5化学系教授-DQ -CCT在过去的几十年中,在环境中的废水中发现了一些称为新兴的新污染物。这些污染物可以是药物,工业废物,农药等物质。此外,尚无对这些物质的组成和风险的全部了解,尽管这些物质以低浓度的形式可能存在于人们的环境和健康中(Zhao等,2024)。合成染料被广泛用于行业的各个部分,因为它们将颜色归因于与自然起源相比(Bakhnooh; Arvand,2024)更加稳定和便宜的产品。食品行业中使用最广泛的化合物之一是暮光黄色染料,其特征是橙色的颜色,它以几种饮料,糖果,冰淇淋,冰淇淋,蛋糕等以及其他产品(Balram等,2023)中存在。尽管有广泛的用途,但研究表明,大量食用时,该物质与健康问题有关,这可能导致过敏,皮肤刺激,突变,胃肠道疾病甚至癌症(Zhang等,2022)。此外,它代表了一个环境问题,因为它能够干扰水生生态系统,从而大大损害了存在的生物和动物(Abumelha,2024)。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年2月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.02.05.578914 doi:Biorxiv Preprint
壳聚糖涂层,源自甲壳类动物壳废物,具有固有的生物相容性和生物降解性,使它们适合各种生物医学和环境应用,包括电化学生物透镜。其胺和羟基官能团为化学修饰提供了丰富的位点,以增强电荷转移动力学并提供出色的粘附,从而实现了稳健的电极涂层接口进行电分析。本研究探讨了静电驱动的化学相互作用和交联密度的作用,该密度源自不同壳聚糖(CS)和戊二醛(GA)浓度在这方面的作用。研究阴离子([Fe(CN)6] 3 - /4-),中性(FCDM 0 / +)和阳离子([RU(NH 3)6] 2 + /3 +)氧化还原探针突显了通过含有正气收费路径的壳聚糖链与Dft分析计算的壳聚糖链与壳聚糖链的影响。我们的研究揭示了适当的CH与GA比如何对交叉连接功效和结果电荷转移动力学具有较大的影响,这主要是由于电触电驱动的,这是由于电动驱动的负电荷的亚烯酰胺离子朝向带阳性充电的阳性电荷载荷的外壳粒的迁移而促进了多达20倍分析的预浓度。值得注意的是,表面工程方法允许[Fe(CN)6] 4-检测限制的两个数量级增强,从裸机的0.1 µm到适当的水凝胶修饰后,裸露的GCE降至0.2 nm。
壳聚糖是由114批量的Mahtani壳聚糖提供的,其乙酰化度(DA)为2%,由1 H NMR确定,质量平均摩尔质量(m w)为619 kg/mol,分散剂(ð)的分散剂(1.6),由尺寸 - 1.6,通过尺寸 - 散发性切除率确定。壳聚糖以1、2-丙二醇和ACOH(50/50 V/V)的水醇混合物中的0.5%(w/v)以0.5%(w/v)的形式进行乙酰基壳。在剧烈的机械搅拌下将壳聚糖(GLCN)单位的静态藻类添加到D-葡萄糖(GLCN)单元中,并混合18小时以达到靶向DA。然后将壳溶液通过纤维素膜过滤,孔径从3 µm降低至0.45 µm。乙酰化的壳聚糖最终用NH 4 OH沉淀,用去离子水洗涤并冷冻干燥。乙酰化的壳聚糖,DA为35%,M W的693 kDa和1.8的分散性。
执行摘要几丁质是真菌,植物和昆虫细胞壁的主要组成部分。壳聚糖是一种自然存在的多糖,通过甲壳质的去乙酰化获得。壳聚糖和几丁质 - 葡聚糖是允许的产品,可用于减少不良微生物,沉淀辅助物,抗氧化剂,抗氧化剂,铜和铁浓度的降低以及去除污染物。壳聚糖还可以控制不良酵母菌的生长,例如乳酸菌,乳酸菌,乳酸菌,卵球菌和pediocococcus以及乙酸乙酸等乙酸细菌的生长。壳聚糖对微生物的作用机理在酸性溶液中降低了其强阳离子电荷,并且该电荷与微生物细胞壁的阴离子成分结合,并在物理上剪切了细胞壁。这种离子相互作用杀死了微生物。几丁质的乙酰化度(DA)是影响生物学,物理化学和机械性能的重要参数,并且是确定其分类是否为壳蛋白还是壳聚糖的重要参数。Chitosan正在成为一种非常重要的原材料,用于综合用于食品,医疗,制药,医疗保健,农业,工业和环境污染保护的广泛产品。壳聚糖被用作制造葡萄酒,啤酒,苹果酒和烈酒的加工帮助。无论技术目的是什么,含壳聚糖的沉积物都可以从葡萄酒中除去,在治疗结束时必须通过物理分离过程(例如齿条,离心和/或过滤)进行治疗结束时的烈酒。由于壳聚糖在略有酸性至中性pH值以及水性和乙醇溶液中不溶于溶解,因此任何残留的壳聚糖不太可能保留在处理的产品中。高性能液相色谱分析已证实,最终产物没有壳聚糖。因此,从葡萄酒源中估计的壳聚糖的摄入量可以被认为可以忽略不计。的解决方案允许使用尼日尔曲霉和阿加里库斯·比斯波勒斯(Agaricus bisporus)作为罚款剂和污染物治疗的真菌壳聚糖(OIV/OENO 336A/2009; 337a/2009; 337a/2009; 338a/2009; 338a/2009; 338a/2009; 339a; 339a; 339a/2009; 6; oiv-11; oiv,2011年(OENO 336A/2009; 337A/2009; 337A/2009; 337a/2009; 337a/2009; 337a; 337a; 337a; 337a; 337a; 337a; 337a; 337a;还通过2009年7月的OIV大会的决定添加了一本针对真菌壳聚糖的专着,考虑到“ OEnological Products的专家规格”的作品(OIV/OENO 368/2009,附录7),但目前仅允许FSANZ使用Chiting A. A.作为OIV批准过程的一部分,他们确实评估了加工辅助工具的毒性和葡萄酒消费者的安全风险。在本应用中已发表并总结了许多关于贝类壳聚糖(和其他来源)安全性的动物,人类和体外研究。同样,在这种应用中,Chinova Bioworks证明了来自Agaricus Bisporus的类似壳聚糖与来自贝类和尼日尔A.的壳聚糖如何。此外,他们的产品Pinnacle Mycrobrio获得了GRAS身份,以用作酒精饮料制造的加工。在FSANZ应用程序A1077中,申请人展示了尼日尔曲霉与贝类壳聚糖的类似壳聚糖以及FSANZ对他们接受安全信息的所有数据的回顾,并且该数据适用于尼日尔壳聚糖,因为它与A. Niger a. Niger sake a. Niger sake a. Niger sake a. Niger sake a. Niger sake sake a. Niger sake a. niger sake a. niger a. niger Chitosan均适用于A. niger Chitosan。澳大利亚葡萄和葡萄酒以及新西兰葡萄酒生产商都支持此应用程序。
摘要:几丁质及其衍生物壳聚糖是自然界中极为丰富的聚合物,存在于各种海洋和非海洋物种的外壳和外骨骼中。由于它们具有生物相容性、生物降解性、无毒性和非免疫原性等优良特性,它们因其巨大的潜在生物医学应用而受到关注。壳聚糖的多阳离子表面使其能够与药物分子形成氢键和离子键,这是其最有用的特性之一。由于壳聚糖具有生物相容性,因此可用于药物输送系统。壳聚糖基纳米粒子的开发也促进了壳聚糖作为局部输送药物的药物输送系统的重要性。此外,几丁质可用于癌症治疗,作为将抗癌药物输送到特定部位的载体,并通过降低细胞活力发挥抗增殖作用。最后,壳聚糖可用作伤口敷料,以促进皮肤上皮细胞的更快再生和成纤维细胞的胶原蛋白生成。正如本综述中讨论的那样,几丁质和壳聚糖在医学领域有着多种应用。认识到这两种聚合物的生物医学应用对于组织工程和纳米生物技术的未来研究至关重要。
在过去几十年中,含丁质废物的利用已成为一项紧迫的任务。当前的工作旨在研究壳聚糖(主要几壳蛋白成分之一)用于制备磁性可分离的生物催化剂。合成了基于固定在Fe 3 O 4纳米颗粒上的葡萄糖氧化酶(GOX)的多组分生物催化剂,合成了用壳聚糖和三聚磷酸钠修饰的纳米颗粒。用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二酰亚胺盐酸(EDC)和N-羟基糖糖酰亚胺(NHS)预先激活GOX的羧基。傅立叶转换红外光谱和低温氮的物理吸附被证明成功地修饰了磁性可分离的支撑物,并用细壳聚糖层成功。还确认了在支撑表面上的目标官能团的存在。在D-葡萄糖对D-葡萄糖 - δ-乳酮的氧化反应中研究了生物催化剂的活性和稳定性。固定的生物催化剂的活性略低于天然酶的活性。然而,固定的酶可以通过外部磁体轻松地与反应混合物分离,并实际上重复使用而不会丧失活性。确定了提供最大活性和稳定性的生物催化剂成分的比率。已经表明,与天然酶相比,通过上述方法固定GOX会导致pH和温度的工作范围增加15-20%。合成的生物催化剂可用于产生葡萄糖酸并确定各种流体中D-葡萄糖的浓度。
由于生物和非生物胁迫及其意外的组合,全球植物的发展和作物生产率大大降低。迄今为止,采用的各种化学物质(农药,肥料和植物调节剂)和基因工程技术来提高农作物对多种压力的耐受性,对环境产生了负面影响,并且耗时。这加快了努力,以寻找更环保的方法来控制植物压力。壳聚糖是一种生物聚合物,在很大程度上是从几丁质的脱乙酰基中提取的,并且似乎是克服这些问题以寻找更环保的解决方案的可行工具。由于其生物相容性,生态友好和经济性,成为农业中最受欢迎的生物聚合物之一。壳聚糖还通过信号转导途径激活防御机制,并转导过氧化氢和一氧化氮的二级分子以清除活性氧。在承受诸如干旱,盐和热量等非生物胁迫之前的壳聚糖已被证明可刺激植物的生长并增强抗氧化剂酶的产生,次生代谢产物和脱甲酸。在干旱中,它有助于积累OSMO - 细胞剂,以维持植物细胞的水潜力。另一方面,植物对壳聚糖的反应根据其结构,剂量,发育阶段和作物类型而变化。牢记这些事实的目的是为了更新有关壳聚糖的最新研究,其各种来源及其在不同作物中的有效浓度,针对生物性和非生物压力管理的作用机制,以改善农业的作物生产。
在天然聚合物中,壳聚糖作为化疗药物的药物输送系统引起了人们的特别关注 (7)。壳聚糖源自几丁质的脱乙酰化过程,是一种用途广泛的氨基多糖聚合物,大量存在于节肢动物的外骨骼和真菌的细胞壁中。其独特的属性,包括高载药量、持续循环、多功能性、在肿瘤部位精确释放药物、减轻对健康细胞的毒性、良好的靶向能力、生物相容性、生物降解性、抗菌和抗肿瘤特性以及细胞膜通透性,使其成为一种有吸引力的选择 (8)。化学改性的壳聚糖衍生物已显示出令人鼓舞的结果,可有效输送治疗剂,同时减少副作用。此外,壳聚糖在肿瘤部位的积累可以增强对癌细胞的免疫反应,并阻止肿瘤的生长和扩散。因此,由于具有抗肿瘤和止血活性且毒性极小,壳聚糖被认为是一种安全且生物相容的生物医学应用工具。壳聚糖的活性氨基易于与功能团连接,增强了其作为生物聚合物的多功能性 (7)。
为了测试建议的方法的性能,使用Heureka Planwise软件在100年内针对两个瑞典县(北方地区)和克罗伯格(BoreonMoral Zone)开发了不同的未来林业场景。模拟和分析了五种不同的测试方案; 1,当前林业(“ Cur”); 2,增长和收获的增加(“递增”); 3,保护区和额外的生物多样性促进措施(“ double+”); 4,终止林业(“停止”)和5,标准林业(“站立”)。场景“停止”模拟了所有森林管理实践均在2010年终止。但是,森林仍将受到当年之前进行的森林管理活动的影响。场景“立场”的目的是反映整个瑞典的总体平均林业,以最大程度地减少诸如架子年龄分布和变化的增长条件等因素的影响。