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Identification and characterization of insect peptides with anticancer activity
No full textIl cancro è una delle principali cause di morte in tutto il mondo, caratterizzata da una crescita incontrollata delle cellule e da molteplici mutazioni. La chemioterapia è spesso associata a effetti collaterali dannosi e le cellule tumorali possono diventare resistenti attraverso vari meccanismi. Le soluzioni a questa problematica comprendono l'aumento dell'accumulo di farmaci, l'inibizione della riparazione del DNA e l'attivazione di vie apoptotiche. I peptidi antimicrobici (Antimicrobial Peptides - AMPs), peptidi presenti in natura nel sistema immunitario innato, hanno un ampio spettro di attività citotossica contro le cellule tumorali e rappresentano una soluzione promettente. Si tratta di catene corte di aminoacidi, con un'elevata idrofobicità e una carica netta, per la maggior parte positiva, che interagiscono elettrostaticamente con le membrane delle cellule tumorali per interromperne l'integrità, portando alla morte cellulare. Infatti, i peptidi cationici antimicrobici (Cationic Antimicrobial Peptides - CAPs), a carica netta positiva, interagiscono con la superficie delle cellule tumorali, risparmiando le cellule normali a carica netta neutra, e di distruggere le loro membrane attraverso azioni membranolitiche (modello a tappeto, modello a botte, modello a canale aggregato e modello toroidale). Mostrano anche azioni non membranolitiche, tra cui: inibizione dell'angiogenesi tumorale, induzione dell'apoptosi tumorale, interferenza con proteine funzionali, induzione della rottura della membrana mitocondriale e conseguente rilascio di citocromo C, induzione dell'arresto del ciclo cellulare, attività emolitica. Gli insetti, in particolare la mosca soldato nera (BSF), Hermetia illucens L. (Diptera: Stratiomyidae), sono tra le fonti più ricche e innovative di AMP grazie alla loro capacità di vivere in ambienti ostili. In questo lavoro le frazioni peptidiche (PF), ricche di AMP, estratte dall'emolinfa delle larve dell'insetto H. illucens sono state testate su cellule umane di cancro del colon-retto HT29 e HCT116 e su cellule umane di cancro gastrico KATO III e AGS. Le PF hanno inibito significativamente la crescita tumorale inducendo l'apoptosi, arresto del ciclo cellulare nella fase G2/M e la riorganizzazione del citoscheletro con conseguente riduzione della motilità. Questi effetti, particolarmente evidenti nelle frazioni ottenute da larve infettate da Escherichia coli, hanno anche potenziato l'efficacia dei chemioterapici convenzionali, a sostegno della presenza di molecole
III
biologicamente attive nell'emolinfa di H. illucens e confermando i peptidi da insetto come una promettente area di ricerca in oncologia.Cancer is a leading cause of death worldwide, characterized by uncontrolled cell growth and multiple mutations. Chemotherapy is often associated with harmful side effects, and cancer cells may become resistant through various mechanisms. Solutions to this issue include enhancing drug accumulation, inhibiting DNA repair, and activating apoptotic pathways. Antimicrobial peptides (AMPs), naturally occurring peptides belonging to the innate immune system, have a wide spectrum of cytotoxic activity against cancer cells and are a promising solution. They are composed of short chains of amino acids, characterized by high hydrophobicity, and a net charge mainly positive, and interact electrostatically with cancer cell membranes to disrupt their integrity, leading to cell death. Indeed, Cationic Antimicrobial Peptides (CAPs), with positive net charge, selectively interact with the surface of cancer cells, sparing healthy cell with neutral charge, and disrupt their membranes through membranolytic actions (carpet model, barrel-stave model, aggregate channel model, and toroidal model). They also show non-membranolytic actions, including: inhibition of tumor angiogenesis, induction of tumor apoptosis, interference with functional proteins, induction of mitochondrial membrane disruption and subsequent release of cytochrome C, induction of cell cycle arrest, hemolytic activity. Insects, particularly the black soldier fly (BSF), Hermetia illucens L. (Diptera: Stratiomyidae), are among the richest and most innovative sources of AMPs, due to their ability to live in hostile environments. In this work the peptide fractions (PFs), rich in AMPs, extracted from the hemolymph of H. illucens larvae was tested on the HT29 and HCT116 human colorectal cancer cells, and on KATO III and AGS human gastric cancer cells. The PFs significantly inhibited tumor growth by inducing apoptosis, cell cycle arrest at the G2/M phase, and cytoskeleton reorganization leading to reduced motility. These effects, particularly evident in fractions obtained from Escherichia coli-infected larvae, also enhanced the efficacy of conventional chemotherapeutics, supporting the presence of biologically active molecules in the hemolymph of H. illucens and confirming insect-derived peptides as a promising research area in oncology
Pharmaceutical-contaminated water irrigation impacts the human pathobiome of soil and alters aphid-endosymbiont dynamics
No full textThe use of reclaimed water for agricultural irrigation presents a sustainable strategy to address water scarcity, yet
it may introduce residual pharmaceuticals that persist despite treatment. This study investigates the ecological
impacts of irrigation with pharmaceutical-contaminated water on plants, soil microbial communities, aphid life
history traits, and aphid-associated bacterial symbionts within the Cucurbita pepo - Aphis gossypii model system.
Plants were irrigated with water spiked with some of the most common antibiotics found in wastewater,
including clarithromycin, trimethoprim, clindamycin, sulfamethoxazole, azithromycin, and ofloxacin, as well as
the pharmaceuticals venlafaxine and metoprolol. While overall soil microbial diversity remained unchanged,
potentially pathogenic bacteria, such as Afipia, Methylobacterium, Paracoccus, and Saccharopolyspora, exhibited
increased abundance, raising concerns about potential human health risks. However, no significant changes were
detected in class 1 integron (a proxy of antibiotic resistance) abundance, suggesting that the concentrations used
in this study did not exert sufficient selective pressure. Plant traits, aphid survival and fecundity were unaffected
by chemical exposure, yet a reduction in endosymbiont abundance was observed, indicating potential long-term
ecological consequences for aphid populations. These findings highlight the need for further research on the
long-term effects of pharmaceutical contamination in agroecosystems, particularly regarding its implications for
biodiversity, soil health, and human safety
Novel High-Precision Explicit Equations for Pipe Diameter in Turbulent Flow via Modified Rough Model Method (MRMM)
No full textThis study addresses key hydraulic engineering challenges in turbulent pipe flow - computing flow rate (Q), hydraulic energy slope Sf, and pipe diameter (D) - by introducing the Modified Rough Model Method (MRMM). We propose novel, high-precision explicit equations for D (Eqs. 56 and 60). These achieve maximum relative errors of 0.017 % and 0.0085 %, respectively. We also introduce an innovative friction factor equation (54) with 0.086 % error. Validated across the entire Moody diagram (e/D=0 to 0.05, and 2300<=R<=10^8) using a brute-force approach with over 7 million data points, these non-iterative solutions outperform existing models. A comprehensive set of statistical metrics including Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE), correlation coefficients (R2 and Pearson's R), Bias, Mean Relative Error (MRE), Standard Deviation (SD), Coefficient of Variation (CV), and maximum relative error were employed to assess the accuracy and reliability of the proposed and existing formulas; the results of the Statistical metrics confirm their robustness, establishing a new benchmark for accuracy in pipeline design. This advancement enhances efficiency and reliability in water, oil, and gas transport systems
Integrating water quality indices and multivariate statistics for groundwater assessment in a Mediterranean coastal aquifer, Northeast Algeria
No full textStudy region: The Wadi Djendjen alluvial plain, located within a Mediterranean coastal aquifer in northeastern Algeria.
Study focus: In April 2021, thirty-one groundwater samples were collected to assess the hydrogeochemical characteristics and overall quality of the aquifer. An integrated methodological approach was employed, combining multivariate statistical analyses (Principal Component Analysis and Hierarchical Cluster Analysis), hydrochemical diagrams, and water quality indices.
Electrical conductivity (EC) ranged from 325 to 1896 μS/cm, while total dissolved solids (TDS) ranged from 208 to 1213 mg/L, indicating slightly to moderately mineralized water. Two dominant hydrochemical facies were identified: Ca2+-Mg2+-Cl− and Ca2+-HCO3− (84% and 16% of samples, respectively), reflecting the combined effects of freshwater recharge and seawater intrusion. Principal Component Analysis revealed that groundwater chemistry is primarily controlled by geogenic processes (mineral dissolution, dedolomitization, and ion exchange) together with anthropogenic inputs from agricultural return flows and domestic effluents.
New hydrological insights: Drinking water quality assessment based on the water quality index (WQI) revealed pronounced spatial variability. Approximately 50 % of samples were classified as excellent to good quality (WQI ≤ 50), while the remaining samples ranged from poor to unsuitable for human consumption (50 < WQI < 100), with one sample (P8) deemed non-potable (WQI =138). Similarly, the Irrigation Water Quality Index (IWQI) delineated three distinct irrigation suitability zones, including a high-restriction zone associated with industrial and port- related activities. These findings pinpoint critical zones of groundwater degradation and provide a robust scientific basis for targeted groundwater management strategies aimed at protecting public health and ensuring agricultural sustainability
“Immagini votive e devozione tra vecchi dati e nuove ricerche: classificazione, analisi e interpretazione dei reperti coroplastici dalla stipe del santuario della dea Marica a Minturno (LT)”
No full textFulcro della ricerca dottorale svolta presso l’Università degli Studi della Basilicata da dicembre 2022 a novembre 2025 è stato il santuario della dea Marica a Minturno (provincia di Latina) e, nello specifico, lo studio ha riguardato la classificazione e l’interpretazione delle offerte fittili recuperate all’interno di una – o più verosimilmente diverse – stipi votive.
Oggetto di scavo nel 1926 e di una ricca pubblicazione nel 1938 ad opera di Paolino Mingazzini, il santuario ha subìto, nei quasi cento anni successivi alla sua scoperta, una sorte alterna che a momenti di vivo interesse per il sito ha contrapposto spesso un vero e proprio deficit conoscitivo anche all’interno della stessa letteratura archeologica. Sorte simile è toccata al copiosissimo materiale votivo recuperato e conservato, a partire dal 1927, all’interno dei magazzini del Museo Archeologico Nazionale di Napoli: eccezion fatta per la pubblicazione di Mingazzini, che spesso costituisce – pure nella sua innegabile meritorietà – un semplice elenco di materiali, e di qualche altra pubblicazione che ha avuto ad oggetto singole classi di votivi (ceramica arcaica, teste fittili e così via), i circa 2250 reperti portati alla luce non sono più stati ristudiati sistematicamente nella loro complessità e secondo le metodologie adottate dall’archeologia del sacro, a partire dalla quale i materiali sono spesso considerati veri e propri media comunicativi per la ricostruzione delle complesse dinamiche religiose del mondo antico. Allo stesso modo, solo a partire dal 2021 parte del materiale è stato esposto nelle sale del Museo napoletano all’interno di una mostra dal titolo “La Piana Campana. Una terra senza confini”, che si propone di valorizzare maggiormente la ricchezza del patrimonio archeologico campano e nello specifico “indigeno”. È, dunque, a partire da tali premesse e dalla necessità di riscoprire e valorizzare maggiormente un contesto così complesso e interessante per una ricostruzione su larga scala della cultura religiosa antica che ha preso avvio il progetto triennale di ricerca; tale progetto ha, nello specifico, privilegiato al materiale ceramico lo studio delle offerte fittili votive con l’obiettivo dichiarato di migliorare la conoscenza relativa alle dinamiche religiose e delle azioni rituali che prevedevano proprio l’offerta di siffatto materiale, in un’ottica non solo archeologica e storica ma anche antropologica.
Seguendo una chiara metodologia classificatoria, derivante dai moderni studi condotti sul materiale fittile votivo di altre stipi votive, il materiale – dopo una preliminare fase di pulizia e risistemazione – è stato analizzato per macrocategorie (piccola plastica lavorata a mano e a matrice, teste isolate, animali fittili, bambini in fasce, votivi anatomici), all’interno delle quali la classificazione gerarchica ha proceduto, come di consueto, attraverso l’individuazione di tipi, repliche, varianti, versioni. Per ogni reperto è stata approntata una scheda conservativa di dettaglio e una descrizione iconografica e stilistica con considerazioni di ordine cronologico; in coda a ogni macrocategoria, inoltre, si è scelto di affrontare un commento, di natura storica e interpretativa, per l’analisi di ogni singola classe di reperti. Tale lavoro, lungi dal voler essere un mero esercizio classificatorio e catalogico, ha in realtà costituito la solida base per affrontare questioni di più ampio respiro relativamente alle fasi di frequentazione del sito, al funzionamento dello spazio sacro, alle influenze culturali e stilistiche transregionali sviluppatesi in diacronia, fino alla diversa articolazione del culto con i relativi comportamenti rituali collettivi o individuali.
L’analisi del materiale votivo ha posto l’attenzione sulla lunga vita del santuario, la cui frequentazione copre un arco cronologico assai vasto, dall’VIII al II sec. a.C., con una lieve flessione nel corso del V; nel corso di tutti questi secoli il sito di Minturno – ne sono testimonianza concreta, appunto, i materiali – riuscì ad essere ricettacolo di influenze esterne regionali e transregionali di matrice greca e poi romana, pur mantenendo, dal punto di vista culturale e stilistico, una propria spiccata personalità creativa aderente ai canoni dell’arte più propriamente “italica”. Il materiale fittile testimonia difatti una riuscita combinazione di stilemi iconografici diversificati che sono, a loro volta, il portato di vicende storiche, politiche, economiche e sociali all’interno delle quali l’antico centro ausone di Minturnae ebbe un ruolo di primo piano. Grazie all’analisi del materiale è stato altresì possibile individuare le linee di sviluppo di un’evoluzione del culto dal periodo arcaico a quello classico-ellenistico e poi romano-repubblicano: tale culto, di natura indubitabilmente curotrofica e con una sfera d’influenza in cui rientrano i riti di passaggio, la fertilità della donna e della terra, appare per esempio più complesso alla luce dell’offerta di statuine raffiguranti guerrieri in corta tunica o di statue femminili identificabili con la dea teanese “Popluna”, divenendo in tal senso un culto quasi “nazionale” degli Ausoni dalla valenza anche politica e sociale. Un dato particolarmente interessante risiede, inoltre, nella composizione qualitativa del deposito, le cui offerte emergono per una spiccata varietà tipologica: il cosiddetto “coefficiente di riduzione” tra le repliche di uno stesso tipo non è mai particolarmente distante, e questo prova verosimilmente una frequentazione – con apice nel corso del III sec. a.C. – sia individuale sia collettiva ma piuttosto ravvicinata nel tempo.
A partire dalla classificazione del materiale, lo studio si è posto sin dall’inizio l’intento di ricostruire la frequentazione di un luogo di culto dalla fisionomia complessa ed eterogenea ma anche, su una scala più ampia, le articolazioni, le influenze, i rapporti e dunque l’intera storia di un’area – quella compresa tra il basso Lazio e la Campania settentrionale – particolarmente interessante e suscettibile di un continuo aggiornamento. All’interno di questo quadro il sito di Minturno, e in particolare il santuario della dea Marica alla foce del fiume Garigliano, anche a riprova della sua straordinaria e strategica posizione geografica emerge con il suo ruolo di “cerniera” tra nord e sud, tra le aree costiere della fascia tirrenica e quelle dell’interno
Scent Goes Digital: The Role of Insect Odorant Binding Proteins in Modern Technology
No full textResearchers have developed hybrid bionic platforms for odor detection, inspired by natural chemoreceptive systems, advancing artificial olfactory systems that recognize specific volatile compounds. Odorant binding proteins (OBPs) are small carrier proteins found in the olfactory organs of mammals and insects. When coupled with electrical transducers, OBPs act as recognition elements, converting chemical signals into electrical outputs. This enables the development of biological electronic noses that are based on biomimetics and aim for sustainability. The objective of this review is to provide a comprehensive and updated overview of OBP-based biosensors, with a particular focus on insect OBPs as biorecognition elements, and to critically examine their applications, advantages, and technological potential across different fields. OBP-based biosensors show strong promise in medical diagnostics, environmental monitoring, food quality, insect pest control, and security. Insects demonstrate remarkable sensitivity to specific odors which makes them excellent models for designing bioinspired biosensors. Compared to conventional methods, OBP-based biosensors offer significant advantages in terms of portability, rapid response, and cost-effectiveness. OBPs are remarkably stable under different environmental conditions and can bind both volatile and aqueous-phase molecules, enhancing their functional versatility. Moreover, they can be produced through biotechnological processes using renewable resources, supporting eco-friendly innovation. These advantages make OBPs ideal candidates for next-generation biosensors in fields requiring real-time and on-site chemical detection
Rainwater Permeability of Agricultural Nets Under Different Installation Conditions as a Function of Rainfall Intensity.
No full textThe growing threat posed by climate change and extreme weather events necessitates the adoption of advanced solutions for crop protection, such as agrotextile nets. The use of anti-rain (AR) and anti-insect (AI) nets is essential to safeguard production, but their effectiveness varies significantly. AR nets offer rain protection but can compromise ventilation, while AI nets ensure a better microclimate but offer poor resistance to precipitation. Given the lack of a standardized index, this study aims to use the rainwater permeability index (Φrw) to provide an objective parameter for evaluating and comparing the performance of
different agrotextiles. Laboratory tests were conducted on eight different nets (three AR and five AI) using a rainfall simulator. The Φrw index, defined as the ratio between the mass of water passing through the net and the total mass of water applied, was evaluated as a function of rainfall intensity (39, 80, and 170 mm/h), net inclination (10◦, 20◦, and 30◦), and the orientation of the warp relative to the slope. The results confirmed that AR nets are most suitable in protecting crops from extreme rainfall, because it becomes clear that AI nets are much more permeable than AR nets. In this sense, the plots show that AI nets usually have a higher permeability than AR nets, between 15% and 25%, depending on rainfall intensity and net inclination. In fact, the AR1 net showed the best performance, with Φrw values stabilizing between 40% and 50% under the most common installation conditions. Conversely, AI nets generally exceed 60% permeability, with the AI1 net reaching Φrw above 90%, confirming their inadequacy for rain protection alone. In general, AR nets show Φrw between 33% and 92%, while Φrw for AI nets ranges from 45% and 98%. The research allowed for the comparison of eight agricultural nets with different characteristics and the identification of those that perform best in terms of protection against three different levels of rainfall intensity. The introduction of the Φrw index constitutes a significant contribution, providing a quantifiable standard for the selection of agrotextiles in terms of protection from rainfall, regardless of manufacturers’ claims. The data obtained underscore the need to develop future hybrid and multifunctional nets capable of balancing the low water permeability of AR nets with the high ventilation and insect protection of AI nets, thereby ensuring an optimal microclimate and comprehensive crop protection
Essential Oils from Olea europaea and Cyperus esculentus ExhibitPromising Therapeutic Effect against Alzheimer's Disease in a Rat Model
No full textBackground: Alzheimer's disease poses a major challenge as a widespread and fatal neurodegenerative disorder, primarily affecting the elderly population worldwide. Objective: This study aimed to assess the potential protective and therapeutic effects of virgin olive oil and tiger nut essential oil on Alzheimer's dementia in male rats while also analyzing serum biomarker gene expression profiles in both Alzheimer's and control groups. Methods: Rats were fed basal diets supplemented with 5% virgin olive oil or tiger nut essential oil, along with high-fat meals containing trans fats, butter (25%), margarine (25%), and hydrogenated shorten oils (25%) to evaluate lipid profiles and serum biomarkers. Gene expression analysis revealed a significant upregulation of acetylcholinesterase, P53, BCL2, Mouse ICAM-1, PSEN, and BACE genes in the Alzheimer's disease group compared to controls. Real-time PCR analysis also identified inflammatory biomarkers and Alzheimer's disease-associated risk factors in high-fat diet-treated, virgin olive oil-treated, and control samples. Results: The study found significant correlations between serum biomarker levels, lipid profiles, and dietary treatments. The activities of acetylcholinesterase, glutathione, catalase, and superoxide dismutase differed notably between virgin olive oil and tiger nut essential oil treatments. High-fat dietary treatments resulted in substantial increases in serum lipid profiles due to trans-fat intake compared to the control group. Overall, both virgin olive oil and tiger nut essential oil demonstrated cognitive enhancement and potential therapeutic effects against Alzheimer's disease symptoms induced by trans-fat feeding, including inhibition of acetylcholines-terase activity, reduction of amyloid-beta accumulation, and mitigation of inflammation. Conclusion: The study suggests that serum biomarker gene expression profiles could serve as valuable indicators for differentiating between Alzheimer’s disease, virgin olive oil, and dietary treatments. Both virgin olive oil and tiger nut essential oil demonstrated protective effects, enhancing cognitive function and offering therapeutic potential against AD symptoms. These effects were achieved through the reduction of inflammation, the inhibition of AChE activity, and the reduction of amyloid-beta accumulation
«Conosco la legge, ma credo anche di conoscere la giustizia». Melissa 1949: lotte contadine a Sud, tra rivendicazioni sociali e interventi di polizia.
No full textIl saggio riesamina, alla luce della documentazione archivistica del Ministero dell'Agricoltura, i fatti di Melissa del 1949, con uno sguardo particolare alla percezione e reazione, sul piano nazionale, da parte del mondo politico e della società civile