The concept of ‘Energy from waste’ is one of the most focused areas of work to find a solution for controlling trash and combat energy crises. In Pakistan and other agricultural countries, because of their substantial use during the summer, watermelon peels as fruit waste are usually thrown out as a trash. This study supported the management of huge quantities of waste to value-added products at a commercial scale. The current study aims to select and subject xylanolytic and ethanologenic Bacillus cereus XG2 for water melon peels valorization appropriately with comparison of three hydrolysis techniques. The study will be helpful for selection of economical and environmentally beneficial valorization strategies. For ethanalogenesis, separate hydrolysis and fermentation (SHF) protocols with Saccharomyces cerevisiae K7 and Metchnikowia cibodasensis Y34 were used. For hydrolysis, three different saccharification approaches, viz. dilute sulfuric acid, enzymatic hydrolysis (using Bacillus cereus XG2 xylanases), and combined acidic and enzymatic hydrolysis, were adopted. Two statistical models, Placket-Burman (hydrolysis) and Central composite design (ethanologenesis) were used. In untreated watermelon waste (WW), reducing sugar, total lipids, total carbohydrates, and protein contents were calculated as 16.70±0.05 g/L, 3.20±0.02 g/L, 28.7±0.04 g/L, and 3.70±0.03 g/L, respectively. Similarly, the lignin (15.51±0.22%), hemicellulose (17.20±2.30%). and cellulose (52.26±0.33%) contents were also analyzed. Based on the significance of the Plackett–Burman model for enzymatic saccharification, the released reducing sugars as well as total sugars were 21.62±0.01 g/L and 43.30±1.55 g/L, respectively, and enzymatic hydrolyzate was adopted for further fermentation experiments. By CCD model, the highest ethanol yield calculated for yeast Metchnikowia cibodasensis Y34 was 0.4±0.04 g/g of fermentable sugars at 32.5oC with 50% enzymatic hydrolysate of WW by incubating for 8 days. It was suggested that SHF could be a beneficial approach to increase the conversion of hemicellulose to fermentable sugars to produce bioethanol on a large scale.

This research study focused on the primary freshwater surface sources of Khyber Pakhtunkhwa (KP) province, Pakistan—Swat and Kabul rivers. The study aimed to assess microplastic (MP) contamination of fish in the Swat and Kabul rivers. Understanding this contamination is vital for evaluating the environmental and health risks associated with consuming contaminated fish and contributing to the ongoing conservation efforts. The study’s objective was to investigate the presence of MPs in the gastrointestinal tracts (GIT) of fish and to delineate the identified MP types. Samples of local dominant fish (Schizothorax plagiostomus [Swatay] and Racoma labiata [Chunr], Cyprinus carpio [Common Carp], and Clupisoma naziri [Sher Mayai]) were collected, and their body weight and length assessed to gauge the overall health. The GIT samples were processed, digested and filtered before microscopic examination to detect MPs. Subsequently, the identified MPs were subjected to attenuated total reflectance–Fourier transform infrared spectroscopy for characterization by analyzing their absorption bands. Results of the study showed the presence of MPs in fish samples, predominantly identified as polyethylene (PE), with polypropylene (PP) being the subsequently prevalent plastic type, which manifested fish contamination with MPs. The study revealed MP pollution in both Swat and Kabul rivers, with fish ingesting these particles. This poses potential health risks for fish and health of the ecosystem.

Abstract A rare metabolic condition called alkaptonuria (AKU) is caused by a decrease in homogentisate 1,2 dioxygenase (HGO) activity due to a mutation in homogentisate dioxygenase (HGD) gene. Homogentisic acid is a byproduct of the catabolism of tyrosine and phenylalanine that darkens the urine and accumulates in connective tissues which causes an agonizing arthritis. Employing the use of deep learning artificial intelligence (AI) drug design, this study aims to alleviate the current toxicity of the AKU drugs currently in use, particularly nitisinone, by utilizing the natural flavanol kaempferol molecule as a 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase inhibitor. Kaempferol was employed to generate three effective de novo drug candidates targeting the enzyme 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase using an AI drug design tool. We present novel AIK formulations in the present study. The AIK’s (Artificial Intelligence Kaempferol) examination of drug-likeliness among the three led to its choice as a possible target. The toxicity assessment research of AIK demonstrates that it is not only safer to use than other treatments, but also more efficient. The docking of the AIGT with 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase, which revealed a binding affinity of around −9.099 kcal/mol, highlights the AIK’s potential as a therapeutic candidate. An innovative approach to deal with challenging circumstances is thus presented in this study by new formulations kaempferol that have been meticulously designed by AI. The results of the in vitro tests must be confirmed in vivo , even though AI-designed AIK is effective and sufficiently safe as computed.

This study aims to determine the effects of the ratio of sweet potato extract and stevia on the physicochemical characteristics of effervescent granules. This study uses the Factorial Randomized Group Design with three repetitions. The treatment design carried out in this study consists of one factor, namely, the comparison of sweet potato extract consisting of six levels, namely, (37.5:7.5), (35:9), (32.5:11.5), (30:14), (27.5:16.5), and (25:19). Responses in this study include chemical responses, namely, water content, pH value test, total sugar content, and anthocyanin content. Physical responses include dissolving time, hygroscopicity, color intensity, and scanning electron microscope. The comparison of sweet potato extract with stevia results showed an effect on effervescent granule characteristics, namely, total sugar content, dissolving time test, hygroscopicity level, and color intensity. This includes a moisture content of 2.56%, pH value of 3.45, total sugar content of 1.61%, and anthocyanin content of 21.19 mg/g. The best physical response results are dissolving time of 39.96 s, hygroscopicity level of 0.33%, and color intensity L* 49.46, color a* 16.55, and color b* -4.21.

This study investigates the genomic features and probiotic potential of Lactiplantibacillus plantarum HMX2, isolated from Chinese Sauerkraut, using whole-genome sequencing (WGS) and bioinformatics for the first time. This study also aims to find genetic diversity, antibiotic resistance genes, and functional capabilities to help us better understand its food safety applications and potential as a probiotic. L. plantarum HMX2 was cultured, and DNA was extracted for WGS. Genomic analysis comprised average nucleotide identity (ANI) prediction, genome annotation, pangenome, and synteny analysis. Bioinformatics techniques were used to identify CoDing Sequences (CDSs), transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA) genes, and antibiotic resistance genes, as well as to conduct phylogenetic analysis to establish genetic diversity and evolution. The study found a significant genetic similarity (99.17% ANI) between L. plantarum HMX2 and the reference strain. Genome annotation revealed 3,242 coding sequences, 65 tRNA genes, and 16 rRNA genes. Significant genetic variety was found, including 25 antibiotic resistance genes. A phylogenetic study placed L. plantarum HMX2 among closely related bacteria, emphasizing its potential for probiotic and food safety applications. The genomic investigation of L. plantarum showed essential genes, including plnJK and plnEF, which contribute to antibacterial action against foodborne pathogens. Furthermore, genes such as MurA, Alr, and MprF improve food safety and probiotic potential by promoting bacterial survival under stress conditions in food and the gastrointestinal tract. This study introduces the new genomic features of L. plantarum HMX2 about specific genetics and its possibility of relevant uses in food security and technologies. These findings of specific genes involved in antimicrobial activity provide fresh possibilities for exploiting this strain in forming probiotic preparations and food preservation methods. The future research should focus on the experimental validation of antibiotic resistance genes, comparative genomics to investigate functional diversity, and the development of novel antimicrobial therapies that take advantage of L. plantarum 's capabilities.

Buruli ulcer (BU) a neglected disease induced by the bacterium Mycobacterium ulcerans, predominantly impacts tropical and subtropical areas with its pathophysiology ascribed to the Mycolactone protein. Current antibiotics frequently prove insufficient to manage advanced or chronic ulcers and the rise of drug resistance presents a considerable challenge. This work aims to address these challenges by employing computational methods to identify therapeutic candidates from organic compounds, which may be developed into more effective therapies for Buruli ulcer. The Gas-Chromatography Mass Spectrometry (GCMS) analysis of the Thymus Vulgaris identified the 29 bioactive compounds as potential drug candidates having different medicinal properties. Out of the 29 compounds against the mycolactone protein, 14 compounds demonstrated a binding affinity higher than − 6 kcal/mol predicted through PyRx. Among all compounds, gamma sitosterol and borneol showed the highest binding affinity − 7.7 kcal/mol. The ADMET analysis predicted that the compound borneol crosses the PGP + through the Blood Brain Barrier and gastrointestinal tract without violating Lipinski's rule of 5 having high water solubility, and log p-value of 2.29. The molecular dynamic simulation was performed and showed the Eigenvalue of 1.332692e-04. The leads identified in the study have demonstrated encouraging outcomes with regard to their efficacy, toxicity, pharmacokinetics, and safety. Further experimental investigations can be conducted to evaluate their anti-bacterial activity, and their molecular frameworks could be utilized as a valuable foundation for designing new drugs for the treatment of Buruli ulcer.

Abstract Bimetallic nanoparticles, particularly Ag/Zn bimetallic nanoparticles, have gained increasing attention due to their unique properties, making them suitable for a variety of applications such as catalysis, water treatment, and environmental remediation. This study aimed to elucidate the use of bimetallic nanoparticles of Ag/Zn as an alternative to resistant pesticides for pest control. Furthermore, this research demonstrates that BNPs can target specific pollutants and degrade them through various mechanisms. BNP docking with the Nilaparvata lugens cytochrome P450 (CYP6ER1) protein exhibited the lowest binding energy of −7.5 kcal/mol. The cell permeability analysis of BNP in plant cells reveals that the BNP has 0 % permeability towards any cell at −10 kcal/mol energy, which is the lowest free energy translocation pathway. The harmful leftover residues of the pesticides have a higher chance of degradability in case of interaction with BNP validated by chemical–chemical interaction analysis. Additionally, MDCK permeability coefficient of small molecules based on the regression model was calculated for BNP which authenticated the efficiency of BNP. Moreover, Swiss ADMET simulated absorption using a boiled egg model with no blood–brain barrier and gastrointestinal crossing for the expected BNP molecule has been observed. Significantly, the findings indicate that employing bimetallic nanoparticles like Ag/Zn is a crucial strategy for bioremediation because they proficiently decompose pesticides while posing no risk to humans. Our results will facilitate the design of novel BNPs materials for environmental remediation and pest control ensuring human health safety that are predicated on bimetallic nanoparticles.