Электронно-пучковая плазма поможет экологично производить биополимеры

Исследователи из МФТИ при участии сотрудников из Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова создали новый метод производства низкомолекулярных производных хитина и хитозана посредством электронно-пучковой плазмы. Изучение размещено в издании Carbohydrate Polymers.

Хитин — второй по распространенности полимер по окончании целлюлозы. Хитин и его производное хитозан были открыты около 200 лет назад, но громаднейшую популярность эти вещества купили в последние десятилетия. В природе хитин и хитозан являются главными компонентами наружной оболочки членистоногих (кутикула у насекомых, панцирь у ракообразных), и тканей большинства грибов и некоторых водорослей.

Одни из самые перспективных веществ — это низкомолекулярные растворимые олигосахариды хитина и хитозана. Традиционно для получения этих соединений сырье подвергают химическому гидролизу для деполимеризации. Наряду с этим употребляются большие температуры и разные агрессивные вещества. На протяжении таковой обработки образуется много слабокислых и слабощелочных сточных вод, их нужно очищать, а отходы утилизировать.

Помимо этого, химический гидролиз требует громадных временных затрат и может продолжаться пара дней.

Ученые из МФТИ высказали предположение, что плазмохимические способы деполимеризации хитина и хитозана с применением неравновесной низкотемпературной электронно-пучковой плазмы имели возможность бы стать перспективной альтернативой химическому гидролизу. Исследователи поместили порошки этих полисахаридов в электронно-пучковый плазмохимический реактор, созданный ими на первых этапах изучения. Реакционная камера реактора была заполнена парами и кислородом воды.

Электронно-пучковая плазма генерировалась инжекцией в газ постоянного дорелятивистского электронного пучка.

В то время, когда электронный пучок проходит через газ, происходит ионизация, диссоциация и возбуждение его молекул, благодаря чего нарабатываются радикалы и другие химически активные частицы в очень высоких концентрациях, каковые не смогут быть достигнуты в простых равновесных условиях.

В случае если ввести в плазму порошок хитина либо хитозана, то эти частицы вместе с электронами первичного пучка способны привести к необходимым превращениям биополимерных молекул. Наряду с этим температура частиц порошка на протяжении обработки остается на уровне комнатной, что разрешает исключить разрушение полисахаридов. Как мы знаем, высокая температура есть важной проблемой химического гидролиза.

Для оценки биологической активности взятых олигосахаридов хитина и хитозана были изучены их бактерицидные особенности in vitro. Установлено, что они всецело подавляют размножение как стафилококка, так и кишечной палочки в репликационных и покоящихся формах. Полученные хитоолигосахариды кроме этого ингибировали рост нитевидных грибов P. tardum, P. chrysogenum, A. flavus, P. betae _и _C. herbarum.

«Отечественные опыты показали, что электронно-пучковую плазму возможно использовать для действенной и контролируемой деполимеризации хитина и хитозана с целью получения низкомолекулярных растворимых и биологически активных олигосахаридов хитина и хитозана. Созданный нами способ в полной мере может соперничать с разработками, традиционно применяемыми в химической и биотехнологической индустрии, а полученные хитоолигосахариды, надеюсь, отыщут собственный использование в сельском хозяйстве, фармацевтической индустрии и медицине», — сообщила ведущий создатель работы, врач технических наук Татьяна Васильева.

На сегодня известно более 70 направлений применения хитина и хитозана в самых различных областях: в сельском хозяйстве, медицине, пищевой индустрии, косметологии и многих вторых.

Случайные записи:

• Технологии усиливают нестабильность и больше не служат людям
• Найден способ удвоения света при помощи наноколпачков

Живой биополимер создали ученые Сибирского федерального университета

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Электронно-пучковая плазма режет хитин

  Резать хитин и хитозан электронно-пучковым «резаком» надёжнее и действеннее, чем простыми химическими способами. Немногим больше месяца осталось до…

• Ученые научились печатать при помощи лазера кремниевые электронные схемы прямо на бумаге

  Область печатаемой электроники, развивающаяся бурными темпами сейчас, уже разрешает создавать эластичные электронные схемы, дисплеи, каковые возможно…

• Электронные сигареты опаснее, чем может казаться

  Так именуемые электронные сигареты завоевывают все более широкую популярность и позиционируются чуть ли не как безвредные заменители простых сигарет. За…

• Переделка электронного трансформатора в более мощный

  При сборке той либо другой конструкции время от времени поднимается вопрос источника питания, в особенности в случае если устройство требует…