This research was financially supported by the SIAM Gravitation Grant 024.002.002, the Netherlands Organization for Scientific Research and by the Dutch Technology Foundation (STW - Simon Stevin Meester 2013). The authors want to thank Mario Pronk for providing the granular sludge samples.

NOTA: AGS foi recolhida a partir do reator piloto Nereda na estação de tratamento de águas residuais Utrecht, na Holanda. O reactor foi alimentado com esgoto municipal. O lodo granular tinha um índice de volume de lodo (SVI 5min) de 59,5 ml / g VSS. A lama foi amostrado em abril, no final de um ciclo aeróbio. Depois da amostragem, a lama foi imediatamente transportada para o laboratório, peneirado e armazenado a -20 ° C até à sua utilização. 1. EPS Extração NOTA: Centrífuga lamas granulares a 4.000 x g e 4 ° C durante 20 minutos, e decanta-se o sobrenadante. Recolher o sedimento em grânulos para as extracções. Os sólidos totais (TS) e sólidos voláteis (VS) dos grânulos foram determinados pelos métodos padrão 23. O factor de conversão entre grânulo peso húmido - peso dos grânulos obtidos directamente a partir do sedimento - e TS foi determinada antes da extracção. Todas as extracções foram realizadas em triplicado. NOTA: 3 g g molhadaranules foram usadas para cada método de extracção. Os valores de TS e VS (0,39 g TS e 0,34 g VS), medido em triplicado, foram utilizados para calcular o rendimento de extracção. <ol><li> Extração de centrifugação 11 <ol><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos para um tubo de centrifugação e encher-se o tubo de centrifugação de 50 ml com água desmineralizada. </li><li> Ligeiramente agitar o tubo de centrifugação com a mão. </li><li> Centrifugar o tubo de centrifugação contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolhe-se o sobrenadante numa proveta de vidro, descartar o sedimento e continuar com o sobrenadante tal como descrito na secção 1.7. </li></ol></li><li> Extração de sonicação 10 <ol><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos para um tubo de centrifugação e encher-se o tubo de centrifugação de 50 ml com água desmineralizada. </li><li> Aplicar ultra-sons pulsada no gelo durante 2,5 minutos a 40 W para a mistura. </li><li> Centrifugar a centrifugaçãotubo contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolhe-se o sobrenadante numa proveta de vidro, descartar o sedimento e continuar com o sobrenadante tal como descrito na secção 1.7. </li></ol></li><li> Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) extracção 11 <ol><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos dentro de uma garrafa de vidro de 100 ml e encher-se o frasco a 50 ml com 2% (w / v) de solução de EDTA. </li><li> Ligeiramente agitar o frasco com a mão e armazená-lo na geladeira a 4 ° C durante 3 horas. </li><li> Transferir a mistura para um tubo de centrifugação de 50 ml. </li><li> Centrifugar o tubo de centrifugação contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolhe-se o sobrenadante numa proveta de vidro, descartar o sedimento e continuar com o sobrenadante tal como descrito na secção 1.7. </li></ol></li><li> Formamida - extracção de hidróxido de sódio (NaOH) 13 <ol><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos em um 100garrafa de vidro ml e encher a garrafa para 50 ml com água desmineralizada. </li><li> Adicionar 0,3 ml de 99% de formamida. </li><li> Ligeiramente agitar o frasco com a mão e armazená-lo na geladeira a 4 ° C durante 1 h. </li><li> Adiciona-se 20 mL de NaOH 1 M até a suspensão do grânulo. </li><li> Ligeiramente agitar o frasco com a mão e armazená-lo na geladeira a 4 ° C durante 3 horas. </li><li> Transferir a mistura uniformemente em dois 50 ml tubo de centrifugação. </li><li> Centrifugar os tubos de centrifugação contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolhe-se o sobrenadante numa proveta de vidro, descartar o sedimento e continuar com o sobrenadante tal como descrito na secção 1.7. </li></ol></li><li> Extracção de NaOH a 11 - formaldeído <ol><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos dentro de uma garrafa de vidro de 100 ml e encher-se o frasco a 50 ml com água desmineralizada. </li><li> Adicionar 0,3 ml de formaldeído a 37%. </li><li> Ligeiramente agitar o frasco com a mão e loja-la no frigorífico a 4 ° C durante 1 h. </li><li> Adiciona-se 20 mL de NaOH 1 M até a suspensão do grânulo. </li><li> Ligeiramente agitar o frasco com a mão e armazená-lo na geladeira a 4 ° C durante 3 horas. </li><li> Transferir a mistura uniformemente em dois 50 ml tubo de centrifugação. </li><li> Centrifugar os tubos de centrifugação contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolhe-se o sobrenadante numa proveta de vidro, descartar o sedimento e continuar com o sobrenadante tal como descrito na secção 1.7. </li></ol></li><li> Alta temperatura - extracção de carbonato de sódio (Na 2 CO 3) 9,22,24 <ol><li> Pré-aquecimento de 150 ml de água da torneira numa proveta de vidro de 1000 ml com um agitador magnético a 80 ° C. </li><li> Transferência de 3 g (peso húmido) de grânulos de 250 ml com deflectores balão e encher-se o balão para 50 ml com água desmineralizada. </li><li> Adicionar 0,25 g de Na 2 CO 3 anidro ou 0,67 g de Na 2 CO 3 • 10H <sUB&gt; 2 O para dentro do frasco para obter uma solução a 0,5% (w / v) de Na 2 CO 3 a concentração. </li><li> Colocar o frasco contendo a mistura no banho de água. Cobrir o frasco e a proveta de vidro separadamente com folha de alumínio para evitar a evaporação. </li><li> Agita-se a mistura durante 35 min a 400 rpm e 80 ° C. </li><li> Transferir a mistura para um tubo de centrifugação de 50 ml. </li><li> Centrifugar o tubo de centrifugação contendo a mistura a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Recolher o sobrenadante e descartar o pellet. </li></ol></li><li> TS e VS medição de todos os extractos de acordo com os métodos padrão 23. <ol><li> Leve o sobrenadante e diálise-lo por 24 horas contra 1,000 ml água ultrapura (saco de diálise com 3500 Da de peso molecular de corte (MWCO)) 11,12. Mudar a água de diálise após 12 h para aumentar o efeito da diálise. </li><li> Transferir uma fracção razoável (cerca de 1/3) do sobrenadante dialisado paraum prato de alumínio para TS e VS medição 23. NOTA: Secar a amostra durante a noite a 105 ° C. A diferença de peso do prato de alumínio vazia eo prato de alumínio que contém a amostra seca é o conteúdo TS. Em seguida, gravar o mesmo prato de alumínio que contém a amostra a 550 ° C durante 2 h. A diferença de peso entre o prato de alumínio vazia e o prato de alumínio que contém a amostra é queimado o teor de cinzas. A diferença entre o teor de TS e cinzas é o conteúdo VS. </li><li> Para cada extracto, transferir a fracção residual do sobrenadante dialisado a 10 ml provetas de vidro. Engrossar o sobrenadante durante 2 dias a 60 ° C até um volume final de 1-2 ml a aumentar a concentração do polímero no sobrenadante. </li></ol></li></ol> 2. O alginato-like Extracelular Polymer (ALE) Extração <ol><li> Diálise do extracto obtido no passo 1.6.8 acordo com o passo 1.7.1. </li><li> Transferir o extracto dialisado contra 250 ml de uma proveta de vidro. LentoLY agita-se a extracção, a 100 rpm e temperatura ambiente. Constantemente monitorizar as alterações de pH com um eléctrodo de pH, enquanto que a adição de ácido clorídrico 1 M (HCl) a um pH final de 2,2 ± 0,05 para obter ALE sob a forma ácida. </li><li> Depois de ajustar o pH para 2,2, o extracto transferir para um tubo de centrifugação de 50 ml e centrifugar a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. </li><li> Descartar o sobrenadante e recolher o sedimento tipo gel. O sedimento tipo gel é ALE sob a forma ácida. </li><li> Para obter a forma de ALE de sódio (ou potássio), adiciona-se lentamente NaOH a 0,5 M (ou hidróxido de potássio 0,5 M) para o gel obtido no passo 2.4, enquanto se mistura lentamente o gel com uma vara de vidro com as mãos até pH 8,5 é atingida. </li></ol> Teste de Formação 3. Ionic Hidrogel NOTA: A fim de verificar se os EPS extraídos tinha propriedades de formação de hidrogel iônicos, um teste de formação do grânulo com Ca 2+ foi utilizado 25. <ol><li> Depois de espessamento do extracto no passo 1.7.3 paraum volume de 1-2 ml, agita-se a mistura lentamente com uma vara de vidro e ajustar o seu pH para 8,5 com NaOH 0,5 M. </li><li> Aqui o extracto do passo 3.1 ou o ALE de sódio do passo 2.5 e escorrer lentamente o extracto com uma pipeta de Pasteur, para um 2.5% (w / v) de cloreto de cálcio a solução (CaCl 2). NOTA: Se o EPS extraído tem gel de hidrogel iônica propriedades de formação, em forma de gota (esféricas) grânulos será formada. Se o EPS extraída tem nenhum gel hidrogel iónico propriedades de formação, o extracto se dispersa na solução de CaCl2. </li></ol> 4. Teste de Estabilidade da iónico Hidrogel NOTA: Para compreender melhor o papel do hidrogel EPS iónicos na estrutura de formação AGS, testes de estabilidade foram realizados sobre as pérolas de hidrogel iónicos do Na 2 CO 3, extracção recolhidas no passo 3.2. <ol><li> Manter as pérolas de hidrogel durante 30 minutos na solução de CaCl2. </li><li> Use uma colher para retirar as pérolas de hidrogel do CaCl2 </sub&gt; solução e dividir as contas em quatro fracções iguais. </li><li> fracção da loja 1 em 10 ml de água desmineralizada, durante 4 h a 4 ° C. Os seguintes testes de estabilidade foram realizados da mesma maneira como descrito nos métodos de extracção de 1,3 - 1,5. </li><li> fracção da loja 2 em 10 ml de 2% (w / v) de solução de EDTA durante 3 horas a 4 ° C. </li><li> fracção 3 da loja em 7,15 ml de água desmineralizada com 60 ul de formamida a 99% durante 1 hora a 4 ° C. Em seguida, adicionar 2,85 ml de NaOH 1 M e armazenar fracção 3 durante 3 h a 4 ° C. </li><li> fracção de loja 4, em 7,15 ml de água desmineralizada com 60 ul de 37% de formaldeído, durante 1 hora a 4 ° C. Em seguida, adicionar 2,85 ml de NaOH 1 M e armazenamento correspondente a 4 durante 3 horas a 4 ° C. </li><li> Monitor, se há desintegração visível dos grânulos durante o armazenamento sob as condições descritas no 4,3-4,6 para avaliar se os grânulos de suportar as condições de extracção. </li></ol>

<ol>
	<li>Pronk, M., de Kreuk, M. K., de Bruin, B., Kamminga, P., Kleerebezem, R., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full+scale+performance+of+the+aerobic+granular+sludge+process+for+sewage+treatment.">Full scale performance of the aerobic granular sludge process for sewage treatment.</a> Water Res. 84, 207-217 (2015).</li><li>Kreuk, M. K., Kishida, N., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerobic+granular+sludge+-+state+of+the+art.">Aerobic granular sludge - state of the art.</a> Water Sci. Technol. 55 (8-9), 75 (2007).</li><li>Adav, S. S., Lee, D. J., Show, K. Y., Tay, J. 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Biotechnol. 188, 130-135 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Observações para a seção de protocolo A extracção de EPS / ALE é descrito para um volume de 50 ml e 3 g de grânulos. Estes valores são apenas orientações. Extrações com concentrações mais elevadas do grânulo pode diminuir o rendimento dos EPS extraídos. Durante a extracção de ALE a temperatura deve ser mantida constante a 80 ° C durante 30 min. O tempo necessário para a mistura a aquecer-se (cerca de 5 min) está incluído no protocolo. Além disso, a eficácia de extracção é melhorada usando uma barra de agitação magnética com o mesmo tamanho que o diâmetro do fundo do frasco. Isto irá resultar em boas propriedades de mistura e efeitos de fresagem, promovendo a extracção de EPS. Mais tarde, na seção de protocolo, são determinados TS e VS rendimentos de todas as extrações (sobrenadante recolhidos em passos 1.1-1.6). A diálise deve ser realizada antes da TS e VS medição para diminuir possíveis erros, devido à presença de produtos químicos utilizados para a extracção. UMAMWCO de 3500 Da é recomendado para remover estes produtos químicos, mantendo as macromoléculas EPS dentro do saco de diálise. O saco de diálise deve ter um volume maior do que o volume do extracto. Isto é necessário, porque o volume do extracto irá aumentar durante a diálise (por exemplo, para extracção de EDTA até aumento de volume de 40%). A extensão da remoção química por diálise pode ser determinada medindo o pH na amostra antes e após a diálise. Alternativamente, as medições de condutividade da água de diálise mostrar a extensão da remoção de iões. Para obter ALE total extraído a partir dos EPS (passos 1.6 e 2) o passo de diálise é opcional. No entanto, a diálise tem três vantagens: reduz a quantidade de HCl necessário para a precipitação, que melhora a transferência de massa de ácido no extracto e diminui o teor de cinzas do ALE obtido. Para a precipitação do ALE é recomendado o uso de um copo de vidro com um volume muito maior do que a extract. Na 2 CO 3 é normalmente administrado em doses a extracção. O HCl adicionado vai reagir primeiro com o Na 2 CO 3 a esquerda no extracto, resultando na formação de dióxido de carbono e, se a amostra não foi dializada antes, na formação de espuma. Durante a adição de HCl, o extracto deve ser agitada lentamente com uma barra de agitação magnética com o mesmo tamanho que o fundo do copo. Uma barra de agitação deste tamanho e a agitação lenta irá resultar em uma mistura uniforme sem quebrar a estrutura do precipitado. Se grumos de gel de ácidos são formados no extracto, a taça deve ser rodado ligeiramente à mão. A precipitação é realizada com uma concentração de ácido de 1 M para evitar um grande aumento de volume do extracto, enquanto ainda se obtém uma distribuição homogénea do ácido na amostra. Maiores concentrações de ácido pode resultar numa formação de diminuição do pH regional e grumos de gel ácidas. Um pH inferior a 2,0 diminui a quantidade de ALE que pode ser recuperada, provavelmente devido a alterações estruturaisdos polímeros a um pH mais baixo. Por conseguinte, é importante manter o pH final de 2,20 ± 0,05. limitações O método de extracção ALE pretende extrair polímeros extracelulares estruturais do RPE de AGS ou biofilmes em geral e não se destina a extrair todas EPS presentes. Para extrair todos os EPS, uma combinação de mais de um método de extracção é necessária. Além disso, como mostrado com o aumento do rendimento VS EPS por aplicação de uma extracção dupla e quádrupla, uma única extracção não irá extrair todos os EPS estruturais. extracção ALE é um método de extracção de EPS dura, combinando mistura constante com as condições de calor e alcalino-terrosos. Por este motivo, é possível que algum material intracelular é extraído juntamente com o EPS. Embora a lise das células pode ser causado por técnicas de extracção química e física (sonicação 31,32, 31,32 NaOH, EDTA 11,32, CER 32, 32 de calor e elevada tensão de corte por taxas mixing 19), a presença de material intracelular em EPS recuperados ainda precisa de ser verificada. A propriedade iônica de formação de gel das EPS extraídos é o foco principal desta pesquisa, se o EPS recuperado contém material intracelular não foi analisada. A pesquisa futura incidirá sobre a identificação de material intracelular nas EPS extraídos. De solubilização da matriz de hidrogel de AGS é crucial para extrair EPS estruturais EPS forma uma matriz de hidrogel denso e compacto em AGS. Embora EPS contém diversas classes de macromoléculas orgânicas, tais como polissacáridos, não proteínas, ácidos nucleicos, (fosfo) lípidos, substâncias húmicas e alguns polímeros intercelulares 7,5,8, todos eles formam um gel. Apenas esses polímeros formadores de gel são aqui considerados como polímeros estruturais em EPS. O objetivo do EPS extrações é a primeira a solubilizar EPS e, em seguida, para recolher os EPS solubilizados. Se os EPS estruturais (ou seja, tele EPS formando um hidrogel) é o alvo de extracção, a matriz de gel de AGS tem de ser solubilizada em primeiro lugar. Apenas os métodos que podem solubilizar a matriz de gel são capazes de extrair EPS estruturais. Nesta pesquisa, alguns usados frequentemente EPS métodos de extração, como a centrifugação de 10 - 15, ultra-sons 10,14,15, EDTA 10 - 12,14,15, formaldeído + NaOH 10 - 15 e formamida + NaOH 13 não poderia de forma eficiente isolar o estrutural EPS. Isto é devido ao facto de a matriz de hidrogel dos grânulos aeróbicas não foi solubilizado por estes métodos. Por esta razão, os testes de estabilidade na secção 4 só foram realizadas com as condições presentes em EDTA, formamida + NaOH e formaldeído + extração de NaOH. Estes três extracções não foram capazes de isolar EPS estruturais, mas ainda obtido o maior rendimento VS EPS além de Na 2 CO 3 a extracção. condições Sf o Na 2 CO 3 a extracção não foram aplicadas como este método de extracção claramente solubilizado a matriz AGS. Daí as condições aplicadas durante o teste de estabilidade foram consideradas representativas. Extração com resina de troca catiônica (CER), um outro método de extração EPS usado com freqüência, não foi considerado para esta comparação, como os estudos anteriores sobre EPS extracção com CER não deu melhores resultados do que as extrações químicas utilizadas aqui. Gel de formação de EPS em AGS EPS formador de gel são considerados como os EPS estruturais na matriz de hidrogel de AGS. É importante ressaltar que existem vários tipos de hidrogéis tais como géis iônicos, géis induzidas pela temperatura e géis induzidas pH. Este estudo incide apenas sobre EPS que formam géis iônicos. No que diz respeito à grande fracção de material de gel estrutural extraída, isto é provável que seja o EPS estruturais dominantes. Existem, certamente, possibilidades que outros tipos de EPSque forma diferentes tipos de hidrogéis (por exemplo, o pH do gel induzida 28) existem no mesmo ou em outro tipo de grânulos aeróbias. No entanto, não importa que tipo de hidrogel é alvo, solubilização da matriz de gel EPS é o passo mais importante para extrair EPS de formação de gel. Atualmente, pouca pesquisa foi feita em EPS estruturais de lodo granular. A extracção ALE descrito neste protocolo é capaz de extrair EPS formadores de gel de AGS e será utilizado em estudos futuros para caracterizar EPS estruturais. Mais pesquisa precisa ser feito na AGS, EPS estruturais e EPS não-estruturais para compreender melhor o processo e função de granulação e EPS. Especialmente os seguintes três pontos precisam ser investigados: por microorganismos produzem uma quantidade tão grande de EPS, qual é a composição exata do EPS e como é a composição do EPS modificada dependendo das mudanças ambientais. Detecção e análise de todos os compostos envolvidos e suas interactions irá ajudar a compreender biofilmes e como usá-los a nosso favor.

Nos últimos anos o processo aeróbio lodo granular (AGS) tornou-se um processo de tratamento biológico de águas residuais popular, aplicado com sucesso em vários de grande escala estações de tratamento de águas residuais 1. Em contraste com o processo convencional de lamas activadas, nas AGS processar os microrganismos formar grânulos, em vez de flocos 2. Estes grânulos têm melhor sedimentabilidade, são capazes de suportar cargas orgânicas mais elevadas e têm maior tolerância à toxicidade de flocos de lamas activadas 3. Ao contrário de biofilmes, AGS é formada espontaneamente, sem o envolvimento de qualquer material de suporte 4. Em AGS, como em biofilmes, microorganismos produzem uma quantidade significativa de substâncias poliméricas extracelulares altamente hidratados (EPS) 5 para formar uma matriz de hidrogel no qual eles são auto-imobilizada 4-6. EPS são uma mistura complexa, que consiste em polissacarídeos, proteínas, ácidos nucleicos, (phospho) lipídios, substâncias húmicas e alguns polímeros intercelulares 5,7,8. Estas substâncias poliméricas interagir um com o outro por meio de forças electrostáticas, ligações de hidrogénio, forças iónicas atractivas e / ou as reacções bioquímicas, etc. 5, formando uma estrutura terciária rede densa e compacta. Os polímeros em EPS, que são capazes de formar hidrogéis 4,9 e contribuem para a formação da estrutura da rede terciária são a este respeito considerado como EPS estruturais, um subconjunto do total de EPS. EPS são responsáveis pela estrutura química e propriedades físicas de grânulos 5. Portanto, é crucial para entender a função de cada composto EPS. Várias abordagens são aplicados para extrair EPS 10-15. No entanto, devido à sua extrema complexidade, que é quase impossível para extrair todos os componentes EPS por um método único. Até à data, não existe um &quot;one size fits all&quot; método de extracção EPS. A escolha do método de extracção influencia não só a quantidade total, mas também a composição dos polímeros recuperados 13,16 - 20. Dependendo do tipo de lamas e o RPE de interesse métodos diferentes são necessários. Extraindo polímeros formadores de gel, caracterizar as suas propriedades e investigar as suas interacções com o outro e com EPS não-formadores de gel vai ajudar a revelar o papel de EPS na formação de lodo aeróbico granular. Além disso, os polímeros formadores de gel também são biopolímeros útil em aplicações industriais. Uma aplicação possível já foi demonstrada por utilização de polímeros formadores de gel de AGS como um material de revestimento para aumentar a resistência à água do papel 21. Portanto, são necessários métodos de extracção, específicos para EPS de formação de gel. O objetivo deste estudo é desenvolver uma metodologia para extrair EPS de formação de gel da AGS. Seis métodos de extração 10-15,22, que são frequentemente utilizados na literatura, foram selecionados para extrair EPS da AGS. O montante total e da propriedade de formação de gel das EPS extraídos foram comparados para cada metodologia.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="576">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:219px;">250 ml baffled flask</td>
			<td style="width:71px;">Kimble</td>
			<td style="width:119px;">25630-250</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:219px;">1000 ml glass beaker</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">213-1128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:219px;">RCT basic, magnetic stirrer with thermometer</td>
			<td style="width:71px;">IKA</td>
			<td style="width:119px;">3810000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:219px;">sodium carbonate decahydrate</td>
			<td style="width:71px;">Merck KGaA</td>
			<td>1063911000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:219px;">50 ml centrifugation tubes</td>
			<td style="width:71px;">greiner bio-one</td>
			<td align="right" style="width:119px;">227261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:219px;">Multifuge 1 S-R, centrifuge</td>
			<td style="width:71px;">Heraeus/Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:219px;">hydrochloric acid, 37 %</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">30721-1L-GL-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:219px;">250 ml glass beaker</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">213-1124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:219px;">calcium chloride dihydrate</td>
			<td style="width:71px;">Merck KGaA</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1023821000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:219px;">1 ml Pasteur Pipette</td>
			<td style="width:71px;">Copan</td>
			<td style="width:119px;">201C</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

extraction of structural extracellular polymeric substances from aerobic granular sludge

To evaluate and develop methodologies for the extraction of gel-forming extracellular polymeric substances (EPS), EPS from aerobic granular sludge (AGS) was extracted using six different methods (centrifugation, sonication, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), formamide with sodium hydroxide (NaOH), formaldehyde with NaOH and sodium carbonate (Na2CO3) with heat and constant mixing). AGS was collected from a pilot wastewater treatment reactor. The ionic gel-forming property of the extracted EPS of the six different extraction methods was tested with calcium ions (Ca2+). From the six extraction methods used, only the Na2CO3 extraction could solubilize the hydrogel matrix of AGS. The alginate-like extracellular polymers (ALE) recovered with this method formed ionic gel beads with Ca2+. The Ca2+-ALE beads were stable in EDTA, formamide with NaOH and formaldehyde with NaOH, indicating that ALE are one part of the structural polymers in EPS. It is recommended to use an extraction method that combines physical and chemical treatment to solubilize AGS and extract structural EPS.

extração de EPS A aparência dos grânulos após a aplicação de processos de extracção diferentes EPS é mostrado na Figura 1. A forma e estrutura de gel de grânulos estavam intactos após a centrifugação (Figura 1a) e de extracção de EDTA (Figura 1C). Os grânulos foram divididos em fragmentos de diferentes tamanhos por sonicação. A turbidez na fase líquida pode ser devido a suspensão de fragmentos pequenos (Figura 1B) como a turbidez altamente diminuída após a centrifugação. Formamida e formaldeído por si só não teve nenhum impacto sobre como alterar a forma do grânulo e a sua estrutura de gel (dados não mostrados). Após a adição de NaOH, a fase líquida virou amarelado. Algum material macio foi isolada a partir da superfície dos grânulos e formou uma camada na parte superior dos grânulos constante (Figura 1d e 1e). Ainda, a forma dogrânulos não foi alterada. A adição de NaOH aparentemente melhorada EPS solubilização, mas não pode danificar a estrutura de matriz de gel. Em comparação, grânulos desapareceu completamente após Na 2 CO 3 de extracção (Figura 1F). Em vez de uma mistura de partículas gelatinoso líquidos e pequenas como SOL-se formaram, mostrando a matriz de gel de grânulos foi efectivamente solubilizados. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig1.jpg" /> Figura 1. aeróbicas lamas granulares EPS extracções. Para uma melhor visualização do impacto de cada método de extracção sobre os grânulos, os experimentos foram realizados em 25 ml de frascos de vidro. Após o procedimento de extracção, os extractos foram mantidas durante 1 hora à temperatura ambiente para permitir que a matéria suspensa para resolver. (A) extracção de centrifugação, (b) extracção de ultra-sons, (c) extracção de EDTA, (d) formamida - NaOH adicionalction, (e) Formaldeído - Extração de NaOH, (f) Alta temperatura -. Na 2 CO 3 a extração <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54534/54534fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Rendimento de EPS com respeito à fracção VS para cada método é ilustrado na Figura 2. O rendimento é apresentado em mg por g de EPS VS VS inicial do grânulo. A quantidade de formaldeído por EPS obtidos + NaOH, formamida + NaOH e Na 2 CO 3 + calor + mistura foi maior do que a de centrifugação, sonicação e extracção de EDTA. Resultados semelhantes para estas técnicas de extração também foram mostrados em estudos anteriores 11 - 13,15, indicando que as condições alcalinas melhorar EPS solubilidade 26,27. A quantidade de EPS recuperado por Na 2 CO 3<html> era a mais elevada, mais do que 20 vezes da obtida apenas por centrifugação. Além disso, o rendimento total do EPS Na 2 CO 3 a extracção pode ser melhorada por múltiplas extracções. Uma segunda extracção usando o sedimento descartado no passo 1.6.8 (secção protocolo) da primeira extracção aumentou o rendimento total de 28%, a extracção de um quádruplo mesmo aumentado o rendimento total de 46%. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig2.jpg" /> Figura 2. Os resultados de todos os métodos de extração com relação ao rendimento VS e teor de cinzas. Para cada extracção, a primeira barra representa o rendimento VS em mg VS EPS por g inicial VS grânulo. A segunda barra representa o percentual de peso de cinzas nas TS extraídos. As barras de erro mostram o desvio padrão de três extracções realizadas para cada técnica de extracção.&quot;_blank&quot;&gt; Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Alginato-como polímero extracelular (ALE) extracção Depois de o pH do EPS extraídos pela extracção de Na 2 CO 3 foi ajustado para 2,2, 63% do VS total foi precipitado. O precipitado é ALE 25 ácida. A fracção residual foi provavelmente EPS que pode ser solubilizado sob condições de extracção, mas não pode formar-se um precipitado a um pH de 2,2. Teste de formação hidrogel Ionic grânulos aeróbicas têm sido descritos como sendo semelhante a um hidrogel. O processo de granulação foi considerada como um fenómeno de formação de gel com glicósidos como o agente de gelificação 4,9,25,28. Normalmente, Ca2 + é um dos catiões mais comuns nas águas residuais. Além disso, ela facilmente se liga com polissacáridos acídicos (por exemplo,alginatos e ácido poli-galacturónico), presumivelmente como um contra-ião para mediar a gelificação 29. Assim, resultando em um hidrogel ionicamente reticulado. Observou-se que a adição de iões de Ca2 + pode acelerar lodo aeróbico granulação 30. Portanto, Ca2 + do EPS (hidrogel iônica) poderia desempenhar um papel importante na construção da estrutura de matriz de gel no lodo granular aeróbico. A este respeito, se os EPS extraídos forma um hidrogel iónica com iões Ca2 + poderia ser utilizada como um teste para verificar se o EPS extraída é um polímero estrutural contribuindo para a formação da matriz de gel em forma granular lamas 9 aeróbia. Nesta pesquisa, para os EPS extraídos de AGS (Figura 3a) por vários métodos, apenas os EPS extraídos por Na 2 CO 3 realizada a forma de uma gotícula em 2,5% (w / v) de solução de CaCl 2 e formada pérolas de hidrogel iónicos estáveis .Além disso, a ALE de sódio obtido a partir deste EPS por etapas adicionais (extração de polímero ALE, Figura 3B) exibiu a mesma propriedade também. A cor e a morfologia das contas de gel de Ca 2+ -ALE (Figura 3C) são semelhantes aos das lamas granulares aeróbia (Figura 3a). Aparentemente, o EPS extraídos pelo método de Na 2 CO 3 contribui para a formação da matriz de gel em lamas granulares aeróbia. ALE, que é um componente principal do presente EPS são polímeros estruturais, capazes de formar um hidrogel iónico. Teste de estabilidade do hidrogel iónico Foi observado que durante a extracção EPS, grânulos aeróbias mantido a sua forma esférica em EDTA, formaldeído + NaOH e formamida + NaOH (Figura 1). A fim de entender se os polímeros extraídos estruturais desempenham um papel na estabilidade dos grânulos, os grânulos de Ca 2+ foram -ALEtratada exactamente da mesma maneira como grânulos aeróbias durante a extracção. Curiosamente, Ca2 + apresentada grânulos -ALE as estabilidades semelhantes como a de AGS (Figura 3D - 3-F), isto é, Ca 2+ -ALE esferas foram extremamente estáveis em EDTA. Havia pouca quantidade de ALE isolada a partir da superfície de grânulos de Ca 2+ (-ALE pequena flocos acastanhados na Figura 3e e 3f), quando os grânulos de Ca 2+ -ALE tinha sido embebido em formaldeído + NaOH e formamida + NaOH durante três horas , respectivamente. Esta semelhança em termos de estabilidade entre o Ca 2+ -ALE grânulos e grânulos aeróbicas indica que uma ALE são parte dos polímeros estruturais importantes que formam a matriz de gel de AGS. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig3.jpg" /> Figura 3. grânulos aeróbicos e ALE extraído. (A) grânulos no pr água desmineralizadaextração ior. (B) Ácido ALE (extraída de acordo com os parágrafos 1.6 e 2) após centrifugação a 4000 x g e 4 ° C durante 20 min. Os resultados do teste de estabilidade do hidrogel iónico. (C) de Ca 2+ -ALE-grânulos armazenadas em água desmineralizada durante 4 horas a 4 ° C. (D) de Ca2 + -ALE-grânulos armazenados em 2% de EDTA, durante 3 horas a 4 ° C. (E) de Ca 2+ -ALE-grânulos armazenados em formamida + NaOH durante 4 horas a 4 ° C. (F) Ca 2+ -ALE-grânulos armazenados em formol + NaOH durante 4 horas a 4 ° C. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54534/54534fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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Extraction of Structural Extracellular Polymeric Substances from Aerobic Granular Sludge

O protocolo prevê uma metodologia para solubilizar lodo granular aeróbica, a fim de extrair polímeros extracelulares de alginato-like (ALE).

Extracção de substâncias estrutural extracelular poliméricos de Aerobic Granular Sludge

To evaluate and develop methodologies for the extraction of gel-forming extracellular polymeric substances (EPS), EPS from aerobic granular sludge (AGS) ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

22.4K visualizações.  Delft University of Technology.  O protocolo prevê uma metodologia para solubilizar lodo granular aeróbica, a fim de extrair polímeros extracelulares de alginato-like (ALE). 

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Development of Sulfidogenic Sludge from Marine Sediments and Trichloroethylene Reduction in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate reduction is used in industrial wastewater treatment to remove large concentrations of sulfate along with the chemical oxygen demand (COD) and heavy metals. The most common approach to the process is with anaerobic bioreactors in which sulfidogenic sludge is obtained through adaptation of predominantly methanogenic granular sludge to sulfidogenesis. This process may take a long time and does not always eliminate the competition for substrate due to the presence of methanogens in the sludge. In this work, we propose a novel approach to obtain sulfidogenic sludge in which hydrothermal vents sediments are the original source of microorganisms. The microbial community developed in the presence of sulfate and volatile fatty acids is wide enough to sustain sulfate reduction over a long period of time without exhibiting inhibition due to sulfide. 
This protocol describes the procedure to generate the sludge from the sediments in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) type of reactor. Furthermore, the protocol presents the procedure to demonstrate the capability of the sludge to remove by reductive dechlorination a model of a highly toxic organic pollutant such as trichloroethylene (TCE). The protocol is divided in three stages: (1) the formation of the sludge and the determination of its sulfate reducing activity in the UASB, (2) the experiment to remove the TCE by the sludge, and (3) the identification of microorganisms in the sludge after the TCE reduction. Although in this case the sediments were taken from a site located in Mexico, the generation of a sulfidogenic sludge by using this procedure may work if a different source of sediments is taken since marine sediments are a natural pool of microorganisms that may be enriched in sulfate reducing bacteria.

Microbial sulfate reduction is a process of great importance in environmental biotechnology. The success of the sulfidogenic reactors depends among other factors on the microbial composition of the sludge. Here, we present a protocol to develop sulfidogenic sludge from hydrothermal vents sediments in a UASB reactor for reductive dechlorination purposes.

Desenvolvimento de sulfidogenico Sludge de sedimentos marinhos e Redução Trichloroethylene em um Reator Anaeróbio de Manta de Lodo

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate ...

Ambiente

Simultaneous DNA-RNA Extraction from Coastal Sediments and Quantification of 16S rRNA Genes and Transcripts by Real-time PCR

Real Time Polymerase Chain Reaction also known as quantitative PCR (q-PCR) is a widely used tool in microbial ecology to quantify gene abundances of taxonomic and functional groups in environmental samples. Used in combination with a reverse transcriptase reaction (RT-q-PCR), it can also be employed to quantify gene transcripts. q-PCR makes use of highly sensitive fluorescent detection chemistries that allow quantification of PCR amplicons during the exponential phase of the reaction. Therefore, the biases associated with &#39;end-point&#39; PCR detected in the plateau phase of the PCR reaction are avoided. A protocol to quantify bacterial 16S rRNA genes and transcripts from coastal sediments via real-time PCR is provided. First, a method for the co-extraction of DNA and RNA from coastal sediments, including the additional steps required for the preparation of DNA-free RNA, is outlined. Second, a step-by-step guide for the quantification of 16S rRNA genes and transcripts from the extracted nucleic acids via q-PCR and RT-q-PCR is outlined. This includes details for the construction of DNA and RNA standard curves. Key considerations for the use of RT-q-PCR assays in microbial ecology are included.

A protocol to quantify bacterial 16S rRNA genes and transcripts from coastal sediments via real-time PCR is provided. The methodology includes the co-extraction of DNA and RNA; preparation of DNA-free RNA; and 16S rRNA gene and transcript quantification via RT-q-PCR, including standard curve construction.

DNA-RNA simultânea de extração de sedimentos costeiros e quantificação de 16S rRNA genes e transcritos por PCR em tempo real

Real Time Polymerase Chain Reaction also known as quantitative PCR (q-PCR) is a widely used tool in microbial ecology to quantify gene abundances of ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

Extração de Pesticidas Organoclorados de Pelotização de Plástico e Análise de Tipo de Plástico

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in the Earth&#39;s atmosphere, a central process in meteorology, hydrology, and for the climate system. But because specific extraction and characterization of these compounds have been lacking for decades, very little is known on their identity, properties, mode of action and origins, thus preventing the full understanding of cloud formation and its potential links with the Earth&#39;s ecosystems.
In this paper we present recently developed methods for 1) the targeted extraction of all the surfactants from atmospheric aerosol samples and for the determination of 2) their absolute concentrations in the aerosol phase and 3) their static surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC). These methods have been validated with 9 references surfactants, including anionic, cationic and non-ionic ones. Examples of results are presented for surfactants found in fine aerosol particles (diameter &#60;1 &#956;m) collected at a coastal site in Croatia and suggestions for future improvements and other characterizations than those presented are discussed.

Methods are presented for the targeted extraction of surfactants present in atmospheric aerosols and the determination of their absolute concentrations and surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC).

Extração e caracterização de surfactantes de aerossóis atmosféricos

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric hydroxide (GFH), with little effort and high reliability. The phosphonate, e.g., nitrilotrimethylphosphonic acid (NTMP), is brought into contact with the GFH in a rotator in a solution buffered by an organic acid (e.g., acetic acid) or Good buffer (e.g., 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) [MES] and N-cyclohexyl-2-hydroxyl-3-aminopropanesulfonic acid [CAPSO]) in a concentration of 10 mM for a specific time in 50 mL centrifuge tubes. Subsequently, after membrane filtration (0.45 &#181;m pore size), the total phosphorus (total P) concentration is measured using a specifically developed determination method (ISOmini). This method is a modification and simplification of the ISO 6878 method: a 4 mL sample is mixed with H2SO4 and K2S2O8 in a screw cap vial, heated to 148-150 &#176;C for 1 h and then mixed with NaOH, ascorbic acid and acidified molybdate with antimony(III) (final volume of 10 mL) to produce a blue complex. The color intensity, which is linearly proportional to the phosphorus concentration, is measured spectrophotometrically (880 nm). It is demonstrated that the buffer concentration used has no significant effect on the adsorption of phosphonate between pH 4 and 12. The buffers, therefore, do not compete with the phosphonate for adsorption sites. Furthermore, the relatively high concentration of the buffer requires a higher dosage concentration of oxidizing agent (K2S2O8) for digestion than that specified in ISO 6878, which, together with the NaOH dosage, is matched to each buffer. Despite the simplification, the ISOmini method does not lose any of its accuracy compared to the standardized method.

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric hydroxide, with little effort and high reliability. In a buffered solution, the phosphonate is brought into contact with the adsorbent using a rotator and then analyzed via a miniaturized phosphorus determination method.

Procedimento otimizado para determinar a adsorção de fosfonatos para Granular hidróxido férrico, usando um método de determinação de fósforo miniaturizado

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

Fabrication of Anisotropic Polymeric Artificial Antigen Presenting Cells for CD8+ T Cell Activation

Artificial antigen presenting cells (aAPC) are a promising platform for immune modulation due to their potent ability to stimulate T cells. Acellular substrates offer key advantages over cell-based aAPC, including precise control of signal presentation parameters and physical properties of the aAPC surface to modulate its interactions with T cells. aAPC constructed from anisotropic particles, particularly ellipsoidal particles, have been shown to be more effective than their spherical counterparts at stimulating T cells due to increased binding and larger surface area available for T cell contact, as well as reduced nonspecific uptake and enhanced pharmacokinetic properties. Despite increased interest in anisotropic particles, even widely accepted methods of generating anisotropic particles such as thin-film stretching can be challenging to implement and use reproducibly.
To this end, we describe a protocol for the rapid, standardized fabrication of biodegradable anisotropic particle-based aAPC with tunable size, shape, and signal presentation for T cell expansion ex vivo or in vivo, along with methods to characterize their size, morphology, and surface protein content, and to assess their functionality. This approach to fabricating anisotropic aAPC is scalable and reproducible, making it ideal for generating aAPC for &#34;off-the-shelf&#34; immunotherapies.

Here, we present a protocol to quickly and reproducibly generate biologically inspired, biodegradable articifical antigen presenting cells (aAPC) with tunable size, shape, and surface protein presentation for T cell expansion ex vivo or in vivo.

Fabricação de anisotrópica poliméricas Artificial células apresentadoras para ativação de células T CD8 +

Artificial antigen presenting cells (aAPC) are a promising platform for immune modulation due to their potent ability to stimulate T cells. Acellular ...

Measuring the Shape and Size of Activated Sludge Particles Immobilized in Agar with an Open Source Software Pipeline

Experimental bioreactors, such as those treating wastewater, contain particles whose size and shape are important parameters. For example, the size and shape of activated sludge flocs can indicate the conditions at the microscale, and also directly affect how well the sludge settles in a clarifier.
Particle size and shape are both misleadingly &#39;simple&#39; measurements. Many subtle issues, often unaddressed in informal protocols, can arise when sampling, imaging, and analyzing particles. Sampling methods may be biased or not provide enough statistical power. The samples themselves may be poorly preserved or undergo alteration during immobilization. Images may not be of sufficient quality; overlapping particles, depth of field, magnification level, and various noise can all produce poor results. Poorly specified analysis can introduce bias, such as that produced by manual image thresholding and segmentation.
Affordability and throughput are desirable alongside reproducibility. An affordable, high throughput method can enable more frequent particle measurement, producing many images containing thousands of particles. A method that uses inexpensive reagents, a common dissecting microscope, and freely-available open source analysis software allows repeatable, accessible, reproducible, and partially-automated experimental results. Further, the product of such a method can be well-formatted, well-defined, and easily understood by data analysis software, easing both within-lab analyses and data sharing between labs.
We present a protocol that details the steps needed to produce such a product, including: sampling, sample preparation and immobilization in agar, digital image acquisition, digital image analysis, and examples of experiment-specific figure generation from the analysis results. We have also included an open-source data analysis pipeline to support this protocol.

The size and shape of particles in activated sludge are important parameters that are measured using varying methods. Inaccuracies arise from non-representative sampling, suboptimal images, and subjective analysis parameters. To minimize these errors and ease measurement, we present a protocol specifying every step, including an open source software pipeline.

Medindo a forma e o tamanho das partículas de lodo ativado imobilizada em ágar com um Pipeline de Software de código aberto

Experimental bioreactors, such as those treating wastewater, contain particles whose size and shape are important parameters. For example, the size and ...

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and increasing the recovery of coalbed methane. A visualized and constant-volume gas-solid coupling system is introduced here to investigate the influence of CO2 sorption on the physical and mechanical properties of coal. Being able to keep a constant volume and monitor the sample using a camera, this system offers the potential to improve instrument accuracy and analyze fracture evolution with a fractal geometry method. This paper provides all steps to perform a uniaxial compression experiment with a briquette sample in different CO2 pressures with the gas-solid coupling test system. A briquette, cold-pressed by raw coal and sodium humate cement, is loaded in high-pressure CO2, and its surface is monitored in real-time using a camera. However, the similarity between the briquette and the raw coal still needs improvement, and a flammable gas such as methane (CH4) cannot be injected for the test. The results show that CO2 sorption leads to peak strength and elastic modulus reduction of the briquette, and the fracture evolution of the briquette in a failure state indicates fractal characteristics. The strength, elastic modulus, and fractal dimension are all correlated with CO2 pressure but not with a linear correlation. The visualized and constant-volume gas-solid coupling test system can serve as a platform for experimental research about rock mechanics considering the multifield coupling effect.

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

This protocol demonstrates how to prepare a briquette sample and conduct a uniaxial compression experiment with a briquette in different CO2 pressures using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system. It also aims to investigate changes in terms of coal&#8217;s physical and mechanical properties induced by CO2 adsorption.

Um experimento de compactação uniaxial com carvão de rolamento de CO2usando um sistema de teste de acoplamento de gás sólido de volume visualizado e constante

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...

Cortisol Extraction from Sturgeon Fin and Jawbone Matrices

The aims of this study were to develop a technique for the extraction of cortisol from sturgeon fins using two washing solvents (water and isopropanol) and quantify any differences in fin cortisol levels among three main sturgeon species. Fins were harvested from 19 sacrificed sturgeons including seven beluga (Huso huso), seven Siberian (Acipenser baerii), and five sevruga (A. stellatus). The sturgeons were raised in Iranian farms for 2 years (2017-2018), and cortisol extraction analysis was conducted in South Korea (January-February 2019). Jawbones from five H. huso were also used for cortisol extraction. Data were analyzed using the general linear model (GLM) procedure in the SAS environment. The intra- and inter-assay coefficients of variation were 14.15 and 7.70, respectively. Briefly, the cortisol extraction technique involved washing the samples (300 &#177; 10 mg) with 3 mL of solvent (ultrapure water and isopropanol) twice, rotation at 80&#160;rpm for 2.5 min, air-drying the washed samples at room temperature (22-28 &#176;C) for 7 days, further drying the samples using a bead beater at 50 Hz for 32 min and grinding them into powder, applying 1.5 mL methanol to the dried powder (75 &#177; 5 mg), and slow rotation (40 rpm) for 18 h at room temperature with continuous mixing. Following extraction, samples were centrifuged (9,500 x g for 10 min), and 1 mL supernatant was transferred into a new microcentrifuge tube (1.5 mL), incubated at 38 &#176;C to evaporate the methanol, and analyzed via enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). No differences were observed in fin cortisol levels among species or in fin and jawbone cortisol levels between washing solvents. The results of this study demonstrate that the sturgeon jawbone matrix is a promising alternative stress indicator to solid matrices.

In this study, we present a protocol for cortisol extraction from the fin and jawbone of sturgeon species. Fin and jawbone cortisol levels were further examined by comparing two washing solvents followed by ELISA assays. This study piloted the feasibility of jawbone cortisol as a novel stress indicator.

Extração de cortisol de matrizes de Sturgeon Fin e Jawbone

The aims of this study were to develop a technique for the extraction of cortisol from sturgeon fins using two washing solvents (water and isopropanol) ...

Extracellular Multi-Unit Recording from the Olfactory Nerve of Teleosts

Recent studies have shown that ocean acidification affects olfactory-driven behavior in fish. This may be due in part to a reduction in olfactory sensitivity in high PCO2/low pH water. To assess the effects of ocean acidification, or olfactory sensitivity in marine fish in general, we propose that extracellular multi-unit recording from the olfactory nerve is the method of choice. Although invasive, it is sensitive, robust, reproducible and independent of external salinity (unlike the electro-olfactogram [EOG], for example). Furthermore, it records a primary sensory input into the CNS, prior to any central processing. We show that this method can show a reduction in olfactory sensitivity that is both temporary and odorant-dependent, using a range of amino acids to construct concentration-response curves and calculate the thresholds of detection.

Extracellular multi-unit recording from the olfactory nerve is a sensitive, robust and reproducible method for assessing olfactory sensitivity in marine fish. It records primary sensory input and is independent of external salinity.