Synthesis and characterization of binary complexes of furcellaran with gelatin and bovine serum albumin

• Autorzy: Jamróz E. , Konieczna-Molenda A. , Para A.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2018.6.2

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i charakterystyka binarnych kompleksów furcellaranu z żelatyną i albuminą surowicy bydlęce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Furcellaran (FUR) complexes with albumin (BSA) and gelatin (GEL) were investigated. The zeta potential (ζ) values of furcellaran, gelatin and their mixtures at weight ratios 2 : 1, 1 : 1, and 1 : 2 (w/w) were measured over a pH range 2.0–10.0. FUR/GEL and FUR/BSA complexes were prepared by the electrolysis of aqueous solutions of both components taken in the 1 : 1 (w/w) ratio. The results of the elemental analysis, FT-IR spectroscopy and thermal analysis confirmed the formation of the complexes. The investigated complexes differed in their susceptibility to enzymatic hydrolysis and solubility. At room temperature, the solubility of FUR/GEL and FUR/BSA complexes was 0.055 ± 0.021 g/100 cm3 H2O and 0.031 ± 0.020 g/100 cm³ H₂O, respectively. Different structures of FUR/GEL and FUR/BSA complexes, determined by SEM studies, can explain differences in both solubility and hydrolytic susceptibility. Enzymatic studies showed that the furcellaran/gelatin and furcellaran/bovine serum albumin complexes are biodegradable. The complexes were not physical mixtures of the components.

PL

Badano kompleksy furcellaranu (FUR) z albuminą (BSA) oraz żelatyną (GEL). Wartości zeta potencjału (ζ) furcellaranu, żelatyny oraz ich mieszanin w stosunku masowym 2 : 1, 1 : 1, 1 : 2 określono w zakresie pH 2,0–10,0. Kompleksy FUR/GELoraz FUR/BSA otrzymano metodą elektrosyntezy przy stosunku masowym 1 : 1. Metodami analizy elementarnej (EA), spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) oraz analizy termicznej (DSC, TGA) potwierdzono powstanie kompleksów FUR/GELi FUR/BSA. Otrzymane kompleksy różniły się podatnością na hydrolizę enzymatyczną i rozpuszczalnością. W temperaturze pokojowej rozpuszczalność kompleksów FUR/GELi FUR/BSA wynosiła, odpowiednio, 0,055 ± 0,021 g/100 cm³ H₂O i 0,031 ± 0,020 g/100 cm³ H₂O. Obserwowana na zdjęciach SEM odmienna struktura kompleksów może tłumaczyć różnice w ich rozpuszczalności oraz podatności na hydrolizę enzymatyczną. Analiza przebiegu hydrolizy wskazywała na biodegradowalność badanych kompleksów. Potwierdzono, że otrzymane kompleksy nie są fizycznymi mieszaninami składników.

Słowa kluczowe

EN

albumin; furcellaran; gelatin; polysaccharide-protein complexes

PL

albumina; furcellaran; żelatyna; kompleksy polisacharydowo-białkowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 63, nr 6
• Strony: 416--423
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys.

Twórcy

autor

Jamróz E.

• University of Agriculture, Institute of Chemistry, Balicka 122, 30-149 Cracow, Poland

autor

Konieczna-Molenda A.

• University of Agriculture, Institute of Chemistry, Balicka 122, 30-149 Cracow, Poland

autor

Para A.

• University of Agriculture, Institute of Chemistry, Balicka 122, 30-149 Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Tomasik P., Schilling C.: Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 1998, 53, 345. http://dx.doi.org/10.1016/s0065-2318(08)60046-3
• [2] Turgeon S.L., Schmitt C., Sanchez C.: Current Opinion in Colloid and Interface Science 2007, 12, 166. http://dx.doi.org/10.1016/j.cocis.2007.07.007
• [3] Zaleska H., Tomasik P., Ring S.: Carbohydrate Polymers 2001, 45, 89. http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(00)00239-3
• [4] Zaleska H., Ring S., Tomasik P.: International Journal of Food Science & Technology 2001, 36, 509. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2621.2001.00491.x
• [5] Grega T., Najgebauer D., Sady M. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2003, 11, 75. http://dx.doi.org/10.1023/A:1024275906612
• [6] Najgebauer D., Grega T., Sady M. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2004, 12, 17. http://dx.doi.org/10.1023/B:JOOE.0000003124.39173.8f
• [7] Najgebauer D., Grega T., Sady M. et al.: Molecules 2004, 9, 550. http://dx.doi.org/10.3390/90700550
• [8] Lii C.Y., Tomasik P., Zaleska H. et al.: Carbohydrate Polymers 2002, 50, 19. http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(01)00372-1
• [9] Zaleska H., Tomasik P., Lii C.Y.: Food Hydrocolloids 2002, 16, 215. http://dx.doi.org/10.1016/s0268-005x(01)00085-6
• [10] Zaleska H., Tomasik P., Lii C.Y.: Journal of Food Engineering 2002, 53, 249. http://dx.doi.org/10.1016/s0260-8774(01)00163-7
• [11] Lii C.Y., Chan H.H., Tomasik P. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2003, 11, 115. http://dx.doi.org/10.1023/A:1024687115062
• [12] Lii C.Y., Chen H.H., Lu S. et al.: International Journal of Food Science & Technology 2003, 38, 787. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2621.2003.00733.x
• [13] Burova T.V., Grinberg N.V., Grinberg V.Y. et al.: Biomacromolecules 2007, 8, 368. http://dx.doi.org/10.1134/S0965545X0904004X
• [14] Jamróz E., Konieczna-Molenda A., Para A.: Polimery 2017, 62, 673. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2017.673
• [15] Dejewska A., Mazurkiewicz J., Tomasik P. et al.: Starch/Stearke 1995, 47, 219. http://dx.doi.org/10.1002/star.19950470606
• [16] Zaleska H., Mazurkiewicz J., Tomasik P. et al.: Nahrung 1999, 43, 278. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1521-3803
• [17] Zaleska H., Ring S., Tomasik P.: Food Hydrocolloids 2000, 14, 377. http://dx.doi.org/10.1016/S0268-005X(00)00014-X
• [18] Li J.L., Cheng Y.Q., Wang P. et al.: Food Hydrocolloids 2012, 26, 448. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodhyd.2010.11.015
• [19] Khachatryan G., Khachatryan K., Grzyb J. et al.: Carbohydrate Polymers 2016, 151, 452. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.05.104
• [20] Białopiotrowicz T., Jańczuk B., Fiedorowicz M. et al.: Materials Chemistry and Physics 2006, 95, 99. http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2005.06.003
• [21] Lii C.Y., Liaw S.C., Lai V.M. et al.: European Journal of Polymers 2002, 38, 1377. http://dx.doi.org/10.1016/S0014-3057(02)00008-3
• [22] Lii C.Y., Liaw S.C., Tomasik P.: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences 2003, 12 (3), 25.
• [23] Huang G.Q., Sun Y.T., Xiao J.X. et al.: Food Chemistry 2012, 135, 534. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.04.140
• [24] Lin M., Meng S., Zhong W. et al.: Journal of Pharmaceutical Sciences 2008, 97, 4240. http://dx.doi.org/10.1002/jps.21297
• [25] Schilling C.H., Karpovich D., Tomasik P.: Journal of Biobased Materials and Bioenergy 2009, 3, 1. http://dx.doi.org/10.1166/jbmb.2009.1044
• [26] Schilling C.H., Tomasik P., Karpovich D.S. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2004, 12, 257. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-004-8317-z
• [27] Schilling C.H., Tomasik P., Karpovich D.S. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2005, 13, 57. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-004-1216-5
• [28] Schilling C.H., Tomasik P., Karpovich D.S. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2005, 13, 177. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-005-2948-6
• [29] Schilling C.H., Tomasik P., Karpovich D.S. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2005, 13, 203. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-005-4755-5
• [30] Devi N., Sarmah M., Khatun M. et al.: Advances in Colloid and Interface Science 2017, 239, 136. http://dx.doi.org/10.1021/la0262405
• [31] Laos K., Brownsey G.J., Ring S.G.: Carbohydrate Polymers 2007, 67, 116. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2006.04.021
• [32] Yin S.Y., Tang C.H., Cao J.S. et al.: Food Chemistry 2008, 106, 1004. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.07.030
• [33] Guan X., Yao H.Y., Chen Z.X. et al.: Food Chemistry 2007, 101, 163. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.01.011
• [34] Chen M., Zhao J., Xia L.: Carbohydrate Polymers 2008, 71, 411. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2007.06.011
• [35] Mkeder I., Travelet Ch., Durand-Terrasson A. et al.: Carbohydrate Polymers 2013, 94, 934. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.02.001
• [36] Jamróz E., Para G., Jachimska B. et al.: Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects 2014, 441, 880. http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.01.002
• [37] Miller G.L.: Analytical Chemistry 1959, 31, 426.
• [38] Kaczkowski J.: “Fundamentals of Biochemistry” (in Polish) WNT, Warsaw 2005.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).