This work focused on the novel numerical tool for the bending responses of carbon nanotube reinforced composites (CNTRC) beams. The higher order shear deformation beam theory (HSDT) is used to determine strain-displacement relationships. A new exponential function was introduced into the carbon nanotube (CNT) volume fraction equation to show the effect of the CNT distribution on the CNTRC beams through displacements and stresses. To determine the mechanical properties of CNTRCs, the rule of the mixture was employed by assuming that the single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)are aligned and distributed in the matrix. The governing equations were derived by Hamilton's principle, and the mathematical models presented in this work are numerically provided to verify the accuracy of the present theory. The effects of aspect ratio (l/d), CNT volume fraction (Vcnt), and the order of exponent (n) on the displacement and stresses are presented and discussed in detail. Based on the analytical results. It turns out that the increase of the exponent degree (n) makes the X-beam stiffer and the exponential CNTs distribution plays an indispensable role to improve the mechanical properties of the CNTRC beams.
Despite recent studies, relatively few are known about the diversity of fungal communities in the deep Atlantic Ocean. In this study, we investigated the diversity of fungal communities in 15 different deep-sea sediments from the South Atlantic Ocean with a culture-dependent approach followed by phylogenetic analysis of ITS sequences. A total of 29 fungal strains were isolated from the 15 deep-sea sediments. These strains belong to four fungal genera, including Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, and Alternaria. Penicillium, accounting for 44.8% of the total fungal isolates, was a dominant genus. The antiaflatoxigenic activity of these deep-sea fungal isolates was studied. Surprisingly, most of the strains showed moderate to strong antiaflatoxigenic activity. Four isolates, belonging to species of Penicillium polonicum, Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor, and Cladosporium cladosporioides, could completely inhibit not only the mycelial growth of Aspergillus parasiticus mutant strain NFRI-95, but also the aflatoxin production. To our knowledge, this is the first report to investigate the antiaflatoxigenic activity of culturable deep-sea fungi. Our results provide new insights into the community composition of fungi in the deep South Atlantic Ocean. The high proportion of strains that displayed antiaflatoxigenic activity demonstrates that deep-sea fungi from the Atlantic Ocean are valuable resources for mining bioactive compounds.
Walsh, Jacob P.;DesRochers, Natasha;Renaud, Justin B.;Seifert, Keith A.;Yeung, Ken K.C.;Sumarah, Mark W.
Journal of Ginseng Research
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v.45
no.1
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pp.156-162
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2021
Background: It is estimated that 20-30% of ginseng crops in Canada are lost to root rot each harvest. This disease is commonly caused by fungal infection with Ilyonectria, previously known as Cylindrocarpon. Previous reports have linked the virulence of fungal disease to the production of siderophores, a class of small-molecule iron chelators. However, these siderophores have not been identified in Ilyonectria. Methods: High-resolution LC-MS/MS was used to screen Ilyonectria and Cylindrocarpon strain extracts for secondary metabolite production. These strains were also tested for their ability to cause root rot in American ginseng and categorized as virulent or avirulent. The differences in detected metabolites between the virulent and avirulent strains were compared with a focus on siderophores. Results: For the first time, a siderophore N,N',N"-triacetylfusarinine C (TAFC) has been identified in Ilyonectria, and it appears to be linked to disease virulence. Siderophore production was suppressed as the concentration of iron increased, which is in agreement with previous reports. Conclusion: The identification of the siderophore produced by Ilyonectria gives us further insight into the root rot disease that heavily affects ginseng crop yields. This research identifies a molecular pathway previously unknown for ginseng root rot and could lead to new disease treatment options.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.12
no.1
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pp.376-386
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2020
The aim of this study was to develop a new efficient strategy that uses the Vector form Intrinsic Finite-element (VFIFE) method to conduct the static and dynamic analyses of marine pipes. Nonlinear problems, such as large displacement, small strain, and contact and collision, can be analyzed using a unified calculation process in the VFIFE method according to the fundamental theories of point value description, path element, and reverse motion. This method enables analysis without the need to integrate the stiffness matrix of the structure, because only motion equations of particles established according to Newton's second law are required. These characteristics of the VFIFE facilitate the modeling and computation efficiencies in analyzing the nonlinear dynamic problem of flexible pipe with large deflections. In this study, a three-dimensional (3-D) dynamical model based on 3-D beam element was established according to the VFIFE method. The deep-sea flexible pipe was described by a set of spatial mass particles linked by 3-D beam element. The motion and configuration of the pipe are determined by these spatial particles. Based on this model, a simulation procedure to predict the 3-D dynamical behavior of flexible pipe was developed and verified. It was found that the spatial configuration and static internal force of the mining pipe can be obtained by calculating the stationary state of pipe motion. Using this simulation procedure, an analysis was conducted on the static and dynamic behaviors of the flexible mining pipe based on a 1000-m sea trial system. The results of the analysis proved that the VFIFE method can be efficiently applied to the static and dynamic analyses of marine pipes.
Lentinula edodes (Berk.) Pegler, the most produced mushroom in the world, is an edible mushroom with very high nutritional and pharmacological value. Currently, interest in the protection of genetic resources is increasing worldwide, and securing the distinction between new cultivars is very important. Therefore, the development of efficient molecular markers that can discriminate between L. edodes cultivars is required. In this study, we developed cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers for the identification of L. edodes cultivars (Sanbaekhyang and Sulbaekhyang). These markers were developed from whole genome sequencing data from L. edodes monokaryon strain B17 and resequencing data from 40 cultivars. A nucleotide deletion existed in scaffold 19 POS 214449 in Sanbaekhyang (GT→G), and a single nucleotide polymorphism changed in scaffold 7 POS 215801 in Sulbaekhyang (G→A). The restriction enzymes Hha I and HpyCH4IV distinguished Sanbaekhyang and Sulbaekhyang, respectively, from other cultivars. Thus, we developed two CAPS markers for the identification of the L. edodes cultivars Sanbaekhyang and Sulbaekhyang.
The existing method to improve the coordination performance of the inner and outer parts of concrete-encased concrete-filled steel tube (CFST) composite columns by increasing the volume-stirrup ratio causes difficulties in construction due to over-dense stirrups. Thus, this paper proposes an open polygonal composite stirrup with high strength and high ductility CRB600H reinforced rebar, and seventeen specimens were constructed, and their axial compressive performance was tested. The main parameters considered were the volume-stirrup ratio, the steel tube size, the stirrup type and the stirrup strength. The test results indicated: For the specimens restrained by open octagonal composite stirrups, compared with the specimen of 0.5% volume-stirrup ratio, the compressive bearing capacity increased by 14.6%, 15.7% and 21.5% for volume-stirrup ratio of 0.73%, 1.07% and 1.61%, respectively. For the specimens restrained by open composite rectangle stirrups, compared with the specimen of 0.79% volume-stirrup ratio, the compressive bearing capacity increased by 7.5%, 6.1%, and -1.4% for volume-stirrup ratio of 1.12%, 1.58% and 2.24%, respectively. The restraint ability and the bearing capacity of the octagonal composite stirrup are better than other stirrup types. The specimens equipped with open polygonal composite stirrup not only had a higher ductility than those with the traditional closed-loop stirrup, but they also had a higher axial bearing capacity than those with an HPB300 strength grades stirrup. Therefore, the open composite stirrup can be used in practical engineering. A new calculation method was proposed based on the stress-strain models for confined concrete under different restrain conditions, and the predicted value was close to the experimental value.
Purpose: C57BL/6 mice, which are among the most common backgrounds for genetically engineered mice, are resistant to the induction of periodontitis by oral infection with periodontal pathogens. This study aimed to develop a periodontitis model in C57BL/6 mice using coaggregation between human pathogens and the mouse oral commensal Streptococcus danieliae (Sd). Methods: The abilities of Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (Pg33277), P. gingivalis ATCC 49417 (Pg49417), P. gingivalis KUMC-P4 (PgP4), Fusobacterium nucleatum subsp. nucleatum ATCC 25586 (Fnn), and F. nucleatum subsp. animalis KCOM 1280 (Fna) to coaggregate with Sd were tested by a sedimentation assay. The Sd-noncoaggregating Pg33277 and 2 Sd-coaggregating strains, PgP4 and Fna, were chosen for animal experiments. Eighty C57BL/6 mice received oral gavage with Sd once and subsequently received vehicle alone (sham), Fna, Pg33277, PgP4, or Fna+PgP4 6 times at 2-day intervals. Mice were evaluated at 5 or 8 weeks after the first gavage of human strains. Results: Fnn, Fna, and PgP4 efficiently coaggregated with Sd, but Pg33277 and Pg49417 did not. Alveolar bone loss was significantly higher in the PgP4 group at both time points (weeks 5 and 8) and in all experimental groups at week 8 compared with the sham group. The PgP4 group presented greater alveolar bone loss than the other experimental groups at both time points. A higher degree of alveolar bone loss accompanied higher bacterial loads in the oral cavity, the invasion of not only PgP4 but also Sd and Fna, and the serum antibody responses to these bacteria. Conclusions: Periodontitis was successfully induced in C57BL/6 mice by oral infection with a P. gingivalis strain that persists in the oral cavity through coaggregation with a mouse oral commensal bacterium. This new model will be useful for studying the role of human oral bacteria-host interactions in periodontitis using genetically engineered mice.
Kim, Hyun-Suk;Oh, Deuk-Sil;Jung, Young-Hyun;Shin, Hyun-Jae
Journal of Mushroom
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v.20
no.3
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pp.163-167
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2022
Bio-based alternative leathers may be produced from biomass fiber, protein polymers, bacterial cellulose, and mushroom mycelia. Of these components, mushroom mycelia are of greatest interest. In this study, the potential of Fomes fomentariusas a mushroom mycelial mat was confirmed, and the optimal strain for the development of the mycelial mat was determined. Moreover, the quality of the mycelial mat was improved by identifying an efficient culture method to increase productivity. Mutant strains whose independence was verified were obtained by treatment with gamma irradiation under various conditions. Biofilm formation by the resulting strains was examined in sawdust and liquid media and the characteristics of the biofilms were analyzed. The biofilm of the mutant strains showed results that were similar to or better than the biofilms of longevity and cypress mushrooms. These findings are expected to be utilized in future research aimed at discovering new biomaterials using mushroom mycelia.
The strength models for fiber-reinforced polymer (FRP)-confined normal strength concrete (NC) cylinders available in the literature have been suggested based on small databases using limited variables of such structural members portraying less accuracy. The artificial neural network (ANN) is an advanced technique for precisely predicting the response of composite structures by considering a large number of parameters. The main objective of the present investigation is to develop an ANN model for the axial strength of FRP-confined NC cylinders using various parameters to give the highest accuracy of the predictions. To secure this aim, a large experimental database of 313 FRP-confined NC cylinders has been constructed from previous research investigations. An evaluation of 33 different empirical strength models has been performed using various statistical parameters (root mean squared error RMSE, mean absolute error MAE, and coefficient of determination R2) over the developed database. Then, a new ANN model using the Group Method of Data Handling (GMDH) has been proposed based on the experimental database that portrayed the highest performance as compared with the previous models with R2=0.92, RMSE=0.27, and MAE=0.33. Therefore, the suggested ANN model can accurately capture the axial strength of FRP-confined NC cylinders that can be used for the further analysis and design of such members in the construction industry.
The interaction of mating pheromone and pheromone receptor from the B mating-type locus is the first step in the activation of the mushroom mating signal transduction pathway. The B mating-type locus of Lentinula edodes is composed of Bα and Bβ subloci, each of which contains genes for mating pheromone and pheromone receptor. Allelic variations in both subloci generate multiple B mating-types through which L. edodes maintains genetic diversity. In addition to the B mating-type locus, our genomic sequence analysis revealed the presence of a novel chromosomal locus 43.3 kb away from the B mating-type locus, containing genes for a pair of mating pheromones (PHBN1 and PHBN2) and a pheromone receptor (RCBN). The new locus (Bα-N) was homologous to the Bα sublocus, but unlike the multiallelic Bα sublocus, it was highly conserved across the wild and cultivated strains. The interactions of RcbN with various mating pheromones from the B and Bα-N mating-type loci were investigated using yeast model that replaced endogenous yeast mating pheromone receptor STE2 with RCBN. The yeast mating signal transduction pathway was only activated in the presence of PHBN1 or PHBN2 in the RcbN producing yeast, indicating that RcbN interacts with self-pheromones (PHBN1 and PHBN2), not with pheromones from the B mating-type locus. The biological function of the Bα-N locus was suggested to control the expression of A mating-type genes, as evidenced by the increased expression of two A-genes HD1 and HD2 upon the treatment of synthetic PHBN1 and PHBN2 peptides to the monokaryotic strain of L. edodes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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