Caracterização macro-reologia de Gill Raker Mucus na Carpa de Prata, Hipophthalmichthys molitrix

Resumo

Este protocolo apresenta um método para realizar a caracterização da reologia do muco que reside em rakers de brânquias (GRs) da carpa prateada. Características viscoelásticas do GR-muco, obtidas pela medição da viscosidade, armazenamento e moduli de perda, são avaliadas pelo estresse de rendimento aparente para entender o mecanismo de alimentação do filtro em RGs.

Resumo

A carpa prateada, Hypophthalmichthys molitrix,é um peixe alimentador de filtros plâncido invasivo que infestava as vias navegáveis naturais da bacia do alto rio Mississippi devido ao seu mecanismo de alimentação de filtro altamente eficiente. Os órgãos característicos chamados gill rakers (GRs), encontrados em muitos desses alimentadores de filtros, facilitam a filtragem eficiente de partículas alimentares como fitoplâncton que são de alguns mícrons de tamanho.

A motivação para investigar a reologia do muco GR decorre do nosso desejo de entender seu papel em auxiliar o processo de alimentação do filtro na carpa prateada. O fluido rico em muco, em um estado "espesso e pegajoso", pode facilitar a adesão de partículas alimentares. A permeação e o transporte através da membrana GR são facilitados pela ação de forças externas de tesoura que induzem taxas variadas de tensão de tesoura. Portanto, a reologia da muco pode fornecer uma pista vital para a tremenda natureza supercompetitante da carpa prateada dentro da piscina de peixes de alimentação de filtros. Com base nisso, foi postulado que o muco GR pode fornecer uma função adesiva às partículas alimentares e atuar como um veículo de transporte para auxiliar no processo de alimentação do filtro.

O principal objetivo do protocolo é determinar o estresse de rendimento do muco, atribuído ao estresse mínimo de cisalhamento necessário para iniciar o fluxo no qual a deformação plástica irreversível é observada pela primeira vez através de um material viscoelástico estruturado. Assim, as propriedades reológicas do muco GR, ou seja, viscosidade, armazenamento e moduli de perda, foram investigadas por sua natureza não newtoniana, de corte-afinamento usando um reômetro rotacional.

Um protocolo apresentado aqui é empregado para analisar as propriedades reológicas do muco extraído dos rakers de uma carpa prateada, pescada na localização de Hart Creek do rio Missouri. O protocolo visa desenvolver uma estratégia eficaz para testes reológicos e caracterização material do muco considerado um material viscoelástico estruturado.

Introdução

A carpa prateada, Hypophthalmichthys molitrix,é um alimentador de filtros plâncido e uma espécie invasora que se infiltrou em várias vias navegáveis naturais nos Estados Unidos. Esta espécie foi inicialmente introduzida na bacia do alto rio Mississippi para controlar as flores de algas^1,2,3. A carpa prateada é um alimentador extremamente eficiente. Normalmente, seus tamanhos de partículas de alimentos consumíveis variam de 4 a 20 μm a zooplâncton maior que são em torno de 80 μm^3,4,

Protocolo

1. Preparação das soluções de muco de várias concentrações

NOTA: Três concentrações da solução de muco (400 mg/mL, 200 mg/mL e 100 mg/mL com volumes aproximados, 1 mL, 1 mL e 2 mL, respectivamente) estão preparadas para este experimento.

1. Para calcular a massa do muco, meça a massa média dos frascos com (M_{com muco} ; mg) e sem muco (_frascos M; mg). Em seguida, subtraia a massa dos frascos com muco com isso sem muco(M_mucus = M com_muco - _frascos M ; mg).
2. Diluir o muco em três concentrações (400, 2....

Resultados

Nesta seção, apresentamos os resultados dos experimentos em muco GR utilizando um reômetro rotacional com geometria de cone (40 mm de diâmetro, 1° 0' 11'') e uma placa peltier. Os experimentos ajudaram a caracterizar o comportamento não newtoniano, desbaste do muco GR e o estresse aparente de rendimento representando a transição do muco de um material semelhante a gel para um material semelhante a um fluido. Os resultados representativos envolvem descrições quantitativas de limites de baixo torque e efeitos secundários d.......

Discussão

Um dos principais objetivos do desenvolvimento deste protocolo é estabelecer que ele é adequado para a caracterização reológica do muco GR quando são disponíveis volumes amostrais muito pequenos. Reconhecemos que mais amostras de uma escola de carpas prateadas são necessárias para caracterizar totalmente as propriedades reológicas do muco GR e os dados aqui apresentados não são uma generalização em toda a população de carpas de prata. Nossa técnica se justifica por sua eficácia com caracterização reológica de pequenos vo.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Materiais
Kim Toalhetes	VWR	470224-038	Para limpar a amostra da placa
Luvas	VWR	89428-750	Para evitar a contaminação da amostra
Pipeta	VWR	89079-974	Para transportar a amostra do frasco para o reómetro Pontas de
pipeta	Thermo Scientific	72830-042	Para transportar a amostra do frasco para o reômetro
Agitador	VWR	89032-094	Para misturar homogeneamente a amostra de muco
Frascos	VWR	66008-710	Contém volumes de amostra medidos
Balança	Ohaus	Scout - ndash; Balanças SPX	Para pesar a massa de amostras de muco
Reagentes químicos
Água desionizada (H20)	-	-
Isopropanol 70% estéril líquido (C3H8O)	VWR	89108-162	Muco
líquidoGR
Concentração de 100 mg/mL, 2mL	-	-	Material viscoelástico
Concentração de 400 mg/mL, 1mL	-	-	Material viscoelástico
Concentração de 200 mg/mL, 1mL	-	-	Material viscoelástico
Software
MATLAB	Mathworks	R2017a	Análise de dados, pós-processamento e representação gráfica
Trios	TA Instruments	v4.5.042498	Software de controle e análise de instrumentos reômetros