferas. Para tanto, utilizaram-se as metodologias: Índice de Vantagem Comparativa Revelada e Análise de Regressão para comparação e explicação da competitividade, respectivamente. Os resultados indicaram que, além do Canadá ser mais competitivo que o Brasil, a competitividade brasileira no mercado de madeira serrada de coníferas é mais dependente da taxa de câmbio.
Desdobro de Eucalyptus grandis com motosserra, Parte 1 – Análise do desempenho operacional
Authors: Batista Djeison Cesar , Corteletti Rafael Bridi , Hegedus Clovis Eduardo Nunes , Dambroz Graziela Baptista Vidaurre
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810558O objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho operacional do desdobro de Eucalyptus grandis W.Hill ex Maiden com motosserra, no contexto da utilização em pequena escala, utilizando-se como ferramentas de avaliação operacional do desdobro com motosserra foi satisfatório, com rendimento e eficiência operacional médios de 58,5% e diamétricas: 20,0-25,9 cm, 26,0-28,9 cm, 29,0-31,9 cm, 32,0-34,9 cm e 35,0-41,0 cm. O desempenho operacional do desdobro com motosserra foi satisfatório, com rendimento e eficiência médios de 58,5% e 0,55 m³/operário/h, respectivamente. No entanto, a viabilidade dessa técnica está restrita a sua utilização em pequena escala e ao padrão de qualidade exigido, da maneira como tem sido utilizada atualmente por pequenos produtores rurais. A classe diamétrica 3 (29,0-31,9 cm) apresentou o melhor rendimento, de 66,6%, pois foi aquela em que houve a melhor adequação do modelo de corte, ou seja, melhor relação entre diâmetro das toras e produtos gerados. Sugere-se para pesquisas futuras o desenvolvimento de modelos de corte específicos para cada classe diamétrica, além da redução da amplitude das classes, visando-se aumentar o rendimento em madeira serrada. De modo geral, o aumento do diâmetro das toras resulta em aumento da eficiência operacional. O tempo médio gasto por operação foi o mesmo para as classes 3, 4 e 5, demonstrando que a última apresentou a melhor eficiência operacional (0,82 m³/operador/h.).
Pastas estimulantes em sistemas de resinagem de Pinus elliottii var. elliottii
Authors: Fusatto André Luiz Marretto , Castro Paulo Roberto de Camargo e , Cato Stella Consorte , Brito José Otávio
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810559A utilização de pastas estimulantes tem por finalidade aumentar a taxa de fluxo de resina e o seu tempo de duração. No Horto Florestal de Itatinga - SP, 159 árvores de Pinus elliottii var. elliottii foram submetidas a tratamentos com 5 pastas estimulantes, Pasta Vermelha Alchem, Pasta com Ethephon Planebrás, Pasta Preta Resinas Brasil, Pasta Vermelha Eldorado e Pasta Teste (Paraquat + Ethephon) sendo comparadas ao Controle (Pasta Preta Planebrás). Foram realizadas explotações quinzenais e coletas trimestrais (do resultado de 5 estrias), determinando-se o peso de resina das árvores durante 2,5 anos. A aplicação de pastas estimulantes com ethephon não mostrou vantagem sobre aplicação de pastas sem ethephon. As pastas estimulantes aplicadas diferiram nas pesagens realizadas. Nos tratamentos efetuados, a porcentagem de breu variou de 71,33% a 76,56% e a terebintina entre 10,37% a 13,78%. O teor de alfa-pineno variou de 37,70% a 53,31%, sendo que o de beta-pineno de 34,34% a 50,41%.
Compreensão e aplicabilidade do conceito de solo florestal
Authors: Rovedder Ana Paula Moreira , Suzuki Luis Eduardo Akiyoshi Sanches , Dalmolin Ricardo Simão Diniz , Reichert José Miguel , Schenato Ricardo Bergamo
Published: September 2013

http://dx.doi.org/10.5902/1980509810563O setor florestal desempenha um papel importante no contexto socioeconômico e ambiental brasileiro, por isso o avanço no conhecimento sobre os solos florestais torna-se essencial para o uso sustentável dos recursos naturais, seja como base de conservação do patrimônio natural ou como recurso para o desenvolvimento econômico. Solo florestal pode ser definido como aquele cuja pedogênese está associada à influência de uma tipologia florestal ou o que apresenta uma cobertura de floresta natural ou plantada. Diferenciar solos florestais daqueles ocupados com outros usos auxilia na compreensão das possíveis alterações relacionadas à cobertura vegetal e no desenvolvimento de melhores estratégias de manejo para o uso do solo e da floresta. No entanto, ainda não há um consenso em torno do termo, uma vez que o solo apresenta variações de acordo com as características da floresta, estimulando a discussão relativa à sua interpretação e aplicabilidade. A presente revisão de literatura tem por objetivo analisar a utilização do conceito de solo florestal, ressaltando características de diferenciação e sua relação com o tipo de cobertura, natural ou plantada. Aspectos relativos à deposição, qualidade e manejo de resíduos, ciclagem de nutrientes, compactação e produtividade de sítio são enfatizados. Conclui-se que o conceito de solo florestal é amplamente utilizado na literatura específica e útil para o levantamento de informações e de planejamento sustentável de uso do solo e da floresta. A melhoria do conhecimento sobre esse recurso abre a possibilidade de se criar uma identidade comum, o que facilita estudos comparativos de características específicas, fortalecendo a pesquisa em torno do tema.
Can Renewable Energy Sustain an Age of Cheap Energy?
Authors: Ishida Hazuki
Published: September 2013

Utilizing renewable energy depends more or less upon non-renewable energy sources (mainly fossil fuels), and which implies that a continuous rise in energy prices is inevitable without technological progress in saving fossil fuel use. Using a simple Hotelling model of optimal resource extraction, this paper explores the conditions under which the continuous price rise of renewable energy is restrained in the presence of technological progress in harnessing renewable energy. The results show that to sustain the age of cheap energy, the growth rate of technology in harnessing renewable energy has to be larger than the discount rate. Even if the rate of the technological progress is faster than the discount rate, the energy price may continue to rise until the conventional system of energy generation from fossil fuels is obsolete.
Effect of Bacterial Invasion on the Growth and Lipid Production of the Oleaginous Yeast Rhodotorula glutinis
Authors: Harkins Marianne , Lou-Hing Daniel , Sargeant Lisa A. , Chuck Christopher J.
Published: September 2013

Oleaginous microbes, grown heterotrophically on sugars derived from non-food crops or waste resources, are a renewable source of lipids. However, these cultures are prone to bacterial invasion. Ensuring optimal sterile conditions requires expensive pre-treatment techniques and has significant ramifications for the industrial-scale production of lipid derived biofuels, though, at present, it is unclear what effect a bacterial invasion would have on the organisms ability to accumulate lipid. In this investigation, the oleaginous yeast Rhodotorula glutinis (R. glutinis) was cultured under optimal conditions for lipid production (28 °C and pH 6.3) and the response to contamination by three common bacterial strains, Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas fluorescens (P. fluorescens) and Bacillus subtilis (B. subtilis) was investigated. Bacterial strains were introduced to the yeast culture at 0, 4, 8, 12, 24 and 48 hours and their effect on the yeast growth and total lipid productivity was assessed. R. glutinis cultures that had been growing for less than 12 hours were unable to compete with any of the bacterial strains introduced. Lowering the temperature and pH allowed the yeast to compete more effectively, though it was found that these conditions were detrimental to the lipid productivity. The effect of invasion was also specific to the type of bacteria. P. fluorescens was found to be the most successful bacteria in competing with R. glutinis, while B. subtilis was found to be the least. Two common antibiotics, tetracycline and sodium metabisulfite were also investigated for their ability to limit the effect of a bacterial invasion.
Biohydrogen Production Using Immobilized Cells of Hyperthermophilic Eubacterium Thermotoga neapolitana on Porous Glass Beads
Authors: Ngo Tien Anh , Bui Ha Thi Viet
Published: September 2013

Biohydrogen fermentation using immobilized cells of Thermotoga neapolitana on porous glass beads was successfully performed in a continuously stirring anaerobic bioreactor (CSABR) system operated under the conditions of temperature 75 oC, pH 7.0 and 5.0 g/L pentose (xylose) and/or hexose (glucose). The results showed that both batch and fed-batch cultivations of the immobilized cells were effective for high-rate and high-yield H2 production compared with those from the free cells. In the batch cultivation, the H2 production rate and H2 production yield of the immobilized cells, respectively achieved the highest values of 5.64 ± 0.19 mmol-H2 L-1h-1 and 1.84 ± 0.1 mol H2/mol xylose, which were almost 1.7-fold and 1.3-fold higher than those with free cells. The maximum H2 production rate ­(6.91 mmol L-1 h-1) in this proposed method was 1.5-fold higher than that of free cells in the fed-batch cultivation.
Local Biomass Processing is Practical for Facilitating Fermentation to Bioethanol
Authors: Savarese John J.
Published: September 2013

Local processing of biomass prior to fermentation at another site has advantages in transportation savings and in fermentation facility operation. To evaluate the feasibility of treating biomass locally to produce fermentation ready glucose an alkali-cellulase process was evaluated at laboratory scale using 5 g of three types of biomass. After pretreatment with an aqueous solution of NaOH (0.5% w/v, 20% w/w-biomass), T=100°C x 12 h, corn stover and wheat straw were shown to undergo cellulase hydrolysis to glucose; however, pine chips were not as susceptible. Commercially available cellulase was capable of producing glucose within three hours from corn stover and wheat straw. The NaOH pretreated biomass was mixed with enzymes in a small volume (50 mL) to conserve water. However, glucose inhibition of cellulase appeared to limit hydrolysis. Volume expansion by ten-fold dilution (500 mL) resulted in rapid release of glucose presumably by decreasing end product inhibition. Application at a commercial level will require increased water management. The resulting glucose solution could be concentrated by thermal or membrane technology for delivery to grain fermenting facilities to be used without further processing. Solids remaining after enzyme hydrolysis can be recycled locally to produce additional glucose. Scale-up of this alkali-cellulase process for local application appears feasible given the materials and conditions evaluated in this study. Local treatment of biomass using the alkali-cellulase process to produce glucose to be transported to existing grain fermenting facilities is a novel approach based on reliable technology and has been demonstrated at laboratory scale.
Magnetic Colloidal Supraparticles: Design, Fabrication and Biomedical Applications
Authors: Guo Jia , Yang Wuli , Wang Changchun
Published: September 2013

Magnetic nanoparticles (MNPs) bear many intriguing properties such as superparamagnetism, high specific surface area, remarkable colloidal stability and biocompatibility, which evoke great interest and desire of exploration in biomedical applications. For the use in the complicated physiological environment, MNPs are still being developed to have the enhanced performances and down‐to‐earth practicality. Engineering of MNPs into hierarchical structures is thus proposed to create a new family of magnetic materials, magnetic colloidal supraparticles (MCSPs), which exhibit collective properties and unique nanomaterial characters. From a biomedical point of view, applicability of MCSPs is somewhat more distinctive in contrast to their primary MNPs, because MCSPs are amenable to modulation of secondary structure, promotion of magnetic responsiveness and ease of function design. As a result, MCSPs have been subject to intense researches in recent years, with the aim to develop outstanding composite materials for biomedical applications. In this review, we embark on an overview of foundational topics that detail the design and fabrication of MCSPs by evaporation‐induced emulsion and solvothermal techniques, and continue with a guideline for modification of MCSPs with inorganic oxides and organic polymers. Particular focus is then placed on the biomedical applications of modified MCSPs. Many examples illustrate the latest progress in design of MCSP‐based microspheres for magnetic resonance imaging, targeted drug delivery, sensing, and harvesting of peptides/proteins. After these detailed accounts, the current challenges and future development of researches and applications are discussed as a conclusion to the review.
Frequent red cell transfusions reduced vascular endothelial activation and thrombogenicity in children with sickle cell anemia and high stroke risk
Authors: Hyacinth Hyacinth I. , Adams Robert J. , Voeks Jenifer H. , Hibbert Jacqueline M. , Gee Beatrice E.
Published: August 2013

Stroke is one of the most disabling complications of sickle cell anemia (SCA). The molecular mechanisms leading to stroke in SCA or by which packed red blood cell (PRBC) transfusion prevents strokes are not understood. We investigated the effects of PRBC transfusion on serum biomarkers in children with SCA who were at high‐risk for stroke. Serum samples from 80 subjects were analyzed, including baseline, study exit time point and 1 year after study exit. Forty of the 80 samples were from subjects randomized to standard care and 40 from transfusion arm. Samples were assayed for levels of BDNF, sVCAM‐1, sICAM‐1, MPO, Cathepsin‐D, PDGF‐AA, PDGF‐AB/BB, RANTES (CCL5), tPAI‐1, and NCAM‐1 using antibody immobilized bead assay. Significantly lower mean serum levels of sVCAM‐1 (2.2 × 106 ± 0.8 × 106 pg/mL vs. 3.1 × 106 ± 0.9 × 106 pg/mL, P < 0.0001), Cathepsin‐D (0.5 × 106 ± 0.1 × 106 pg/mL vs. 0.7 × 106 ± 0.2 × 106 pg/mL, P < 0.0001), PDGF‐AA (10556 ± 4033 pg/mL vs. 14173 ± 4631 pg/mL, P = 0.0008), RANTES (0.1 × 106 ± 0.07 × 106 pg/mL vs. 0.2 × 106 ± 0.06 × 106 pg/mL, P < 0.006), and NCAM‐1 (0.7 × 106 ± 0.2 × 106 pg/mL vs. 0.8 × 106 ± 0.1 × 106 pg/mL, P < 0.0006) were observed among participants who received PRBC transfusion, compared to those who received standard care. Twenty or more PRBC transfusion over 4 years was associated with lower serum levels of sVCAM‐1 (P < 0.001), PDGF‐AA (P = 0.025), and RANTES (P = 0.048). Low baseline level of BDNF (P = 0.025), sVCAM‐1 (P = 0.025), PDGF‐AA (P = 0.01), t‐PAI‐1 (P = 0.025) and sICAM‐1 (P = 0.022) was associated with higher probability of stroke free survival. Beyond improving hemoglobin levels, our results suggest that the protective effects of PRBC transfusion on reducing stroke in SCD may result from reduced thrombogenesis and vascular remodeling. Am. J. Hematol. 89:47–51, 2014. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.
A stable isotope (δ13C and δ15N) perspective on human diet on rapa nui (Easter Island) ca. AD 1400–1900
Authors: Commendador Amy S. , Dudgeon John V. , Finney Bruce P. , Fuller Benjamin T. , Esh Kelley S.
Published: August 2013

Ecological and environmental evidence suggests that Rapa Nui was among the most marginally habitable islands in Eastern Polynesia, with only a fraction of the biotic diversity found on archipelagos to the west, and capable of sustaining many fewer cultigens traditionally transported by Polynesian colonizers. However, archaeological evidence for human dietary adaptations under such restrictions is limited. Little is known about the particulars of the subsistence base and dietary changes on Rapa Nui that may be associated with a hypothesized late prehistoric decline in the quality and diversity of food sources. To better understand prehistoric Rapa Nui diet we examined stable carbon and nitrogen isotope compositions of human teeth along with archaeological faunal material thought to comprise the Rapa Nui food web. Our results indicate that contrary to previous zooarchaeological studies diet was predominantly terrestrial throughout the entire sequence of occupation, with reliance on rats, chickens and C3 plants. While a few individuals may have had access to higher trophic level marine resources, this is evident only later in time (generally post–AD 1600). A decline in δ15N through time was observed, and may be attributed to declines in available terrestrial proteins; however, presently we cannot rule out the effect of changing soil and plant baseline δ15N. Our results also suggest differential access to higher trophic level marine resources among contemporaneous populations, but more research is required to clarify this observation. Am J Phys Anthropol 152:173–185, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.
Estimating the kinetic parameters regarding barium sulfate deposition in porous media: a genetic algorithm approach
Authors: Safari H. , Jamialahmadi M.
Published: September 2013

Scale formation and precipitation of sparingly soluble salts are categorized among the most costly and critical problems that occur when injected fluid starts to break through in petroleum reservoirs during secondary recovery processes. Many oilfields are encountering the problem of barium sulfate deposition as a result of mixing barium rich formation water with seawater bearing excessive amounts of sulfate anions. To study the extent of permeability reduction imposed on a reservoir, it is vital to comprehend the mechanisms and kinetics of barium sulfate deposition. In this study, an analytical model is employed to estimate the kinetic parameters of barium sulfate deposition over various temperature ranges. Because the problem is highly nonlinear and can possess multiple local minima, global parameter estimation is more preferable than iterative least square methods. Therefore, genetic algorithm is used to estimate the activation energy and the pre‐exponential factor for the precipitation of barium sulfate in porous media. Optimization results revealed a good agreement with experimental data, and the estimated kinetic variables are in accordance with the collision theory of chemical reactions. © 2013 Curtin University of Technology and John Wiley & Sons, Ltd.
Herbally derived polymeric nanofibrous scaffolds for bone tissue regeneration
Authors: Suganya S. , Venugopal Jayarama , Ramakrishna Seeram , Lakshmi B. S. , Giri Dev V. R.
Published: August 2013

Hydroxyapatite (HA), the bone mineral and Cissus quadrangularis (CQ), a medicinal plant with osteogenic activity, are attaining increasing interest as a potential therapeutic agent for enhanced bone tissue regeneration. In the present study a synergistic effect of these two agents were analyzed by fabricating PCL‐CQ‐HA nanofibrous scaffolds by electrospinning and compared with PCL‐CQ and PCL (control) nanofibrous scaffolds. Morphology, composition, hydrophilicity, and mechanical properties of the electrospun PCL, PCL‐CQ, PCL‐CQ‐HA nanofibrous scaffolds were examined by Field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Contact angle and Tensile tests, respectively. The response of human foetal osteoblast cells on these scaffolds were evaluated using MTS assay, alkaline phosphatase activity, alizarin red staining, and osteocalcin expression for bone tissue regeneration. While the observed cellular response to both groups of scaffolds was better than for the control PCL scaffold, the PCL‐CQ‐HA nanofibrous scaffolds provided the most favorable substrate for cell proliferation and mineralization. The results showed that PCL‐CQ‐HA nanofibrous scaffolds had appropriate surface roughness for the osteoblast adhesion, proliferation, and mineralization comparing with other scaffolds. The observed investigation of physicochemical and biological properties suggests that the CQ‐HA loaded PCL nanofibrous scaffolds serve as a potential biocomposite material for bone tissue engineering. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, 39835.
Characteristics and 3D formation of PVA and PEO electrospun nanofibers with embedded urea
Authors: Hassounah Ibrahim , Shehata Nader , Hudson Amanda , Orler Bruce , Meehan Kathleen
Published: August 2013

The behavior of electrospun polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene oxide (PEO) nanofibers embedded with urea is studied as a function of various process parameters. Our results show that three‐dimensional nanofiber networks can be obtained when high concentrations of urea in the solution are used during electrospinning. The nanofibers are characterized using both scanning electron microscope (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The stability of the nanofiber as a function of electric field has also been studied. The successful formation of three‐dimensional nanofiber networks can open new trends toward applications in fertilizers containing nanofibers in the nanoagricultural field. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, 39840.
Adhesion of maleic anhydride functionalized polyolefins and blends
Authors: Tse Mun Fu
Published: August 2013

We study three new classes of olefin‐based polymer, low‐molecular‐weight homopolypropylene (LMW‐hPP), syndiotactic‐rich polypropylene (srPP), and random propylene polymer (RPP). RPP is a random propylene/ethylene copolymer. By blending LMW‐hPP with 20 wt % of a maleic anhydride (MA) functionalized srPP (MA‐srPP) or MA functionalized RPP (MA‐RPP) instead of a commercial MA‐iPP (maleic anhydride‐grafted‐isotactic polypropylene), adhesion to a polar substrate, such as polyester (Mylar), is greatly enhanced. Effects of crystallinity controlled by either stereoregularity or comonomer incorporation and molecular weight of these MA functionalized propylene‐based polymers on adhesive performance are discussed. To further understand the mechanisms of enhanced adhesion, Sum Frequency Generation (SFG) spectroscopy is used to evaluate the migration of MA‐srPP in LMW‐hPP towards the interface when contacting a polar sapphire substrate. It shows that the buried interface between the LMW‐hPP/MA‐srPP blend (wt ratio = 80/20) and sapphire has the same characteristic spectrum as the MA‐srPP/sapphire interface, suggesting the enrichment of MA‐srPP in the interfacial polymer when the blend is in contact with sapphire. Also, vibrational modes of C=O have been detected at both the blend/sapphire and MA‐srPP/sapphire interfaces, further indicating that the interfacial polymer contains MA groups. Besides Mylar, adhesion to the non‐polar iPP substrate is also studied. The adhesion mechanisms to these polar and non‐polar substrates are explained in terms of our adhesion model. Applications of these MA functionalized polyolefins and blends are envisioned in the tie‐layer and adhesive areas. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, 39855.
Synthesis, Supramolecular Behavior, and In Vitro Photodynamic Activities of Novel Zinc(II) Phthalocyanines “Side‐strapped” with Crown Ether Bridges
Authors: Chen Xing‐Wei , Ke Mei‐Rong , Li Xing‐Shu , Lan Wen‐Liang , Zhang Miao‐Fen , Huang Jian‐Dong
Published: September 2013

Two new tetra‐ or di‐α‐substituted zinc(II) phthalocyanines 5 and 6 have been prepared through a “side‐strapped” method. In the molecules, the adjacent benzene rings of the phthalocyanine core are linked at α‐position through a triethylene glycol bridge to form a hybrid aza‐/oxa‐crown ether. The tetra‐α‐substituted phthalocyanine 5 shows an eclipsed self‐assembly property in CH2Cl2 and the effect on the di‐α‐substituted analogue 6 is significantly weakened. Furthermore, the crown ethers of these compounds can selectively complex with Fe3+ or Cu2+ ion in DMF, leading to formation of J‐aggregated nano‐assemblies, which can be disaggregated in the presence of some organic or inorganic ligands, such as triethylamine, tetramethylethylenediamine, CH3COO−, or OH−. In addition, both compounds are efficient singlet oxygen generators with the singlet oxygen quantum yields (ΦΔ) of 0.54‐0.74 in DMF relative to unsubstituted zinc(II) phthalocyanine (ΦΔ=0.56). They exhibit photodynamic activities toward HepG2 human hepatocarcinoma cells, but the compound 6, which has more than 40‐fold lower IC50 value (0.08 μM) compared to the analogue 5 (IC50=3.31 μM), shows remarkablely higher in vitro photocytotoxicity due to its significantly higher cellular uptake and singlet oxygen generation efficiency. The results suggest that these compounds can serve as promising multifunctional materials both in (opto)electronic field and photodynamic therapy.
Microwave‐Accelerated Pd‐Catalyzed Desulfitative Direct C2‐Arylation of Free (NH)‐Indoles with Arylsulfinic Acids
Authors: Miao Tao , Li Pinhua , Wang Guan‐Wu , Wang Lei
Published: September 2013

The rapid and efficient direct C2‐arylation of free (NH)‐indoles with arylsulfinic acids proceeded through a microwave‐accelerated palladium‐catalyzed desulfitation reaction. By using PdCl2 as a catalyst, silver acetate as an oxidant, and H2SO4 as an additive, arylsulfinic acids with both electron‐donating and electron‐withdrawing groups underwent desulfitative coupling with an array of free (NH)‐indoles, thereby selectively providing C2‐arylindoles in good yields.
Baugrundverbesserung nach dem CSV‐Verfahren
Authors: Reitmeier Wolfgang
Published: September 2013

Flachgründungen auf verbessertem Baugrund werden in der Praxis immer häufiger als technische und wirtschaftliche Gründungsalternative zu Tiefgründungen ausgeführt. Zur Quantifizierung des möglichen Verbesserungsgrades durch den Wasserentzug von Trockenmörtelsäulen, hergestellt nach dem CSV‐Verfahren, wurden an der Hochschule Konstanz umfangreiche Laborversuche durchgeführt. Ziel war es, für die Praxis Bemessungsempfehlungen zu entwickeln, auf deren Grundlage der Verbesserungsgrad analytisch abgeschätzt werden kann. Nach Erläuterung der Versuchsergebnisse wird mit einem Zahlenbeispiel ein einfaches Bemessungsverfahren vorgestellt. Neben dem durch den Wasserentzug verursachten Verbesserungsgrad kann hierin auch der durch die Verdrängung resultierende Verbesserungsanteil mit quantitativer Einschränkung berücksichtigt werden. Im Ergebnis ist eine numerische Abschätzung des Verbesserungsgrades allein mithilfe von klassischen bodenmechanischen Ansätzen möglich.

Ground improvement by the CSV method – Recommendations – based on laboratory findings – how to estimate the degree of improvement of soil properties by dry mortar pillars

Increasingly, shallow foundations on improved ground are implemented as technical and economical alternatives to deep foundations. In order to quantify the degree of possible improvement by dehydrating dry mortar columns with the CSV method, extensive laboratory tests were performed at the University of Konstanz. The goal was to develop design recommendations for practical use enabling the analytical estimation of the degree of possible improvement. After discussing the experimental results, a simple design method is introduced using a numerical example. Besides the improvement caused by dehydration, the degree of improvement due to displacement can also be considered with a quantitative restriction. As a result, a numerical estimate of the degree of improvement is possible by solely using classical soil mechanics approaches.
Hospitalizations, costs, and mortality among infants with critical congenital heart disease: How important is timely detection?
Authors: Peterson Cora , Dawson April , Grosse Scott D. , Riehle‐Colarusso Tiffany , Olney Richard S. , Tanner Jean Paul , Kirby Russell S. , Correia Jane A. , Watkins Sharon M. , Cassell Cynthia H.
Published: September 2013

BACKGROUND

Critical congenital heart disease (CCHD) was recently added to the U.S. Recommended Uniform Screening Panel for newborns. States considering screening requirements may want more information about the potential impact of screening. This study examined potentially avoidable mortality among infants with late detected CCHD and assessed whether late detection was associated with increased hospital resource use during infancy.

METHODS

This was a state‐wide, population‐based, observational study of infants with CCHD (n = 3603) born 1998 to 2007 identified by the Florida Birth Defects Registry. We examined 12 CCHD conditions that are targets of newborn screening. Late detection was defined as CCHD diagnosis after the birth hospitalization. Deaths potentially avoidable through screening were defined as those that occurred outside a hospital following birth hospitalization discharge and those that occurred within 3 days of an emergency readmission.

RESULTS

For 23% (n = 825) of infants, CCHD was not detected during the birth hospitalization. Death occurred among 20% (n = 568/2,778) of infants with timely detected CCHD and 8% (n = 66/825) of infants with late detected CCHD, unadjusted for clinical characteristics. Potentially preventable deaths occurred in 1.8% (n = 15/825) of infants with late detected CCHD (0.4% of all infants with CCHD). In multivariable models adjusted for selected characteristics, late CCHD detection was significantly associated with 52% more admissions, 18% more hospitalized days, and 35% higher inpatient costs during infancy.

CONCLUSION

Increased CCHD detection at birth hospitals through screening may lead to decreased hospital costs and avoid some deaths during infancy. Additional studies conducted after screening implementation are needed to confirm these findings. Birth Defects Research (Part A) 97:664–672, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.
Factors associated with distance and time traveled to cleft and craniofacial care
Authors: Cassell Cynthia H. , Krohmer Anne , Mendez Dara D. , Lee Kyung A. , Strauss Ronald P. , Meyer Robert E.
Published: September 2013

BACKGROUND

Information on travel distance and time to care for children with birth defects is lacking. We examined factors associated with travel distance and time to cleft care among children with orofacial clefts.

METHODS

In 2006, a mail/phone survey was administered in English and Spanish to all resident mothers of children with orofacial clefts born 2001 to 2004 and identified by the North Carolina birth defects registry. We analyzed one‐way travel distance and time and the extent to which taking a child to care was a problem. We used multivariable logistic regression to examine the association between selected sociodemographic factors and travel distance (≤60 miles and >60 miles) and time (≤60 min and >60 min) to cleft care.

RESULTS

Of 475 eligible participants, 51.6% (n = 245) responded. Of the respondents, 97.1% (n = 238) were the child's biological mother. Approximately 83% (n = 204) of respondents were non‐Hispanic White; 33.3% (n = 81) were college educated; and 50.0% (n = 115) had private health insurance. One‐way mean and median travel distances were 80 and 50 miles, respectively (range, 0–1058 miles). One‐way mean and median travel times were 92 and 60 min, respectively (range, 5 min to 8 hr). After adjusting for selected sociodemographics, travel distance varied significantly by maternal education, child's age, and cleft type. Travel time varied significantly by child's age. Approximately 67% (n = 162) reported taking their child to receive care was not a problem.

CONCLUSION

Approximately 48% of respondents traveled > 1 hr to receive cleft care. Increasing access to care may be important for improving health outcomes among this population Birth Defects Research (Part A) 97:685–695, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.
Leichtbeton mit Aerogelen als Konstruktionswerkstoff
Authors: Hub Alexander , Zimmermann Gregor , Knippers Jan
Published: September 2013

Aerogelhaltiger Leichtbeton weist als gefügedichtes Material eine signifikant verbesserte Wärmedämmung gegenüber luftgedämmten Leichtbetonmaterialien auf. Durch eine gezielte Beeinflussung der Betonkomponenten zu einer höheren Packungsdichte lassen sich auch die Festigkeitseigenschaften positiv beeinflussen, sodass das Material sowohl eine hervorragende Dämmwirkung als auch eine ausreichende Tragfähigkeit aufweist. Der Aufsatz beschreibt die Materialentwicklung und experimentell ermittelte Materialparameter.

Aerogel light concrete as structural material. Manufacturing and properties

Aerogel containing concrete disclaims a densely textured material which offers a significantly improved heat insulation property compared to air insulated lightweight concrete. A systematic manipulation of the concrete components in a higher packing density also positively influences the strength properties, so that the material has both excellent heat insulation properties and a sufficient bearing capacity. The article describes the development of materials and experimental material parameters.