CТРУКТУРИРОВАНИЕ БЕЛКОВ НАНОРАЗМЕРНЫМИ ДИАЛЬДЕГИДПРОИЗВОДНЫМИ МАЛЬТОДЕКСТРИНА
Аннотация
Исследованы условия синтеза нового препарата - диальдегида мальтодекстрина, относящегося к биполимерам растительного происхождения, обладающего структурирующей способностью в отношении белковых материалов. Методом титриметрического анализа с использованием гидрохлорида гидроксиламина определено содержание альдегидных групп в мальтодекстрине, окисленном с использованием пероксида водорода и периодата натрия. Определены условия окисления исходного мальтодекстрина до продукта с различным содержанием альдегидных групп. Изучено влияние окисления на размер частиц диальдегидмальтодекстрина и установлено, что полученные производные мальтодекстрина можно отнести к наноразмерным структурам. Определена зависимость гидротермической устойчивости пленок желатина, использованного в качестве модели белка коллагена, от содержания альдегидных групп в окисленном мальтодекстрине. Показано влияние степени окисления мальтодекстрина на температуру плавления и прочностные характеристики желатиновой пленки. Установлена высокая структурирующая способность диальдегидмальтодекстрина, проявляющаяся в повышении температуры плавления желатиновой пленки на 25 °C, по сравнению с исходной пленкой. Увеличение прочности структурированной пленки сопровождается снижением показателя относительного удлинения, что свидетельствует об образовании плотной сетки межмолекулярных связей между аминогруппами белка и альдегидными группами окисленного мальтодекстрина. Исследована возможность применения диальдегидных производных мальтодекстина для структурирования волокнистого коллагена дермы шкуры крупного рогатого скота. Определены условия обработки голья, способствующие повышению устойчивости коллагеновой матрицы к гидротерсическому воздействию. Показано, что диальдегидпроизводные мальтодекстрина обладают дубящим действием, сравнимым по эффективности с растительными дубителями. Установлено повышение гидротермической устойчивости полученного кожевенного полуфабриката до 71-72 °С. Диальдегидмальтодекстрин может быть использован в качестве альтернативного существующим дубящим веществам дубителя, позволяющего получать кожу светлого цвета с высокими экологическими характеристиками, включая способность к биоразложению.
Литература
Krishnamoorthy G., Sadulla S., Sehgal P.K., Mandal A.B. Greener approach to leather tanning process: d-Lysine aldehyde as novel tanning agent for chrome-free tanning. J. Clean. Prod. 2013. N 42. P. 277-286. DOI: 10.1016/j.jclepro.2012.11.004.
Madhan B., Muralidharan C., Jayakumar R. Study on the stabilisation of collagen with vegetable tannins in the presence of acrylic polymer. Biomaterials. 2002. V. 23. N 14. P. 2841-2847. DOI: 10.1016/S0142-9612(01)00410-0.
Raghava Rao. J., Chandrababu N.K., Muralidharan C., Balachandran Unni Nair, Rao P.G., Ramasami T. Re-couping the Wastewater: A Way Forward for Cleaner Leather Processing. J. Clean. Prod. 2003. V. 11. N 5. P. 591-599. DOI: 10.1016/S0959-6526(02)00095-1.
Chetvertneva I.A., Karimov O.K., Teptereva G.A., Tivas N.S., Movsumzade E.M., Babayev E.R. Wood compo-nents as sources of pentosan-containing raw materials for the synthesis of useful compounds, products and reagents. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 3. P. 107-115 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216403.6363.
Ramesha M., Palanikumarb K., Hemachandra Reddyc K. Plant fibre based bio-composites: Sustainable and renewable green materials. Renew. Sust. Energ. Rev. 2017. V. 79. N 11. P. 558-584. DOI: 10.1016/j.rser.2017.05.094.
Chursin V.I. Oxidative modification of chitosan. Plast. Massy. 2011. N 5. P. 35-39 (in Russian).
Chursin V.I., Chirkova N.A. Synthesis and properties of methylol derivatives of urethane alcohols. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2007. V. 53. N 1. P. 91-93 (in Russian).
Koerkamp C.K., Granet R., Zerrouki R., Villandier N., Jérôme F., Barrault J., Krausz P. Efficient oxidative modi-fication of polysaccharides in water using H2O2 activated by iron sulfophthalocyanine. Carbohydr. Polym. 2009. V. 78. P. 938–934. 10.1016/j.carbpol.2009.07.021.
Grebennikova O.V., Mikhailova A.N., Molchanov V.P., Sulman A.M., Doluda V.Y., Matveeva V.G. Polymeric carriers for the immobilization of enzymes in the synthesis of biologically active compounds. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 1. P. 67-72 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216401.6223.
Vasilkevich V.M, Sobol Yu. A., Filonov V.P. Some as-pects of experimental study and hygienic assessment of disinfectants used in health care organizations and the food indus-try. Zdorov'ye Okr. Sreda. 2016. N 26. P. 210-213 (in Russian).
Barreto A., Vargas M., Garrido C. Auto-Cross-Linking Hydrogels of Hydrogen Peroxide-Oxidized Pectin and Gelatin for Applications in Controlled Drug Delivery. Int. J. Polym. Sci. 2019. N 3. Р. 1-11. DOI: 10.1155/2019/9423565.
Changdao Mu, Jimin Guo, Xinying Li, Wei Lin, Defu Li. Preparation and properties of dialdehyde carboxymethyl cellulose crosslinked gelatin edible films. Food Hydrocol. 2012. V. 27. N 1. P. 22-29. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2011.09.005.
Veymar G., Tacias-Pascacio Claudia Ortiz, Nazzoly Rueda, Ángel Berenguer-Murcia, Niuris Acosta, Inmac-ulada Aranaz, Concepción Civera, Roberto Fernandez-Lafuente, Andrés R. Alcántara. Dextran Aldehyde in Bio-catalysis: More Than a Mere Immobilization System. Catalysts. 2019. V. 9. N 7. P. 622. DOI: 10.3390/catal9070622.
Kanth S.V., Nirenjana M., Archana T.N., Madhan B., Raghava Rao J., Unni Nair B. Dialdehyde alginic acid -a novel biopolymeric tanning agent. J. Am. Leather Chem. Assoc. 2007. V. 102. P. 353-362.
Ozkan C.K., Ozgunay H. Alternative Tanning Agent for Leather Industry from a Sustainable Source. J. Am. Leather Chem. Assoc. 2021. V. 116. N 3. P. 89-99. DOI: 10.34314/jalca.v116i3.4249.
Zobkova Z.S. Food additives and functional ingredients. Molochnaya Prom-t'. 2007. N 10. P. 6 – 10 (in Russian).
Gumnikova V.I., Dyatlov V.A., Grebeneva T.A., Kruppa I.S., Kireev V.V., Bakhmutov V.I. Study of the chemical structure of dialdehyde dextrans obtained by periodate oxidation under various conditions. Plast. Massy. 2013. N 6. P. 44-50 (in Russian).
Liu B.H., Wei Z., Wang Y.N., Bi Shi. Preparation of Oxidized Poly (2-hydroxyethyl acrylate) with Multiple Aldehyde Groups by TEMPO-mediated Oxidation for Gelatin Cross-linking. J. Am. Leather Chem. Assoc. 2019. V. 114. P. 163-170.
Bruneel D., Schacht E. Chemical modification of pullulan: 1. Periodate oxidation. Polymer. 1993. V. 34. N 12. P. 2628-2632. DOI: 10.1016/0032-3861(93)90600-F.
Butrim S.M., Bildyukevich T.D., Butrim N.S., Yurk-shtovich T.L. Modification of potato starch by the action of hydrogen peroxide solutions. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2015. V. 58. N 1. P. 28-32 (in Russian).
Mousazadeh S., Ehsani A., Moghaddas Кia E.M., Ghasempour Z. Zinc oxide nanoparticles and periodate oxi-dation in developing pH-sensitive packaging film based on modified gelatin. Food Packag. Shelf Life. 2021. V. 28. N 18. P. 1-10. DOI: 10.1016/j.fpsl.2021.100654.
Mironenko N.V., Shkutina I.V., Selemenev V.F. Features of micelle formation of pentacyclic glycosides in aqueous solutions. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 4. P. 26-33 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6347.
