Recent ChemRxiv on Agriculture and Food Chemistry: September 04, 2024

2024年9月4日 12:36

Determination of major chemical constituents and antimicrobial activities of essential oils extracted from Nonsaleable Grade (NSG) spices of Cymbopogon nardus, Rosmarinus officinalis, Thymus vulgaris and Coriandrum sativum seeds
1. 目的:
この研究の主な目的は、売れない等級（NSG）の植物スパイスを利用して、農業廃棄物を減らし、スパイス農家の収入を増やすことです。また、これらのスパイスから抽出されたエッセンシャルオイルの化学成分と抗菌活性を分析し、商業製品との比較を行うことであります。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、シトロネラ、ローズマリー、タイム、コリアンダーの種から抽出されたエッセンシャルオイルの化学成分をガスクロマトグラフィー質量分析計（GC-MS）を用いて分析しました。さらに、これらのオイルの抗菌活性を大腸菌（E. coli）、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、カンジダ・アルビカンス（C. albicans）に対して試験しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、売れ残りや等級外のスパイスを有効活用することにあります。これにより、農業廃棄物を減らすとともに、農家の収入向上に寄与することができます。また、得られたエッセンシャルオイルは、商業製品と同等またはそれ以上の抗菌活性を示すことが明らかになり、新たな価値創出が期待されます。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、他の種類のスパイスや異なる抽出方法によるエッセンシャルオイルの成分や抗菌活性の変化を調査することが挙げられます。さらに、これらのオイルの商業的応用可能性を探るための市場調査や消費者の受け入れ調査も必要です。
title:
Determination of major chemical constituents and antimicrobial activities of essential oils extracted from Nonsaleable Grade (NSG) spices of Cymbopogon nardus, Rosmarinus officinalis, Thymus vulgaris and Coriandrum sativum seeds
author:
Siying, LIU, Lingcheng, Su, Chiu-Hong, Lee, Jiajun, Chen, Huada Daniel, Ruan
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-8h389?rft_dat=source%3Ddrss

Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
1. 目的:
この研究の主な目的は、農食品および環境システムにおけるマイクロプラスチックの検出方法を開発することです。具体的には、迅速かつ現場での感度の高いマイクロプラスチックの検出技術を開発し、その蓄積が人間の健康に及ぼす潜在的なリスクを評価し、最小化することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、表面増強ラマン散乱分光法（SERS）を利用し、ジルコニウム（IV）を介したSERSラベル戦略とロダミンBをラマンレポーターとして使用しています。また、10μmのポリスチレンマイクロプラスチック（PSMPs）を対象に、その濃度を0.1ppmから検出限界1ppbまで超感度で定量化する手法を確立しました。さらに、実際の水道水システムにおける5ppmから30ppmの範囲でポリスチレンマイクロプラスチックの回収率90%以上を達成しています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、ジルコニウムを介したSERSラベル手法を用いることで、マイクロプラスチックの質的および超感度な定量化を実現した点にあります。従来の手法に比べて、より迅速かつ現場での検出が可能であり、非常に低い濃度でも検出が可能です。これにより、環境や食品中のマイクロプラスチックのリスク評価と管理が向上します。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、異なる種類のマイクロプラスチックやさらに小さなサイズのマイクロプラスチックに対する検出方法の拡張、さらには検出技術のさらなる感度向上が挙げられます。また、様々な環境条件下でのマイクロプラスチックの挙動や影響についての理解を深めるための研究も必要です。
title:
Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
author:
Haoming, Yang, Tianxi, Yang, Haoxin, Ye, Song, Yan, Chu, Chu
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mbz91?rft_dat=source%3Ddrss

Bio-Engineered Plant-produced Antigens, Self-Administered for Oral Vaccination: A Cottage Industry for Vaccines for Less Affluent Nations?
1. 目的:
この研究は、遺伝子組換え植物を利用して、外来抗原を発現させることにより、人間における免疫刺激を引き起こし、ウイルス感染からの免疫を提供する可能性を探ることを目的としています。さらに、このアプローチがグローバルなワクチン接種と予防医療の加速に寄与する可能性があることを示唆しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、遺伝子組換え植物が外来抗原を発現することにより生成されるmRNAとウイルス抗原（タンパク質）のレベルを示す実験結果を用いています。また、これらの植物由来の抗原を経口投与した際の免疫刺激効果についてのデータも提示されています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、植物を利用したワクチン生産システムにあり、従来のワクチン生産プロセスに比べて、精製の必要がなく、低温供給チェーンや医療専門家の依存を排除できる点です。これにより、資源が限られた地域でも容易にワクチン接種が可能となり、グローバルな健康格差の解消に寄与する可能性があります。
4. 未解決問題:
未解決の問題としては、この植物ベースのワクチンの安全性と効果を確認するためのさらなる臨床試験が必要であること、また、異なる環境や地域での植物の成長条件の適応性、保管や配布の際の具体的な方法論の確立が挙げられます。さらに、社会的受容性や倫理的な問題も検討する必要があります。
title:
Bio-Engineered Plant-produced Antigens, Self-Administered for Oral Vaccination: A Cottage Industry for Vaccines for Less Affluent Nations?
author:
Shoumen, Datta
date:
2024-08-30
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-9zvtr?rft_dat=source%3Ddrss

From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、動物の飼料生産において栄養の質、収益性、環境の持続可能性のバランスを取ることです。具体的には、NIRS（近赤外分光法）とLCA（ライフサイクルアセスメント）を組み合わせて、飼料の環境サステナビリティを効率的に予測し、最適化する新しいアプローチを提案しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、NIRSを使用して飼料成分の品質をリアルタイムで制御するだけでなく、成分の起源を特定するためにも使用されました。これらの起源情報を、地球規模で空間的に明示されたLCAと組み合わせて、環境足跡を評価しました。さらに、成分価格と輸送情報を取り入れ、品質、収益性、持続可能性の三重目標に向けて飼料を最適化しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、NIRSとLCAを組み合わせることにより、飼料の環境持続可能性を効率的かつ実時間で予測できる点にあります。これにより、気候変動や生物多様性への影響を3.3-39%削減しつつ、収益性をわずか0.82-2.4%しか低下させない最適な飼料比率を提供することができました。また、足跡と収益性のトレードオフを特定し、意思決定者がより環境に優しい飼料へと移行するための支援を行いました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、このNIRS-LCAアプローチを飼料だけでなく、食品、繊維、その他のバイオベース商品へと拡張応用することが挙げられます。また、さらに多様な地域や条件下でのデータ収集と分析を行い、より広範な適用性と精度を高める必要があります。
title:
From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
author:
Maria, Cairoli, Anne, Ottenbros, Sin Yong, Teng, Steef, Hanssen, Mark, Schoot, Christiaan, Kapper, Rosalie, van Zelm, Lutgarde, Buydens, Mark, Huijbregts, Jeroen, Jansen
date:
2024-08-28
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-1dr51?rft_dat=source%3Ddrss

Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この研究は、クルクミンの誘導体であるクルクミンI（Cur-I）とクルクミンIII（Cur-III）のHOO•ラジカル（標準化されたフリーラジカル）に対する酸化防止特性を、水とペンチルエタノエート（PEA）溶液中で調査することを目的としています。これは、密度汎関数理論（DFT）アプローチを用いて行われました。
2. 与えられた論文では、どのようなデータや情報を用いましたか？:
この研究では、クルクミンの中性形およびアニオン形のタウトマー（ケト-エノールとジケトン）の抗酸化特性を、水素移動（HT）、ラジカル付加形成（RAF）、単一電子移動（SET）という三つの一般的なメカニズムを通じて調査しました。また、クルクミン-HOOラジカル反応の固有パラメーター、熱化学パラメーター、および動力学が系統的に特徴づけられました。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この研究の新規性は、クルクミン誘導体のHOO•ラジカルに対する酸化防止特性を系統的に調査し、その反応の熱力学と動力学を詳細に分析した点にあります。特に、クルクミンIの反応速度がクルクミンIIIよりも水中で約3倍高いことが明らかにされました。また、主要な水素移動反応がプロトン結合電子移動（PCET）プロセスを介して発生することが詳細に分析されました。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
この研究では、PEA溶液中の反応速度がそれほど顕著ではなかったため、異なる溶媒環境でのクルクミン誘導体の反応速度やメカニズムをさらに詳細に調査することが未解決の問題として残されています。また、クルクミン誘導体の他のフリーラジカルに対する反応性や、生体内での挙動や効果についての研究も必要です。
title:
Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
author:
Duy Quang , Dao, Dinh Hieu , Truong, Thi My Duyen , Trinh, Thi Tu, Dinh, Thi Hong Minh , Pham, Urszula , Gawlik-Dziki, Minh Quan , Pham
date:
2024-08-26
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-0h0hn?rft_dat=source%3Ddrss

Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
1. 目的:
この研究の主な目的は、家庭用および工業用の収穫後洗浄方法が、食用植物の表面からマイクロおよびナノプラスチック（MNP）を効果的に除去できるかどうかを評価することです。これにより、食品安全と人間の健康への潜在的な脅威を軽減することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、異なるサイズのプラスチック粒子（42 µmのポリスチレン、6 µmのポリメチルメタクリレート、61 nmのポリスチレン）をテストし、それぞれの粒子に対する異なる洗浄方法（水道水洗浄、野菜用洗剤洗浄、超音波洗浄）の除去効率を評価しました。また、評価には共焦点ラマン分光法と表面増強ラマン分光法（SERS）が使用されました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、共焦点ラマン分光法とSERSを用いて、新鮮な生産物からMNPを除去するための一般的な洗浄方法の効果を評価し比較したことにあります。これにより、特定のプラスチック粒子のサイズに応じて、どの洗浄方法が最も効果的であるかを明らかにしました。例えば、水道水洗浄は42 µmのポリスチレンの除去には高い効果を示しましたが、6 µmのポリメチルメタクリレートには低い効果でした。野菜用洗剤はポリメチルメタクリレートの除去に最も効果的でした。
4. 未解決の問題:
今後の課題として、より小さいサイズ（61 nm）のポリスチレン粒子の除去効率が全体的に低かったため、これらの小さい粒子をより効果的に除去するための洗浄方法の開発が必要です。さらに、さまざまな種類のプラスチックや他の植物種に対する洗浄方法の効果も検討する必要があります。
title:
Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
author:
Mingjiu, Liu, Huiyuan, Guo, Anupam, Das, Lynn, Terry
date:
2024-08-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qmfsc?rft_dat=source%3Ddrss

All-Natural Aggregation-Induced Emission-Active Glycyrrhizic Acid Hydrogels for Drug-Resistant Bacteria-Infected Wound Healing
1. 目的:
本研究は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）に感染した創傷の治癒を促進するための全天然の堅牢な集積誘起発光（AIE）活性ハイドロゲルの開発を目的としています。このハイドロゲルは、中国の天然ハーブ分子である甘草酸（GA）と黄連素（BR）から構成されており、優れた生物学的活性、生体適合性、そして環境に優しいプロセスを持つ理想的なドレッシングとして使用されることが望まれています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、甘草酸と黄連素の2つの天然中国ハーブ分子を用いて、その自己集合による超分子GAナノフィブリルとBR分子との相互作用により、強い蛍光発光、優れた機械的強度、構造回復能力、そして興味深い刺激応答性蛍光特性を持つ集積繊維ネットワークを形成しています。さらに、in vivo（生体内）研究を通じて、このハイドロゲルがMRSAに感染した皮膚創傷の治癒を促進することが示されています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、全天然成分からなるAIE活性ハイドロゲルを用いて、抗炎症および抗菌能力、特に可視光下で活性酸素種を生成することによる光力学的抗菌能力を有することです。これにより、薬剤耐性菌に感染した創傷の治療において、バクテリア感染の減少、マクロファージの表現型変換、炎症反応の抑制、コラーゲンの沈着促進、および血管新生の強化を実現しています。
4. 未解決の問題:
将来的には、このハイドロゲルの臨床応用に向けたさらなる研究が必要です。特に、異なるタイプの菌に対する抗菌効果の範囲や、長期間の使用における安全性と効果の評価が挙げられます。また、製造プロセスの最適化や、より広範な臨床試験を通じてその有効性と安全性をさらに検証する必要があります。
title:
All-Natural Aggregation-Induced Emission-Active Glycyrrhizic Acid Hydrogels for Drug-Resistant Bacteria-Infected Wound Healing
author:
Zhili, Wan, Qing , Li, Yang, Liu, Shiqi, Zhang, Xinke, Yu, Sili, Liu, Yang , Yuan, Paul, Van der Meeren, Xiaoquan , Yang
date:
2024-08-20
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-hhr43?rft_dat=source%3Ddrss

Towards a Circular Nitrogen Bioeconomy: Integrating Nitrogen Bioconcentration, Separations, and High-Value Products for Nitrogen Recovery
1. 与えられた論文の目的:
与えられた論文の主な目的は、廃水からの窒素（N）の回収を通じて、エネルギー集約型の合成窒素固定（ハーバー・ボッシュ法）への依存を減らし、さらに廃水処理における硝化・脱窒処理の負担を軽減することです。また、廃水からの窒素回収のための統合的な生物学的および物理化学的技術の改善を提案し、回収した窒素製品の製品ポートフォリオを肥料以外に拡大することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
論文では具体的なデータや情報について詳細な記述はありませんが、一般的な問題点として、市町村の廃水中の低窒素濃度、生物学的処理と互換性のある高効率分離技術の欠如、および回収された窒素の適切な製品と市場の不足が挙げられています。また、サイアノフィシンという多様な細菌によって生成される窒素豊富な生物高分子を、市町村の廃水からの窒素の生物濃縮および回収の潜在的なターゲットとして強調しています。
3. 新規性および解決された問題:
新規性としては、生物学的および物理化学的技術を統合することにより、選択的で調節可能な窒素回収を向上させる方法を提案しています。また、回収した窒素製品の用途を肥料に限定せず、より広い製品ポートフォリオへと拡張することも新しいアプローチです。解決された問題としては、窒素回収のための技術的および経済的障壳を克服するための具体的な技術統合の提案が挙げられます。
4. 未解決の問題:
未解決の問題としては、市町村の廃水から効果的に窒素を回収するための技術の開発、特に低濃度の窒素に対応する高効率の分離技術の開発が必要です。また、回収した窒素を市場に適応させるためのさらなる評価と製品開発が求められます。これらの技術的および市場関連の課題に対処することが、今後の研究や技術開発の重要な焦点となるでしょう。
title:
Towards a Circular Nitrogen Bioeconomy: Integrating Nitrogen Bioconcentration, Separations, and High-Value Products for Nitrogen Recovery
author:
Edward, Apraku, McKenna, Farmer, Chayse, Lavallais, Danna, Soriano, Justin, Notestein, Keith, Tyo, Jennifer, Dunn, William, Tarpeh, George, Wells
date:
2024-08-16
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mmj9z?rft_dat=source%3Ddrss

Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
1. 目的:
この研究の主な目的は、食品の凍結過程での損傷を防ぎ、食品ロスを減少させるための方法を見つけることです。具体的には、食品の凍結過程における二つの主要なプロセス、すなわち氷核形成と氷の成長の定量的な測定を行い、それぞれの食品に最適化された凍結プロセスを設計することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
新たに開発されたマイクロサーモグラフィーシステムを使用して、実際の食品（牛肉、ズッキーニ、ブロッコリー、ジャガイモ）における氷核形成と成長の速度をin-situ（その場で）で測定しました。さらに、これらの食品の化学組成を分析し、既存の結晶成長と核形成の原理を適用して、氷核形成と氷の成長の間に見られた逆の関係を説明しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、食品ごとに異なる凍結挙動（氷核形成と氷の成長の速度）を定量的に測定し、これらの違いが食品の化学組成によってどのように影響されるかを明らかにした点にあります。これにより、食品の種類に応じたカスタマイズされた凍結プロセスを設計することが可能となり、食品の品質を向上させることで食品ロスを削減する効果的な手段を提供しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに多様な食品に対して同様の測定を行い、より広範なデータを集めることが挙げられます。また、異なる凍結条件（温度、速度など）が食品の凍結挙動にどのように影響するかを調査することも重要です。これにより、さらに効率的かつ具体的な食品ごとの凍結プロトコールを開発するための基盤が築かれるでしょう。
title:
Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
author:
Ran, Drori, Martin , Zalazar, Shriya Jitendra, Kalburge, Yining, Zhang
date:
2024-08-16
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-lwczt-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Studying Superheated Stevia with Polynomial Chaos in Quantum ESPRESSO: opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization
1. 与えられた論文の目的:
本研究の目的は、ステビアを加えた際のマイクロ波加熱コーヒーの過熱現象を理解することです。ステビア粒子が泡の核生成地点として機能し、一次相転移が発生するメカニズムを解明することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
本研究では、量子力学的シミュレーションを用いてステビアの活性成分の構造緩和を分析しました。具体的には、最小基底状態の電子密度エネルギー力によるステビア構造の緩和を調査しています。また、ステビアの分子平面上に存在する高頻度で移動するカルボキシルおよびヒドロキシル基の側鎖との相互作用に焦点を当てています。
3. 新規性および解決された問題:
この研究は、ステビア粒子が過熱を引き起こす核生成地点として機能する可能性を示唆しています。これまで、密封されたマイクロ波加熱後の水に小石を加えた際の過熱は観察されていましたが、ステビアを加えたコーヒーの過熱については理解されていませんでした。この研究は、沸点以上の温度上昇をニュートン冷却ダイナミクスの不確実性の範囲内で捉えることができると示しています。
4. 未解決の問題:
ステビアによる過熱現象の詳細な物理的メカニズムの解明は、引き続き研究されるべき課題です。また、この現象が高温・常圧環境下での粒子蓄積、例えばエンジン内の燃料など、他のシステムにどのように適用されるかを理解することも重要です。
title:
Studying Superheated Stevia with Polynomial Chaos in Quantum ESPRESSO: opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization
author:
Saleem, Al Dajani
date:
2024-08-06
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-50ctc?rft_dat=source%3Ddrss

Mutual Interactions of Silymarin and Colon Microbiota in Healthy Young and Healthy Elder Subjects
1. 与えられた論文の目的:
この研究の目的は、食事由来のフラボノリグナン（特定の種類のポリフェノール）がどのようにして腸内微生物によって代謝されるかを理解することです。また、これが年齢特有の栄養戦略にどのように影響を与えるかを明らかにし、食事ポリフェノールの代謝に関する知見を進展させることを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、シリマリン成分、特にイソシリビンBの代謝に着目し、それが腸内細菌群集の変化、特にファエカリバクテリウム属とエリシペロトリカセ科UCG-003の豊富さとの関連を調査しました。これには、腸内微生物の機能性を評価するための微生物群集の解析が含まれています。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、特定のシリマリン成分（イソシリビンB）が腸内微生物によってどのように代謝されるかを明らかにした点にあります。これにより、特定の腸内細菌（ファエカリバクテリウム属とエリシペロトリカセ科UCG-003）がこれらの化合物の代謝において重要な役割を果たしていることが判明しました。これは、食事フラボノリグナンの健康への影響を理解する上で重要な情報です。
4. 未解決の問題:
将来的には、異なる年齢層や健康状態の人々におけるフラボノリグナンの代謝パターンをさらに詳細に調査する必要があります。また、これらの化合物が具体的にどのような健康効果をもたらすかを明確にするための臨床研究も必要です。これにより、より効果的な年齢特有の栄養戦略を開発するための基盤が築かれることになります。
title:
Mutual Interactions of Silymarin and Colon Microbiota in Healthy Young and Healthy Elder Subjects
author:
Kateřina, Valentová, Katerina, Tomisova, Veronika, Jarosova, Petr, Marsik, Anna, Mascellani Bergo, Ondrej, Cinek, Lucie, Hlinakova, Pavel, Kloucek, Vaclav, Janousek, Jaroslav, Havlik
date:
2024-08-06
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4drz1-v4?rft_dat=source%3Ddrss

Rising Threats of Antimicrobial Resistance (AMR) In Herbal Therapies: A Comparative Analysis of Home-Prepared and Commercial Remedies for Typhoid, Malaria and Stomach Ulcer
1. 目的:
この研究は、ナイジェリアのカドゥナ州において市場で販売されているハーブ製品と、胃潰瘍、腸チフス、マラリア熱を治療するための正統派準備されたハーブカクテルレジメンの微生物汚染を定量化し、高密度および中密度の居住地域における抗菌薬耐性（AMR）の増加への寄与を評価することを目的としています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、カドゥナ市場で販売されているハーブ製品とハーブカクテルレジメンのサンプルを収集し、それらのサンプルからの細菌の汚染レベルを測定しました。具体的には、Shigella spp.、S. aureus、Salmonella spp.、E. coli などの細菌のカウントと、これらの細菌が抗生物質に対して示した耐性パターンを調査しました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究は、ハーブ製品が抗菌薬耐性の原因となる可能性があることを明らかにし、特に多剤耐性（MDR）菌株の存在を示しました。これは、ハーブ製品の安全性を確保し、消費による健康リスクとAMRへの寄与を軽減するための厳格な品質管理策の必要性を強調しています。
4. 未解決の問題:
この研究では、ハーブ製品の安全性を確保するための具体的な品質管理基準の開発や、これらの製品に含まれる可能性のある抗菌薬耐性菌に対する新しい抗生物質治療の必要性が浮かび上がっています。また、ハーブ製品の使用と抗菌薬耐性の増加との関連をさらに詳細に調査することが求められています。
title:
Rising Threats of Antimicrobial Resistance (AMR) In Herbal Therapies: A Comparative Analysis of Home-Prepared and Commercial Remedies for Typhoid, Malaria and Stomach Ulcer
author:
Samuel, Ambo Dennis, Mathew, Gideon, Kuzmin, Anton
date:
2024-08-05
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-vlm2n-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Optimization of Cosolvent Enhanced Lignocellulosic Fractionation for Isolating Switchgrass Lignin with Distinct Structural Features Using Response Surface Methodology
1. 目的:
この研究の主な目的は、バイオマスポリマーを燃料、化学品、その他の製品に変換するために分離・分画するプレトリートメントと分画技術に焦点を当てることです。特に、高価値の芳香族プラットフォーム分子に変換可能な未凝縮リグニン製品を分離するための反応条件を最適化することが研究の目的です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、時間（10-30分）、温度（140-180°C）、酸濃度（0.025-0.1M H2SO4）の影響をモデル化し、スイッチグラスを使用した共溶媒強化リグノセルロース分画（CELF）プロセスを通じて、リグニンの収率（最大で定量的）、分子量（Mw = 700-2000 g/mol）、ヒドロキシル基含量（3.55-6.06 mmol OH/g）について調査しました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、プレトリートメントの厳しさという単一の値で時間、温度、酸濃度の効果を組み合わせることの便宜性と、これらの条件が個別および組み合わせてリグニン品質に与える影響を明らかにしたことにあります。さらに、酸濃度と温度がリグニンの分子量とヒドロキシル基含量に影響を与え、これらの特性を同時に最大化（または最小化）することはできないことを示しました。また、滞留時間が収率や分子量に統計的に有意な効果を持たないことも示され、連続および流れるプロセスにおいて短い滞留時間がコスト削減につながる可能性があることが示唆されました。
4. 未解決問題:
将来的には、異なるプレトリートメント技術を比較するためのより詳細な基準や指標を開発する必要があります。また、リグニンの収率、分子量、ヒドロキシル基含量を同時に最適化するための条件をさらに詳細に調査することが挙げられます。さらに、他のバイオマス原料に対するこれらのプロセスの適用性や効率も今後の課題です。
title:
Optimization of Cosolvent Enhanced Lignocellulosic Fractionation for Isolating Switchgrass Lignin with Distinct Structural Features Using Response Surface Methodology
author:
Stephen, Chmely, James, Godwin, Hojae, Yi, Kendhl, Seabright, David, Harper
date:
2024-08-01
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qbjg2-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Impact of Dumpsite-Derived Compost on Heavy Metal Accumulation in Cultivated Maize and Spinach.
1. 目的:
この研究の主な目的は、大規模な廃棄物サイトからの堆肥を土壌改良材として使用することによって、農地の土壌、トウモロコシの植物、ほうれん草の野菜に含まれる重金属（Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Fe, Pb, Zn）の濃度を調査することです。この研究により、重金属に汚染された堆肥や土壌で栽培された作物を消費することの潜在的な健康リスクを明らかにし、食品安全と環境健康を保証するための継続的な監視と修復努力の重要性を強調しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、廃棄物サイトの堆肥、栽培用土壌、トウモロコシの植物、ほうれん草の野菜から採取したサンプルを分析し、これらのサンプルに含まれる重金属の濃度を測定しました。測定された重金属はカドミウム（Cd）、クロム（Cr）、銅（Cu）、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、鉛（Pb）、亜鉛（Zn）です。EUの限度値を超える重金属の存在を確認しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、廃棄物サイトの堆肥を使用した場合の土壌および作物における重金属の蓄積を具体的に調査し、その結果を詳細に報告した点にあります。また、重金属に汚染された堆肥が農作物に与える影響と、それが人間の健康に及ぼす潜在的なリスクを明らかにしました。
4. 未解決問題:
将来的には、重金属汚染が植物によってどのように吸収され、蓄積されるかのメカニズムをさらに詳しく解析する必要があります。また、重金属汚染土壌での安全な作物栽培方法や、汚染された土壌の修復技術の開発も重要な課題です。さらに、食品安全基準を満たすための具体的なガイドラインの確立も求められています。
title:
Impact of Dumpsite-Derived Compost on Heavy Metal Accumulation in Cultivated Maize and Spinach.
author:
Mathew, Gideon, Kuzmin, Anton, Mercy Omawumi, Boyi
date:
2024-07-31
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-3n8wx-v3?rft_dat=source%3Ddrss

Commercially available carrageenans show broad variation in their structure, composition, and functionality
1. 与えられた論文の目的:
本研究の目的は、異なる仕様を持つさまざまなメーカーからの商業用カラギーナンの広範なコレクションを体系的かつ包括的に特性評価することです。具体的には、構造と組成の分析を行い、実際の構造が製品によってどのように異なるかを明らかにし、その機能性について詳細な洞察を得ることを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、部分的な酵素的加水分解を基にした分析手法としてHPLC-MS（高速液体クロマトグラフィー・質量分析法）とHPSEC-RI（高分子排除クロマトグラフィー・屈折率検出器）を用いました。さらに、選択されたサンプルの機能性を詳しく理解するために流動学（レオロジー）を使用しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、商業用カラギーナンの実際の構造について、メーカーが指定したカラギーナンタイプが常に対応する多糖類の構造を代表しているわけではないことを示した点にあります。特にλ-カラギーナンのサンプルでは、λ型の構造要素が含まれていないことが明らかにされました。また、異なるハイブリッドカラギーナンが存在することが示され、カルシウム添加時のゲル化特性に明確な違いが見られることが示されました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらなる商業用カラギーナンサンプルの構造と組成の分析が必要です。また、異なるカラギーナンタイプの精密な構造解析を進めることで、その機能性に関するより深い理解を得ることが挙げられます。さらに、この研究で開発された酵素的-クロマトグラフィックアプローチを用いて、他の多糖類に対しても同様の分析を行うことが考えられます。
title:
Commercially available carrageenans show broad variation in their structure, composition, and functionality
author:
Daniel, Wefers, Julia, Hale, Julian, Gerhäuser, Volker, Gaukel
date:
2024-07-30
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-96r6r-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Imaging and quantifying the biological uptake and distribution of nanoplastics using a dual-functional model material
1. 目的:
本研究は、ナノプラスチック（NPs）の生物体内での挙動を理解し、その人間健康への影響をより良く理解することを目的としています。具体的には、二重機能モデルナノプラスチック（model NP）を開発し、表面増強ラマン分光法（SERS）による生体内イメージングと誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）による定量化を可能にすることで、ナノプラスチックの生物体への取り込み、輸送、蓄積を詳細に調査することです。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、二重機能を持つモデルナノプラスチックを使用しました。このモデルNPは、ラマンレポーター機能化された金ナノ粒子を核としており、その外側にプラスチックの層が被覆されています。また、実験のマトリックスとしてニンニク植物を使用し、異なる濃度のモデルNP懸濁液で30日間栽培し、その取り込みをSERSとICP-MSで定量化・定性化しました。
3. 新規性と解決した問題:
従来の分析方法では、ナノプラスチックの検出において精度と精密性に問題がありましたが、本研究で開発された二重機能モデルNPは、SERSによる生体内での直接イメージングとICP-MSによる外部からの定量化を可能にしました。これにより、ナノプラスチックの生物体への取り込みや蓄積のメカニズムをより詳細に解析することができるようになりました。
4. 未解決の問題:
今後の研究では、異なる種類の植物や他の生物体でのモデルNPの挙動を調査する必要があります。また、長期間にわたる環境への影響や、ナノプラスチックが生態系に与える具体的な影響についてもさらに研究を深める必要があります。
title:
Imaging and quantifying the biological uptake and distribution of nanoplastics using a dual-functional model material
author:
Mingjiu, Liu, Huiyuan, Guo, Anupam, Das, Nubia, Zuverza-Mena, Jason, White
date:
2024-07-24
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zt155-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Sugar characteristics of honey from Abu Dhabi (United Arab Emirates) market
1. 目的:
この研究の主な目的は、アブダビ首長国の小売市場で販売されているハチミツサンプルのフルクトース、グルコース、およびスクロースの値を測定し、これらの糖類の構成比がハチミツの品質にどのように影響を与えるかを調査することです。また、市販のハチミツサンプルが地元の基準に適合しているかどうかを評価することも目的としています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、アブダビの小売市場から取得したハチミツサンプルを使用しました。それらのサンプルからフルクトース、グルコース、スクロースの含有量を測定し、それらの糖類の総含有量が27%から87%、スクロースの含有量が5%から37%の範囲であることを確認しました。また、サンプルの約33%がグルコースとフルクトースの標準閾値に適合していないことも明らかにしました。
3. 新規性や解決された問題:
この研究の新規性は、アブダビ市場で販売されているハチミツの糖類構成を詳細に分析し、その品質評価にどのように影響するかを明らかにした点にあります。特に、スクロースの高含有量がグルコースとフルクトースの低下に関連していることを発見し、これはハチミツの品質評価において重要な指標であることを示しています。また、地元の基準に適合しないハチミツサンプルの存在を確認し、品質管理の必要性を強調しました。
4. 未解決問題:
将来的には、より多くのハチミツサンプルを分析し、異なる地域や季節による変動を詳細に調べる必要があります。また、品質不適合の原因となる要因をさらに明らかにし、品質向上のための具体的な方策を提案することも重要です。さらに、消費者への正確な情報提供と教育も、ハチミツの品質保持には欠かせない要素となります。
title:
Sugar characteristics of honey from Abu Dhabi (United Arab Emirates) market
author:
Premanandh, Jagadeesan, Abdullah, Siddiqui, Khuloud Khalfan , Altaleei, Ahmed Awadh Hatem , Al Muharrami, Ali Usama , Lashari
date:
2024-07-19
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4m97l?rft_dat=source%3Ddrss

Metabolic Engineering in Plants: Advancing Crop Productivity and Sustainability through Precision Pathway Manipulation
1. 目的:
このレビューは、農業、栄養、持続可能性におけるグローバルな課題に対処するための強力なアプローチとして植物の代謝工学の可能性を探ることを目的としています。具体的には、作物の収量、栄養価、ストレス耐性、有用な代謝産物の生産を向上させるために、植物の一次および二次代謝経路を操作する最先端の戦略に焦点を当てています。
2. 使用されたデータや情報:
このレビューでは、オミクス技術（ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクス）と先進的な計算モデリングを統合し、代謝工学の設計を前例のない精度で最適化しています。また、CRISPR/Cas9などの遺伝子編集技術の適用についても議論しており、これらの技術がどのように植物の代謝を精緻化するのかを検討しています。
3. 新規性と解決できた問題:
このレビューは、合成生物学のアプローチや多遺伝子特性のスタッキングなど、分野を革新する新しいトレンドに焦点を当てています。特に、光合成効率、栄養利用、非生物的ストレス耐性を向上させるための標的代謝介入による最近の成功事例を詳述しています。これにより、作物の改良と持続可能な農業の未来に対する洞察を提供しています。
4. 未解決問題:
遺伝子改変作物の規制と生物安全性の側面を考慮する必要があります。また、食料安全保障、気候変動適応、価値ある化合物の持続可能な生産をさらに推進するための挑戦と将来の展望についても議論しています。これらの課題の解決には、科学的な進歩だけでなく、社会的、倫理的な観点からのアプローチが求められるでしょう。
title:
Metabolic Engineering in Plants: Advancing Crop Productivity and Sustainability through Precision Pathway Manipulation
author:
Katie, Fan
date:
2024-07-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qkkg6?rft_dat=source%3Ddrss

Spatially Offset Raman Spectroscopy (SORS) for sustainable Olive Oil authentication - tackling the challenges in on-site food control
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、オリーブオイルの真正性を非侵襲的に分析する方法を開発することです。特に、空間的にずれたラマン分光法（SORS）を用いて、容器を通してオリーブオイルのスペクトルを取得し、本物と偽物のオリーブオイルを識別する手法を確立することが目指されています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、4つのサンプルグループから得られた検証済みのオリーブオイルのデータセットを使用しました。このデータを基に、プロット作成、主成分分析、分類および回帰モデルを用いた分析戦略が開発されました。
3. 新規性や解決された問題:
この研究の新規性は、SORS技術を用いてオリーブオイルの真正性を現場で迅速に分析できる手法を開発した点にあります。これにより、従来の破壊的または時間を要する方法に代わる効果的な代替手段が提供されました。また、異なる企業の食品検査でのテスト結果が成功したこと、そしてオンライン小売サンプルの分析で本物と偽物のオリーブオイルを区別できたことが、この手法の有効性を示しています。
4. 未解決の問題:
将来的には、さらに多様なタイプのオリーブオイルや異なる条件下でのサンプルに対しても、この手法の有効性を検証する必要があります。また、SORS技術の感度や精度をさらに向上させるための研究も必要です。さらに、実際の市場での広範な適用に向けて、コスト効率や使用のしやすさなどの実用的な側面も検討する必要があります。
title:
Spatially Offset Raman Spectroscopy (SORS) for sustainable Olive Oil authentication - tackling the challenges in on-site food control
author:
René, Bachmann, Anna Lena, Horns, Sarah-Marie, Barmbold, Markus, Weidner
date:
2024-07-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4xgxp?rft_dat=source%3Ddrss

Detection of pesticides in sprayed droplets by using biowaste-derived nanocellulose-based SERS nanosubstrate
1. 目的:
与えられた論文は、成長する人口を支えるために増加する農業生産性の要求に伴い、広範囲に使用される農薬による環境汚染問題に対処するための効果的かつ持続可能な検出方法を開発することを目的としています。具体的には、表面増強ラマン分光法（SERS）を用いて、環境中の異なる農薬を検出し定量する技術の開発を進めています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、バイオウェイスト由来のナノセルロースを基にした薄膜と金ナノ粒子を組み合わせたSERSナノ基板を開発し、それを用いてカルバリル、フェルバム、チアベンダゾールという3種類の農薬を感度良くかつ選択的に検出しました。また、検出限界を測定し、それぞれの農薬について農業で推奨される濃度よりもはるかに低い濃度で検出が可能であることを確認しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、バイオウェイスト由来のナノセルロースを利用してSERSナノ基板を作成し、それを用いて農薬のスプレー滴を検出することにあります。これにより、環境への農薬の拡散をリアルタイムで追跡し、管理する新たな方法を提供することができました。また、ポータブルラマン装置を用いることで、現場での迅速な検出が可能になり、環境保護と農業生産性の向上に貢献する手段を提供しました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くの種類の農薬に対しても同様の検出効果を持つSERSナノ基板の開発が求められます。また、異なる環境条件下でのナノ基板の性能評価や、長期間にわたる安定性の確保など、実用化に向けたさらなる研究が必要です。さらに、環境への影響を最小限に抑えるための農薬使用の最適化に関する研究も重要です。
title:
Detection of pesticides in sprayed droplets by using biowaste-derived nanocellulose-based SERS nanosubstrate
author:
Lynn R., Terry, Jacob W., Kruel, Manan, Jain, Alison, Lara, Priyanka, Sharma, Benjamin S., Hsiao, Huiyuan, Guo
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-dlshr?rft_dat=source%3Ddrss

Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
1. 目的:
この論文は、乳牛の早期乳房期に発生する代謝性疾患であるケトーシスの検出と定量のための低コストのバイオセンサー、特にグラフェンベースのセンサー「Keto-sensor」の開発を目的としています。このセンサーを用いて、乳牛の健康管理と生産性の向上を図ることが目指されています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、グラフェンナノシートをスクリーン印刷電極（SPE）に積層し、安定化酵素（ベータ-ヒドロキシブチレート脱水素酵素、NADH、グリセロール）を用いてグラフェン表面を機能化することで、βHB（ベータ-ヒドロキシブチレート）の濃度を測定するセンサーを開発しました。また、実際の牛の血清サンプルを用いてスパイクテストを行い、亜臨床ケトーシスのβHBを検出する能力を示しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、グラフェンを用いたセンサー技術を使って、低コストで迅速にβHBの濃度を測定できる点にあります。従来の方法と比較して、このセンサーは1分未満でβHBの濃度を測定可能であり、解析感度は10 nM、検出限界は0.24 nMと非常に高い感度を持っています。これにより、農場での早期ケトーシスの検出が容易になり、乳牛の健康管理が向上します。
4. 未解決問題:
この研究では、亜臨床ケトーシスの牛の血清サンプルにおけるβHBの検出能力を示しましたが、さらに多くのサンプルでの検証が必要です。また、センサーの長期間にわたる安定性や、異なる環境条件下での性能の検証も今後の課題として挙げられます。さらに、他の代謝性疾患のバイオマーカーを検出するためのセンサーの適用可能性も検討する必要があります。
title:
Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
author:
Md Azahar, Ali, Shannon, Chick, Matin, Ataei Kachouei, Katharine, Knowlton
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zj1j2?rft_dat=source%3Ddrss

Solvent Effect on the Hydroxyl Radical Scavenging Activity of New Isothiocyanate Compounds
1. 目的:
この研究は、自然由来のイソチオシアネート化合物（Cp1-Cp4）が、非常に反応性の高いHOꞏラジカルを消去する能力について、密度汎関数理論（Density Functional Theory）を用いて調査することを目的としています。これにより、生体分子への損傷を限定し、過剰なフリーラジカルを減少させる効果的な抗酸化剤に関するデータを豊かにすることができます。
2. 使用データ・情報:
研究では、アリルイソチオシアネート、1-イソチオシアネート-3-メチルブタン、4-メチルフェニルイソチオシアネート、2-フェニルエチルイソチオシアネートという4つのイソチオシアネート化合物を用いています。これらの化合物のHOꞏラジカルへの反応速度定数を、水とペンチルエタノエート（PEA、脂質環境を模倣するため）の両方の環境で計測し、M06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-311++G(d,p)レベルでの理論計算を行いました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、自然由来のイソチオシアネート化合物がHOꞏラジカルを高い効率で消去することを、定量的に示した点にあります。特に、アリルイソチオシアネートCp1は最も効率的なHOꞏスカベンジャーであり、その反応速度定数は水中で5.20 × 10^9 M^-1s^-1、PEA中で1.85 × 10^9 M^-1s^-1と非常に高いことが明らかになりました。これにより、生体分子と同等の反応性を持つ抗酸化剤としての可能性が示されました。
4. 未解決問題:
将来の研究では、これらのイソチオシアネート化合物が実際の生体系内でどのように機能するか、また他のフリーラジカル種に対する消去能力や、長期的な生体影響についての詳細な調査が必要です。さらに、これらの化合物の生体内での安全性や代謝経路に関する研究も求められるでしょう。
title:
Solvent Effect on the Hydroxyl Radical Scavenging Activity of New Isothiocyanate Compounds
author:
DUY QUANG, DAO, Thi Chinh, Ngo, Dinh Hieu , Truong, Thi Le Anh , Nguyen, Quang Khuong, Pham
date:
2024-07-16
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-pvxq4?rft_dat=source%3Ddrss

Quantifying the distribution of proteins at the interface of oil-in-water food emulsions
1. 目的:
この研究の主な目的は、食品乳化物の物理化学的安定性を保証するために、油/水ドロップレット界面におけるタンパク質の分布を定量的に分析することです。具体的には、マヨネーズのモデルシステムを用いて、異なる乳化剤の組み合わせがタンパク質の分布の均一性にどのように影響するかを調査しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、STORM（stochastic optical reconstruction microscopy）を用いて、フルオロフォアで標識された抗体を使用して、油/水ドロップレット界面でのタンパク質の局在を観察しました。また、タンパク質の分布を模擬するために、均一分布と非均一分布をシミュレートし、相対位置分布（RPD）分析を実施して、隣接する局在間の相対距離のヒストグラムを抽出しました。さらに、2D確率関数を使用してRPDヒストグラムにモデルフィッティングを行い、局在精度の振幅を提供しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、STORMを使用して乳化物のタンパク質の分布を高精度で局在化し、その分布の均一性を定量的に分析する手法を開発した点にあります。これにより、乳化物の物理的および化学的安定性を決定する因子についての洞察を得ることができました。特に、異なる乳化剤の組み合わせがタンパク質の分布の均一性に与える影響を明らかにしました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、さらに多様な乳化剤や食品成分を含む複雑なシステムでのタンパク質の挙動を解析すること、また、乳化物の安定性に対する環境因子（温度、pH、塩濃度など）の影響を詳細に調べることが挙げられます。これにより、食品乳化物の設計と最適化に向けたより具体的なガイドラインを提供することが可能になるでしょう。
title:
Quantifying the distribution of proteins at the interface of oil-in-water food emulsions
author:
Johannes, Hohlbein, Abbas, Jabermoradi, John, van Duynhoven
date:
2024-07-12
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mprn9?rft_dat=source%3Ddrss

Amino acid-based, sustainable organic nanozyme for allergic biomolecule detection
1. 目的:
新しく登場した有機ナノ酵素（OAナノ酵素）は、持続可能な特性を持つことにより、無機ナノ酵素に関連する長期的な問題を克服することを目的としています。この研究では、OAナノ酵素がペルオキシダーゼ様触媒活性を示すこと、また、アレルギー生物分子の検出に成功したことを示しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、アミノ酸を基にした有機化合物からなる新しいナノ酵素の開発において、改良された製造過程が用いられました。この過程は、単一キレート/ポリマーの絡み合いに基づいており、3時間以内にナノ酵素を製造することができます。製造されたナノ酵素は100nm以下の均一な形態を持ち、中性pHで負の表面電荷を持っています。また、このナノ酵素は、ヒスタミンの検出において21.37 pg/mLという検出限界を達成し、3分以内に分子を感知する能力を持つことが示されました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、持続可能なアミノ酸ベースの有機ナノ酵素の開発にあります。これにより、従来の有機ナノ酵素が抱える問題、すなわち成分材料の種類の狭さや、一様な製造戦略による比較的大きな物理的直径という問題を解決しました。また、改良された製造プロセスにより、より小さな物理的直径と均一な形態を持つナノ酵素を迅速に製造することが可能となりました。
4. 未解決の問題:
将来的には、この有機ナノ酵素のさらなる応用可能性を探ることが挙げられます。特に、異なる種類の生物分子や他の化学物質の検出への応用、または医療、環境監視など他の分野への応用が考えられます。さらに、ナノ酵素の製造プロセスの最適化や、さらなる性能向上のための研究が必要です。
title:
Amino acid-based, sustainable organic nanozyme for allergic biomolecule detection
author:
DONG HOON, LEE, Mohammed , Kamruzzaman
date:
2024-07-11
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4q3nn?rft_dat=source%3Ddrss

Simplifying Wheat Quality Assessment: Using Near-Infrared Spectroscopy and Analysis of Variance Simultaneous Component Analysis to Study Regional and Annual Effects
1. 目的:
この研究の主な目的は、人類にとって重要な作物である小麦の品質を簡単かつ環境に優しい方法で評価することです。具体的には、近赤外分光法（NIRS）と分散分析（ANOVA）同時成分分析（ASCA）を組み合わせて使用し、小麦の品質評価を簡素化し、時間や化学物質を消費するキャリブレーション開発の必要性をなくすことを目指しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、オーストリアの4つのサイトで3年間にわたって収集された180の小麦サンプルを用いました。これらのサンプルを分析することで、採取地点と年度が小麦の品質にどのように影響するかを調査しました。また、NIRスペクトルの前処理ツールがASCAによって得られる結果にどのように影響するかも検討しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、NIRSとASCAを組み合わせることにより、小麦の品質評価を簡素化し、環境に優しい方法を提供する点にあります。具体的には、年度、地域、およびそれらの組み合わせが小麦のNIRスペクトルに有意な影響を与えることを明らかにし、プロテイン、炭水化物、水分、脂肪などの成分が年度や地域の違いに寄与していることを示しました。また、NIRベースのキャリブレーションを用いて得られた小麦サンプルのプロテイン、デンプン、水分、脂肪、繊維、灰分の内容が、年度、採取地点、またはその組み合わせによって有意に影響を受けることも確認しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらなる地域や条件下でのデータ収集を行い、NIRSとASCAの組み合わせが他の環境や小麦品種においても同様に効果的であるかを確認することが挙げられます。また、他の作物に対しても同様のアプローチが有効かどうかを検証することも重要です。さらに、NIRスペクトルの前処理手法の最適化や、より詳細な成分分析を通じて、小麦品質のより深い理解を目指すことも必要です。
title:
Simplifying Wheat Quality Assessment: Using Near-Infrared Spectroscopy and Analysis of Variance Simultaneous Component Analysis to Study Regional and Annual Effects
author:
Stephan, Freitag, Maximilian, Anlanger, Maximilian , Lippl, Klemens, Mechtler, Elisabeth, Reiter, Heinrich, Grausgruber, Rudolf, Krska
date:
2024-07-10
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-9g449?rft_dat=source%3Ddrss

Non-targeted metabolomics-based molecular networking enables the chemical characterization of Rumex sanguineus
1. 目的:
与えられた論文の目的は、伝統的な薬用植物であり、食用資源としての人気が高まっているPolygonaceae科の植物、Rumex sanguineusの化学組成についての理解を深めることです。特に、栄養学的および歴史的な重要性にもかかわらず、その化学組成が不十分に理解されていることから、非標的質量分析に基づくメタボロミクス分析を用いて詳細な分析を行うことが目的です。
2. データや情報:
本研究では、Rumex sanguineusの根、茎、葉のサンプルから抽出された試料を使用しました。これらのサンプルはUHPLC-HRMSを用いて分析され、その後、特徴ベースの分子ネットワーキングによってさらに詳細な分析が行われました。正および負のイオン化モードで既存のライブラリとのスペクトルマッチングによって、347種類の一次および特殊代謝物が注釈され、8つの生化学的クラスに分類されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、非標的メタボロミクスを用いてRumex sanguineusの包括的な化学プロファイルを明らかにした点にあります。特に、ポリフェノールやアントラキノン類など、主要な代謝物群の同定が行われ、その中でもアントラキノンの一種であるエモジンの葉への高い蓄積が確認されました。これにより、潜在的な毒性に関する調査が可能となり、薬用から食用への移行を図る際の安全性評価に貢献しています。
4. 未解決問題:
今後取り組むべき未解決問題としては、特定された代謝物の生理活性や安全性に関するさらなる研究が必要です。また、エモジンなどのアントラキノン類の具体的な毒性機構や、これらが人間の健康に与える影響についても詳細な研究が求められます。さらに、Rumex sanguineusの他の未注釈の代謝物についての研究も重要であり、これらの化合物の機能や役割についての理解を深めることが今後の課題とされています。
title:
Non-targeted metabolomics-based molecular networking enables the chemical characterization of Rumex sanguineus
author:
Laura, Righetti, Valentina , Ramundi, Mitja M. , Zdouc, Justin J.J. , van der Hooft, Sara, Cimini, Enrica, Donati
date:
2024-07-09
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-03ls0?rft_dat=source%3Ddrss

Identifying the Botanical Origin of Alcohol Using 2H SNIF NMR: A Case Study of “Polish Vodka” PGI
1. 目的:
この研究の目的は、ウォッカの生産に使用される原料の植物起源を識別し、異なるC3植物からのアルコールの混合物を分析して偽造を検出することにより、製品の真正性を保証し、ブランドを保護し、消費者の安全を保障することです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、²H SNIF NMR技術と化学計量学的技術を用いて、ウォッカの生産に使用される原料（穀物、ジャガイモ、サトウダイコン）の植物起源を区別しました。さらに、異なるC3植物からのアルコールの混合物も初めて分析され、分散分析（ANOVA）とTukeyのテストを使用して有意な同位体差を確認しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、異なるC3植物からのアルコールの混合物を分析して偽造を検出したことにあります。これにより、ウォッカの原料における不正な混合を特定できるようになりました。また、穀物-ジャガイモ、穀物-サトウダイコン、サトウダイコン-ジャガイモの混合物において、成分の組成を決定するための線形関係が確立され、偽造品の検出閾値が原料の種類によって10％から50％の範囲で設定されました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに低い濃度の偽造物を検出できる技術の開発や、他のアルコール飲料における同様の分析手法の適用が考えられます。また、国際的な貿易において偽造品がどのように流通しているかを理解するためのさらなる研究が必要です。
title:
Identifying the Botanical Origin of Alcohol Using 2H SNIF NMR: A Case Study of “Polish Vodka” PGI
author:
Barbara, Pacholczyk-Sienicka, Grzegorz, Ciepielowski, Jakub, Krassowski, Łukasz, Albrecht
date:
2024-07-05
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-jc9vb?rft_dat=source%3Ddrss

Unraveling Plant-Microbe Dynamics with Metabolomics: Pathogens, Symbionts, and Endophytes
1. 与えられた論文の目的:
このレビューは、メタボロミクスが植物と微生物の相互作用を解明する上でどのように重要な役割を果たしているかを探求しています。特に、病原体の攻撃時の代謝変化を明らかにし、植物の抵抗性に関連する重要な代謝物を特定し、病気抵抗性が向上した作物の育種を支援する方法を詳述しています。さらに、共生関係の代謝の複雑さを検討し、シグナル代謝物の重要性を強調し、農業やバイオテクノロジーへの応用が期待されるエンドファイト由来の生物活性化合物の発見を強調しています。
2. 使用されたデータや情報:
このレビューは、最近の研究を総合して、植物とその微生物パートナー間の複雑な化学的相互作用を理解する上で、メタボロミクスがどのように変革をもたらしたかについての詳細な視点を提供しています。具体的なデータや情報としては、病原体攻撃時の代謝変化、植物の抵抗性に関連する代謝物の特定、共生関係の代謝の詳細、及びエンドファイトから得られる生物活性化合物の発見などが挙げられます。
3. 新規性や解決できた問題:
このレビューの新規性は、メタボロミクスを用いて植物と微生物の相互作用の代謝的側面を詳細に解析し、それにより植物の病気抵抗性向上や共生関係の理解を深めることができた点にあります。解決できた問題としては、特定の病原体に対する植物の代謝反応の特定、抵抗性に関連する代謝物の識別、及び有用な生物活性化合物の発見が挙げられます。
4. 未解決問題:
未解決の問題としては、さらに多くの植物種と微生物種を対象にしたメタボロミクス研究の拡大、代謝物と植物の抵抗性や共生効果との因果関係の明確化、そして発見された生物活性化合物の実際の農業やバイオテクノロジーでの応用の最適化が挙げられます。これらの問題に取り組むことで、より持続可能で強靭な農業実践を推進するための知見が深まるでしょう。
title:
Unraveling Plant-Microbe Dynamics with Metabolomics: Pathogens, Symbionts, and Endophytes
author:
Katie, Fan
date:
2024-07-04
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-k402t?rft_dat=source%3Ddrss

Predicting Multiple Taste Sensations with a Multiobjective Machine Learning Method
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この研究の主な目的は、味覚の分子的特徴を理解し、食品の合理的な設計に向けた新しい方法論を開発することです。具体的には、化学化合物の分子構造を使用して基本的な味覚（苦味、甘味、うま味）を分類するための機械学習ベースのアルゴリズムの開発に焦点を当てています。
2. 与えられた論文では、どのようなデータや情報を用いましたか？:
この研究では、食品成分の物理化学的特性に基づいて、味覚受容体と化学味覚物質との分子間相互作用を分析しています。また、化学化合物の分子構造を利用して味を分類するための機械学習モデルを開発しています。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この研究の新規性は、複数の基本的な味覚を識別するためのマルチクラス予測器を開発した点にあります。これにより、苦味、甘味、うま味といった異なる味覚を他の味覚感覚から区別することが可能になりました。さらに、開発されたモデルは公開アクセス可能なウェブプラットフォームに統合されており、広範囲にわたる応用が期待されます。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
残された未解決問題としては、基本的な味覚の全スペクトルを予測するためのマルチクラスモデルのさらなる開発が挙げられます。現在のモデルでは3つの味覚のみが識別されているため、塩味や酸味を含む他の基本的な味覚の予測能力を向上させる必要があります。
title:
Predicting Multiple Taste Sensations with a Multiobjective Machine Learning Method
author:
Lorenzo, Pallante, Lampros, Androutsos, Agorakis, Bompotas, Filip, Stojceski, Gianvito, Grasso, Dario, Piga, Giacomo, di Benedetto, Christos, Alexakos, Athanasios, Kalogeras, Konstantinos, Theofilatos, Marco Agostino, Deriu, Seferina, Mavroudi
date:
2024-07-02
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-k3rcq-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Bridging targeted (Zeno MRM-HR) and untargeted (SWATH) LC-MS in a single run for sensitive high-resolution exposomics.
1. 目的:
この研究の主な目的は、生物学的サンプル中の極めて低濃度の化学物質を評価するための分析的制限を克服することであり、特にターゲット/非ターゲットLC-MS方法の組み合わせを開発して、感度を向上させることに焦点を当てています。これにより、エクスポソームの広範な調査が可能になり、追加の化合物、それらの生物変換産物、および可能な代謝変化（メタボロミクス）をカバーすることができます。
2. 使用データ・情報:
この研究では、135種類の多様な毒性物質（マイコトキシン、可塑剤、PFAS、パーソナルケア製品の成分、工業副産物、および有益な可能性のあるキセノバイオティクスなどのフィトホルモン）に最適化されたMRM遷移を用いています。また、標準参照物質である人間のプラズマ（SRM 1950）と血清（SRM 1958）を用いて、Zeno MRM-HR + SWATHおよびSWATH-onlyの方法論で分析を行いました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、ターゲットと非ターゲットのLC-MS方法を組み合わせることにより、Zeno技術を使用して感度を向上させた点にあります。これにより、従来の非ターゲットメタボロミクスが超微量バイオモニタリング分析で性能不足であった問題が解決され、特に低濃度レベルでの検出感度が大幅に向上しました。具体的には、MRM-HR+SWATHモードでの検出頻度が68％増加し、より多くの化合物を検出することが可能になりました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、この方法論をリピドミクスや他のメタボロミクスのワークフローに適用して、その有効性をさらに検証することが挙げられます。また、さらなる化合物のカバレッジの拡大や、他の生物学的マトリックスでの応用可能性の探求も重要なステップとなるでしょう。
title:
Bridging targeted (Zeno MRM-HR) and untargeted (SWATH) LC-MS in a single run for sensitive high-resolution exposomics.
author:
Vinicius, Verri Hernandes, Benedikt, Warth
date:
2024-07-01
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-s6sw6-v2?rft_dat=source%3Ddrss

THE GLYCEROL/WATER MIXTURE IS AN EFFECTIVE DEEP EUTECTIC SOLVENT FOR THE EXTRACTIONS FROM FOOD WASTE MATRIXES
1. 目的:
この研究の主な目的は、食品マトリックスや食品廃棄物マトリックスから価値あるバイオアクティブ化合物を効果的に抽出するための新しいクラスの有機液体であるディープユークティック溶媒（DES）の使用を探求することです。特に、グリセロール/水の混合物がDESとして機能することを示し、その抽出能力と抗酸化特性を評価することが目指されています。
2. 使用されたデータや情報:
本研究では、グリセロールと水の1/2.55モル比の混合物がDESであることを示すために、実験的な融点と理論的な曲線を比較しました。また、このDESを使用して、タマネギ、トマト、リンゴの皮、使用済みコーヒーかす、ブドウの絞りかすなどの異なる食品廃棄物マトリックスに対する抽出試験を行い、グリセロールと水だけを使用した場合と比較して抽出能力と抗酸化特性を評価しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、グリセロールと水の混合物がDESとして機能することを初めて示した点にあります。また、このDESは食品廃棄物からのバイオアクティブ化合物の抽出において、単独のグリセロールや水よりも優れた抽出能力と抗酸化特性を示しました。これにより、抽出物を直接使用する新しいアプローチが提案され、さらなる精製手順を省略できる可能性が開かれました。
4. 未解決問題:
将来の研究では、他の食品廃棄物マトリックスに対するこのDESの抽出能力をさらに検証する必要があります。また、DESの成分が食品グレードであるため、抽出物の安全性や品質に関する詳細な評価も必要です。さらに、DESの抽出プロセスの最適化や、他の潜在的な応用領域の探索も重要な課題です。
title:
THE GLYCEROL/WATER MIXTURE IS AN EFFECTIVE DEEP EUTECTIC SOLVENT FOR THE EXTRACTIONS FROM FOOD WASTE MATRIXES
author:
Matteo, Tiecco, Francesca, Pompei, Elison, Lepore, Alejandro, Torregrosa-Chinillach, Francesco, Catalini, Diego A., Alonso, Rafael, Chinchilla, Serena, Gabrielli, Cinzia, Mannozzi, Sauro, Vittori
date:
2024-06-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-1d751?rft_dat=source%3Ddrss

Identifying and Filling the Chemobiological Gaps of Gut Microbial Metabolites
1. 目的:
この研究は、人間の腸内微生物由来の代謝産物が健康に重要な多くの生物学的過程に関与しているため、それらの代謝産物とヒトおよび微生物関連タンパク質との相互作用を広範囲に取り出し分析することを目的としています。また、これらの代謝産物の化学的特性や生物学的起源を理解し、それらの知見を基に効率的な実験検証へと繋げることを目指しています。
2. 使用データ・情報:
研究では、これまでに公表されたこれらの代謝産物とヒトおよび微生物関連タンパク質との全相互作用データを取り出し、その構造、化学クラス、ターゲットクラス、生物学的起源に関するパターンを分析しています。さらに、仮想スクリーニングを用いて相互作用の数を4倍以上に拡大し、過去の分析でそれらの有効性を検証し、生物情報学的ツールを使用して生物学的関連性に基づいて優先順位を付けています。
3. 新規性及び解決した問題:
この研究の新規性は、ヒトと微生物のタンパク質との相互作用に関する既存のデータの範囲を大幅に拡張し、これまでの研究で見落とされがちだった化学生物学的なギャップを埋めることにあります。また、信頼性の高い予測を多数提供することで、迅速かつ焦点を絞った実験テストを促進することができます。
4. 未解決問題:
将来的には、拡張された相互作用データを用いたさらなる実験的検証が必要です。また、これらの代謝産物が具体的にどのようにして生物学的過程に影響を与えるのか、そのメカニズムの詳細な解明が求められます。さらに、これらの知見をもとにした新しい薬剤や栄養補助食品の開発も重要な課題となります。
title:
Identifying and Filling the Chemobiological Gaps of Gut Microbial Metabolites
author:
Gonzalo, Colmenarejo, Cristian, Orgaz, Andrés, Sánchez-Ruiz
date:
2024-06-12
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-3ws9d?rft_dat=source%3Ddrss

Specific derivatization of internal alkynes for improved electrospray analysis
1. 目的:
この研究の主な目的は、自然に生成される内部アルキンの特定と分析を改善するための新しい誘導体化プロトコルを開発することです。内部アルキンは多くの植物や菌類が生成する特殊な代謝産物であり、これらの化合物の分析はその不安定性や特異的な化学ツールの欠如により困難であったため、この問題を解決する方法を提供することが目的です。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ルテニウム触媒によるアジド-アルキン環化付加反応（RuAAC）を利用して、自然発生する内部アルキンからトリ置換トリアゾールを形成しました。これにより、電気噴霧イオン化効率が格段に向上しました。さらに、誘導体化の過程でのRuAAC反応の動態を観察し、触媒由来のルテニウム複合体の形成と消耗を1分間の迅速なLC-MS分析を用いて検討しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、内部アルキンのLC-MS分析を改善するための誘導体化プロトコルを開発した点にあります。特に、RuAAC反応を利用してイオン化効率を最大32,000倍まで向上させることができ、複雑な生物学的抽出物や他の複雑なサンプルにおいても使用可能です。また、この方法は、ハリネズミキノコからの食用内部アルキンの分離に成功し、未報告のrepandiolアナログを同定することができました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、RuAAC誘導体化のメカニズムに関するさらなる洞察を得ることが挙げられます。特に、触媒由来のルテニウム複合体の動態を詳細に解析し、RuAAC誘導体化の限界を理解するためのメカニズムの解明が必要です。また、他の内部アルキン化合物に対するこの誘導体化プロトコルの適用可能性や効率の検証も重要な研究テーマです。
title:
Specific derivatization of internal alkynes for improved electrospray analysis
author:
Curt, Fischer, Ju Eun, Jeon, Kevin B., Smith, Elizabeth, Sattely
date:
2024-05-29
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-kn67s?rft_dat=source%3Ddrss

The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
1. 目的:
この研究は、魚加工廃棄物からの脱脂にリモネンを使用するゼロウェイスト抽出プロセス（「LimoFish」プロセス）を適用し、従来の石油由来の溶剤（n-ヘキサンや石油エーテル）を使用した抽出と比較することで、この新しいプロセスの一般的な適用性を確認し、緑色抽出の原則および海洋バイオリファイナリーの要件に適合する高効率なプロセスを確立することを目指しています。これにより、低資本および運用コストで海洋バイオエコノミーを可能にする「統合を通じた革新」の生産体制を確立することが目的です。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ヨーロッパイワシ（Sardina pilchardus）とヨーロッパアンチョビ（Engraulis encrasicolus）の残留物を用いて、従来の油由来溶剤とリモネンを使用した脱脂プロセスの比較分析を行いました。これにより、LimoFishプロセスの効率と環境への優しさを評価しています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、リモネンを使用したゼロウェイスト抽出プロセス「LimoFish」が、従来の石油由来溶剤を使用した方法と比較しても高い効率を持ち、緑色抽出の原則に適合することを示した点にあります。これにより、海洋バイオリファイナリーの要件を満たすとともに、環境負荷の低減と資源の有効利用が可能になります。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、LimoFishプロセスのさらなる最適化、大規模な商業適用に向けた技術的・経済的評価、および他の種類の魚加工廃棄物に対する適用可能性の検証が挙げられます。また、抽出された成分の具体的な用途開発や市場での位置づけに関する研究も必要です。
title:
The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
author:
Mario, Pagliaro, Daniela Maria, Pizzone, Rosaria, Ciriminna, Francesco, Mauriello, Mariateresa, Russo, Giuseppe, Angellotti, Rosa, Di Sanzo, Sonia, Carabetta
date:
2024-05-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-rzdk0?rft_dat=source%3Ddrss

Cavitation as a zero-waste circular economy process to convert citrus processing waste into biopolymers in high demand
1. 目的:
この研究の目的は、未処理の柑橘類加工廃棄物を利用して、高い生物活性を持つ「IntegroPectin」と呼ばれるペクチンと、低結晶性の高度に微細化されたセルロース「CytroCell」を一つのプロセスで生成することです。これにより、豊富な農業産業廃棄物を有効活用し、複数の用途で高まっている需要に応えることを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、着色されたスイートオレンジ（Citrus sinensis）の生物廃棄物を出発材料とし、工業用ソニケーターを使用して、水だけで行われるキャビテーションの一般的な実行可能性を示しました。このプロセスは、ゼロ廃棄物の循環型経済プロセスとして位置づけられています。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、未処理の柑橘類加工廃棄物を直接利用して、高い生物活性を持つペクチンとセルロースを生成する点にあります。これまでの方法と比べて、化学薬品を使用せず、水だけでキャビテーションを行うことで、環境負荷を低減し、ゼロ廃棄物のプロセスを実現しています。これにより、農業産業廃棄物の有効活用と、資源の持続可能な利用が可能となります。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、このプロセスのスケールアップと経済性の評価が必要です。また、生成されたペクチンとセルロースの具体的な応用分野や市場での受け入れを調査し、さらなる応用開発が求められます。加えて、他の種類の生物廃棄物に対する適用可能性の検討も重要です。
title:
Cavitation as a zero-waste circular economy process to convert citrus processing waste into biopolymers in high demand
author:
Mario, Pagliaro, Rosaria, Ciriminna, Giuseppe, Angellotti, Giovanna, Li Petri, Francesco, Meneguzzo, Cristina, Riccucci, Gabriella, Di Carlo
date:
2024-05-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qsvv5?rft_dat=source%3Ddrss

Cloning instruments, model maintenance and calibration transfer
1. 与えられた論文の目的:
非破壊分光センサ（NDSS）の適用に関する文献の多くは、モデル計算（キャリブレーション）と独立データセットへの適用（バリデーションまたはテスト）に限定された概念実証を報告しています。しかし、NDSSの開発には、この最初の検証で得られた性能が条件が変わった場合にも有効であることを証明する必要があります。この一般的な問題は、ケモメトリクスではロバスト性と呼ばれています。論文の目的は、キャリブレーションモデルの維持問題を形式化するための概念の語彙を提供し、この主題に関する最近の発展をレビューし、提案された概念に基づいて以前の研究を分類することです。
2. 使用されたデータや情報:
この論文では、キャリブレーションモデルの転送に関する研究、スペクトルの幾何学的補正、スペクトル空間、またはキャリブレーションモデルの補正についての長年にわたる研究が用いられています。また、機械学習コミュニティでのドメイン適応パラダイムの下で扱われている同じ問題についての情報も取り入れています。
3. 新規性と解決した問題:
この論文の新規性は、キャリブレーションモデルの維持問題に対して、一貫した概念の語彙を提供し、関連する研究を体系的にレビューして分類することにあります。これにより、異なるアプローチや研究がどのように関連しているかを明確に理解することができ、キャリブレーションモデルの転送や維持に関する統一的な理解を深めることができます。
4. 未解決の問題:
将来の課題としては、異なる環境や条件下でのNDSSのロバスト性をさらに向上させるための方法を開発することが挙げられます。また、新しいセンサー技術やデータ収集方法の進化に伴い、キャリブレーションモデルの維持や転送技術も進化させる必要があります。これらの課題に対処するためには、さらなる研究と技術の革新が求められます。
title:
Cloning instruments, model maintenance and calibration transfer
author:
Ramin, Nikzad-Langerodi, Valeria, Fonseca-Diaz, Jean-Michel , Roger
date:
2024-05-08
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-ghf2g?rft_dat=source%3Ddrss

Preparation and biochemical evaluation of diallyl-thiosulfinate/polyoxyethylene conjugated pH-responsive micelle with enhanced stability, hydrosolubility and antibacterial properties
1. 目的:
この研究の主な目的は、ニンニク（Allium sativum）から得られる主要な生物活性化学物質であるジアリルチオスルフィネート（アリシン）の不安定性を克服することです。アリシンを生物製薬商品に広く使用する際の大きな懸念点はその不安定性であり、ポリオキシエチレン（Brij S20およびBrij 58）を利用した適切なpH応答型ミセルキャリアシステムを設計し、常温（25°C）でアリシンの安定性を向上させ、その量と生物活性を保持することを目指しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、Brij S20とBrij 58という二種類のミセルキャリアシステムを比較し、Brij 58の方が優れた安定性とエントラップメント（包摂）を示すことが明らかにされました。さらに、ミセル化条件下でのアリシンの安定性がpHと温度によって顕著に影響を受けること（p<0.05）、および酸性pH 1.5でアリシンのミセルからの解放が大いに助けられることが確認されました。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、アリシンの安定性を向上させるためにpH応答型ミセルキャリアシステムを用いた点にあります。特に、Brij 58を使用したシステムが優れた安定性を提供し、アリシンの生物活性を損なうことなく、適切な生体適合性を維持しながら、低pH環境（例えば、胃腸管やがん細胞の近く）でのアリシンの生物学的作用を促進する可能性が示されました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、さらに多くの生体内での試験が必要とされます。また、ミセルキャリアシステムを通じてアリシンがどのようにして具体的にがん細胞に作用するかのメカニズムの解明、さらには他の病態におけるアリシンの効果の検証も重要な課題です。これらの問題を解決することで、アリシンを含むミセルベースの製剤の商業的な応用の可能性が高まるでしょう。
title:
Preparation and biochemical evaluation of diallyl-thiosulfinate/polyoxyethylene conjugated pH-responsive micelle with enhanced stability, hydrosolubility and antibacterial properties
author:
Souptik, Bhattacharya, Sayamdipta , DasChowdhury
date:
2024-05-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-l76ph-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Ice recrystallization inhibition activity of chemically defined carrageenans
1. 目的:
この研究の主な目的は、特定の化学構造と関連するカチオンを持つカラギーナンの氷の再結晶化抑制（IRI）活性を分析することでした。カラギーナンは、増粘剤、ゲル化剤、または安定剤として一般的に使用される藻類由来の硫酸化ガラクタンですが、IRI活性にも重要な効果があることが示されています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、純粋なκカラギーナンとιカラギーナン、および分子構造と存在するカチオンに関して広範な異質性を示すいくつかのハイブリッドカラギーナンを調査しました。選択された商業サンプルはその後、カリウム、カルシウム、部分的にナトリウムの形に変換されました。変更されたカラギーナンの化学的特性は、適用された手順によって分子構造が変更されなかったこと、およびカラギーナンが異なるカチオン形式に成功裏に変換されたことを示しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、カラギーナンの分子組成とIRI活性との関係についての知識を大幅に拡張しました。純粋なκカラギーナンと連続するκユニットを持つハイブリッドカラギーナンは高いIRI活性を示しましたが、ιカラギーナンは活性が低かったです。また、κカラギーナンのカリウム形式はカルシウム形式よりも明らかに高い活性を示し、ハイブリッドカラギーナンとιカラギーナンについてはカルシウム形式がより活性であることが示されました。
4. 未解決問題:
将来的には、異なるカラギーナンの形式や組み合わせがIRI活性にどのように影響を与えるかをさらに詳細に調査する必要があります。また、カラギーナンの生産を最適化してIRI活性を向上させる方法についても研究が必要です。これにより、食品産業や医薬品産業でのカラギーナンの応用可能性が拡大する可能性があります。
title:
Ice recrystallization inhibition activity of chemically defined carrageenans
author:
Daniel, Wefers, Julia, Hale, Julian, Gerhäuser, Alisa, Furch, Volker, Gaukel
date:
2024-05-02
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-c1lgk?rft_dat=source%3Ddrss

Exploration of Multi-Label Classification Techniques for Modelling of Specialty Arabica Coffee Flavour Notes
1. 与えられた論文の目的:
この研究は、未焙煎のグリーンコーヒー豆の複雑なフレーバープロファイルを予測することを目的としています。具体的には、可視近赤外線（vis-NIR）分光法とマルチラベル分類技術を組み合わせて、スペシャルティコーヒー協会のフレーバーホイールに記述されたフレーバーの存在を同時に予測する方法を探求しています。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、様々な原産地からの60ロットのグリーンコーヒー豆がvis-NIR分光法で分析され、400-1100 nmのスペクトルデータが得られました。各ロットのフレーバーノートは商業的なコーヒーロースターによって感覚評価に基づいて提供され、存在するか否かのラベルとして二値化されました。モデル化されたフレーバーノートはフローラル、ハニー、キャラメル、フルーツ、シトラス、ベリー、ココア、ナッツ、スパイスの9つです。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、vis-NIR分光法とマルチラベル分類技術を用いて、グリーンコーヒー豆のフレーバープロファイルを予測する手法を開発した点にあります。また、関連するフレーバー間の潜在的な相関を観察し、最適なバイナリモデルを抽出する分解アプローチにより、ハミング損失0.2778、平均バランス精度69%という結果を達成しました。これにより、フレーバーノート間の関係が味覚認識に直接翻訳されない可能性を示唆しました。
4. 未解決問題:
将来的には、より大規模なデータセットとフレーバー相関に関するさらなる調査が必要です。これにより、供給チェーン内でのグリーンコーヒー豆の効率的な予測が可能になる可能性があります。また、過学習の問題を解決するためのアプローチの改善も必要です。
title:
Exploration of Multi-Label Classification Techniques for Modelling of Specialty Arabica Coffee Flavour Notes
author:
Sherman, Ho
date:
2024-04-24
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zj1w3-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Cost-Effective and Wireless Portable Device for Rapid and Sensitive Quantification of Micro/Nanoplastics
1. 目的:
この論文の主な目的は、微小/ナノプラスチック（MNP）の環境リスクを迅速かつ現場で評価するための携帯可能で感度の高いデバイスを設計することです。これにより、陸上および水生生物に対するMNPの環境リスクを効果的に評価し、対処することができます。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ルミネッセントメタル-フェノリックネットワークを用いた超分子ラベリング戦略を利用し、様々なサイズのMNP（例えば、50 nmから10 μm）を効率的にラベル付けしました。また、測定されたデータは、機械学習アルゴリズムを通じて遠隔データ処理が可能なポータブルデバイスによって収集され、定量的蛍光イメージングが行われました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、ユーザーフレンドリーで現場で即座に使用可能な携帯型デバイスを開発した点にあります。このデバイスは、未訓練の人員でも操作が可能であり、特にMNPの低濃度（330個の微小プラスチック、3.08×10^6個のナノプラスチック）でも20分以内に定量化できる高感度を実現しています。さらに、実際の環境サンプルに対する適用性も示されており、プラスチックカップからの熱水および流れによるMNPの放出や、水道水中のナノプラスチックを測定することができました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、さらに多様な環境サンプルに対するデバイスの適用性の拡大や、より広範なMNPの種類に対応できるようなデバイスの改良が挙げられます。また、デバイスのコスト効率をさらに向上させるための研究も必要です。これらの課題を解決することで、農食品および環境システムにおけるMNPのハイスループットスクリーニングが可能となり、より効果的な環境保護が実現されるでしょう。
title:
Cost-Effective and Wireless Portable Device for Rapid and Sensitive Quantification of Micro/Nanoplastics
author:
Tianxi, Yang, Haoxin, Ye, Xinzhe , Zheng, Haoming , Yang, Matthew , Kowal, Teresa , Seifried, Gurvendra , Pal Singh, Krishna , Aayush, Guang , Gao, Edward , Grant, David , Kitts, Rickey , Yada
date:
2024-04-24
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-jnbm1-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Combined LC-MS/MS feature grouping, statistical prioritization, and interactive networking in msFeaST
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
与えられた論文は、LC-MS/MS非標的メタボロミクスデータにおいて、質量分析に基づく特徴セットのテストと可視化のワークフローであるmsFeaSTを提示することを目的としています。このワークフローは、実験条件間での特徴群の異なる豊富なパターンを統計的に評価することを可能にします。
2. 与えられた論文では、どのようなデータや情報を用いましたか？:
この論文では、LC-MS/MS非標的メタボロミクスデータを使用しました。また、k-medoidsクラスタリングを利用して生成されたスペクトル類似性に基づく特徴グルーピングを利用しています。これにより、構造的に類似した特徴をグルーピングし、それが潜在的な生合成経路関係の代理として機能します。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この論文の新規性は、質量スペクトルに基づく特徴セットのテストと可視化を統合するワークフローmsFeaSTを開発したことにあります。これにより、特徴と特徴セットの優先順位付けを探索的データ分析中に強化することが可能となりました。また、globaltestパッケージを用いて特徴セット規模での統計的試験を行うことで、小さな一致効果を高いパワーで検出し、重複調整ペナルティを減少させることができるという問題を解決しています。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
将来的には、さらに多様な実験条件や異なる種類のメタボロミクスデータに対するmsFeaSTの適用性と汎用性を評価する必要があります。また、ワークフローの効率化やユーザーインターフェースの改善を通じて、より広範な研究者による使用を促進することも重要な課題です。
title:
Combined LC-MS/MS feature grouping, statistical prioritization, and interactive networking in msFeaST
author:
Kevin, Mildau, Justin J.J., van der Hooft, Jürgen, Zanghellini, Christoph, Büschl
date:
2024-04-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-h7sm8?rft_dat=source%3Ddrss

Turning Green Waste into Gold: A Novel Approach to Sustainable Organic Fertilization for Enhanced Maize Yield in Comparison to NPK Fertilizer.
1. 目的:
本研究の主な目的は、環境に負荷をかける無機肥料の代替として、持続可能なオーガニック肥料を開発することです。具体的には、残留植物バイオマスを迅速にオーガニック肥料に変換し、その肥料がトウモロコシの成長、発達、収量に与える影響を従来のNPK肥料やウサギの糞と比較することに焦点を当てています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、11種類の残留乾燥植物バイオマスをブレンドし、カルシウムヒドロキシド、粘土土壌、チオ尿素を加えて最適化されたトウモロコシ用肥料を合成しました。合成された肥料は、全窒素、全リン、全カリウム、全炭素の含有量及びpH値を測定し、これらの肥料を用いてトウモロコシの成長高、収量を計測しました。さらに、肥料の栄養放出ダイナミクス（速やかな及び遅延放出）と収穫後の土壌の有機物含有量も分析されました。
3. 新規性と解決できた問題:
合成されたオーガニック肥料は、従来のNPK肥料やウサギの糞と比較してトウモロコシの最大高さと収量を向上させることができました。特に、チオ尿素を11%含む肥料は、栄養の放出ダイナミクスが優れていたことから、持続的な栄養供給が可能であることが示されました。これにより、農業残渣を利用したオーガニック肥料の有効性が確認され、持続可能な土壌改良及び作物生産への応用が期待されます。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さまざまな作物に対するこのオーガニック肥料の適用範囲を拡大すること、長期的な土壌健康への影響をさらに詳細に調査すること、そして大規模な商業生産におけるコスト効率と実用性を評価することが挙げられます。また、異なる気候条件下での肥料の効果を検証することも重要です。
title:
Turning Green Waste into Gold: A Novel Approach to Sustainable Organic Fertilization for Enhanced Maize Yield in Comparison to NPK Fertilizer.
author:
Mathew, Gideon, Emmanuel , Kambai Duniya, Mamman , Abakeyah James
date:
2024-04-12
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-8n7tq-v4?rft_dat=source%3Ddrss

Chemical composition, antileishmanial, and antifungal activi-ties of essential oils from Cinnamomum cassia bark, Schinus molle dried leaves and their blends
1. 目的:
この研究は、乾燥したシュス・モレの葉から蒸留されたエッセンシャルオイル（SM-EO）とシナモンム・カッシアの枝の樹皮から蒸留されたエッセンシャルオイル（CC-EO）、およびそれらのブレンドの化学組成と、ライシュマニア症（Leishmania amazonensis）のプロマスチゴート形態と9種類のカンジダ株に対する抗ライシュマニア活性と抗カンジダ活性を報告することを目的としています。
2. 使用されたデータ・情報:
SM-EOの主要成分はスパチュレノール（26.93%）、β-カリオフィレン（19.90%）、カリオフィレンオキシド（12.69%）であり、CC-EOではシンナマルデヒド（60.11%）、シンナミルアセテート（20.90%）、(E)-シス-2-メトキシシンナム酸（10.37%）が主要成分であることが示されました。また、SM-EOとCC-EOは、それぞれIC50値が21.45 µg/mLと23.27 µg/mLでL. amazonensisに対して良好な活性を示しました。さらに、9種類のカンジダ株に対しても良好または中程度の活性を示し、最小抑制濃度（MIC）は31.25から250 µg/mLの範囲でした。
3. 新規性と解決した問題:
SM-EOとCC-EOのブレンドは単独で試験されたEOよりも活性が高くはありませんでしたが、IC50値が3.12から7.04 µg/mLの範囲で非常に高い抗ライシュマニア活性を示し、これは陽性対照のアムホテリシンBのIC50と非常に類似しています。これにより、SM-EO、CC-EO、およびそれらのブレンドが抗ライシュマニアおよび抗真菌活性を持つ薬剤の配合に参加する可能性があることが示されました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、これらのエッセンシャルオイルとそのブレンドの具体的な作用機序や、実際の臨床応用における安全性や効果の評価が必要です。また、他の病原体に対する活性や、異なる植物由来成分との相互作用についてもさらに調査することが求められます。
title:
Chemical composition, antileishmanial, and antifungal activi-ties of essential oils from Cinnamomum cassia bark, Schinus molle dried leaves and their blends
author:
Antônio, Crotti, Aternoskaires, Silva, Cássia, Fernandes, Daiane, dos Santos, Maria, Mazza, Jackson, Silva, Lizandra, Magalhães, Regina, Pires, Mayker, Miranda
date:
2024-04-10
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-xv7db?rft_dat=source%3Ddrss

A Superstructure-Based Lignin Valorization Process Optimization Model for Lignocellulosic Biorefineries through Biological Upgrading
1. 与えられた論文の目的:
この研究は、生物学的アップグレードを採用するバイオリファイナリーにおいて、リグニンの価値化のための経済的に実行可能なパスウェイを特定するための最適化フレームワークを提示しています。具体的には、硬木、軟木、草本植物からのリグニンを有価なバイオプロダクトに変換する経済的可能性を評価することを目的としています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、硬木からの2-ピロン-4,6-ジカルボン酸（PDC）の生産が最も経済的に有望であると評価されており、希釈酸前処理、塩基触媒による重合解除、およびPDC発酵を通じて、推定純現在価値（NPV）が771.41百万ドル、内部収益率（IRR）が19.73％とされています。資本コストが全シナリオにおいて総費用の大部分を占めています。木質フィードストックからの収益は主にリグニンベースの製品から得られており、草本植物では共生成物（発酵可能な糖）が主な収益源となっています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、リグニンを価値あるバイオプロダクトに変換するための経済的に最も有望なパスウェイを特定する最適化フレームワークを開発した点にあります。これにより、リグニンの利用可能性が向上し、化学産業が再生可能な炭素源をより持続可能な方法で利用するための洞察が提供されています。
4. 未解決問題:
将来的には、他のリグニンベースの製品や異なる前処理・脱重合方法に関する研究が必要です。また、資本コストを削減する方法や、リグニン以外のフィードストックからの収益増加の可能性についてもさらなる研究が求められています。これにより、リグニンの価値化プロセス全体の経済性をさらに向上させることができるでしょう。
title:
A Superstructure-Based Lignin Valorization Process Optimization Model for Lignocellulosic Biorefineries through Biological Upgrading
author:
Juliana, Vasco-Correa, Yajie, Wu, Juan Manuel, Restrepo-Flórez
date:
2024-04-10
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-1fbv7-v3?rft_dat=source%3Ddrss

Orthogonal Nano-Engineering (ONE): Modulating Nanotopography and Surface Chemistry of Aluminum Oxide for Superior Antifouling and Enhanced Chemical Stability
1. 目的:
この研究の目的は、材料の表面特性を分離することで、その抗汚染性能に関連する重要な特性と活性の関係を明らかにすることです。具体的には、ナノトポグラフィーと表面化学の影響を分離することにより、表面の抗汚染性能を向上させることを目指しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、アルミニウムの電気化学的アノダイズによって制御されたナノトポグラフィーを得て、それによって生成される酸化アルミニウム表面（AAO）に、直径15 nm、25 nm、100 nmの円柱状ナノポアを作成しました。表面化学を変更しながらナノトポグラフィーを維持するために、約5nmの厚さの安定したジウィッタイオン性コーティングをiCVDを使用して施しました。抗汚染性能は、グラム陽性および陰性細菌による48時間のバイオマス形成量を定量化することで評価されました。
3. 新規性及び解決した問題:
この研究の新規性は、Orthogonal Nano-Engineering（ONE）を用いてナノトポグラフィーと表面化学の影響を分離したことにあります。これにより、それぞれの要素が抗汚染性能にどのように寄与するかを明確に評価することができました。最も効果的な化学・トポグラフィーの組み合わせ（ZW-AAO15）は、未コーティングのなめらかな表面と比較して、Escherichia coliで91%、Staphylococcus epidermidisで76%、Listeria monocytogenesで69%、Staphylococcus aureusで67%のバイオマス減少を実現しました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くの種類の細菌に対する抗汚染性能の評価や、他の材料への応用可能性の検討が必要です。また、抗腐食性能に関しても、静的および動的な清掃条件下でのさらなる試験が必要とされています。これにより、ヘルスケアや食品産業など、さまざまな分野での抗汚染アプリケーションへの適用が期待されます。
title:
Orthogonal Nano-Engineering (ONE): Modulating Nanotopography and Surface Chemistry of Aluminum Oxide for Superior Antifouling and Enhanced Chemical Stability
author:
Yifan, Cheng, Carmen, Moraru, Rong, Yang, Hanyu, Chen, Felicia, Fianu
date:
2024-04-08
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-np2ww?rft_dat=source%3Ddrss

Assessing Heavy Metal Contamination in Singed Goat Meat: Insights from Hot Water and Scrap Car Tire Singeing on Public Health and Environmental Safety
1. 目的:
この研究は、カドゥナ都市のカクリ屠殺場における飲料水、熱湯で焼いたヤギ肉（AS）および廃車タイヤで焼いたヤギ肉（AU）に含まれる重金属（カドミウム、銅、鉛、亜鉛、鉄）の存在を調査することを目的としています。これにより、食品および環境の安全性を評価し、適切な技術を用いて規制遵守と産業の実現可能性をバランスさせることで、皮革の持続可能な利用を確保し、環境および健康リスクを最小限に抑えることを目指しています。
2. 使用データや情報:
この研究では、飲料水、熱湯で焼いたヤギ肉（AS）、廃車タイヤで焼いたヤギ肉（AU）のサンプルを採取し、それぞれのサンプルに含まれるカドミウム、銅、鉛、亜鉛、鉄の濃度を測定しました。得られたデータは、ヨーロッパ委員会規制（2006年）および世界保健機関（2011年）の推奨最大限度値と比較されました。
3. 新規性と解決問題:
この研究の新規性は、廃車タイヤを使用してヤギ肉を焼く際に重金属がどの程度肉に移行するかを調査した点にあります。特に亜鉛と鉄の濃度が廃車タイヤで焼いた肉で顕著に増加しており、食品安全性に対する潜在的なリスクを示しています。この研究により、廃車タイヤの使用が食品への重金属の移行を引き起こす可能性があることが明らかになりました。
4. 未解決問題:
将来的には、廃車タイヤを使用した調理方法が人間の健康に与える具体的な影響を詳細に調査する必要があります。また、重金属の移行を防ぐための安全な調理方法や代替技術の開発も重要な課題です。さらに、他の食品や調理方法における重金属の移行の可能性についても調査することが求められます。
title:
Assessing Heavy Metal Contamination in Singed Goat Meat: Insights from Hot Water and Scrap Car Tire Singeing on Public Health and Environmental Safety
author:
Mathew, Gideon, Usman, Muazu, Abakeyah James , Mamman, Emmanuel Kambai , Duniya
date:
2024-04-04
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-xmp0d?rft_dat=source%3Ddrss

Culinary Cognition: The Interplay Between Visual Sensory Cues, Food Memory, And Food Perception
1. 与えられた論文の目的:
この研究は、食品生産者やマーケターに対して、消費者がオンラインや現場で食品を味見せずに選択する際の意思決定プロセスに対する洞察を提供することを目的としています。具体的には、視覚的手がかりと高次認知要因を通じて、消費者がどのように食品選択を行うかを解析します。
2. 使用されたデータや情報:
伝統的なデザートであるヘルヴァをケーススタディとして選び、その伝統的レシピを変更してモデル食品を製造しました。具体的には、バターをかぼちゃの種粉で10％、20％、30％、40％の割合で置き換えました。また、これらのモデル製品のさまざまな画像構成を撮影し、視覚的センサリーキューとして研究に使用しました。参加者を「食品アイテム」グループと「視覚アイテム」グループの二つに分け、それぞれが画像を通じて製品をどのように認識するかについて回答しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、食品の視覚的属性が消費者の記憶に保存されている典型的な属性から徐々に変化することによって、消費者の知覚がどのように影響を受けるかを明らかにしました。また、食品に基づく意思決定において視覚的センサリーキューが相互依存していること（例えば、粗い製品は暗く見える）を示し、食品記憶とトップダウンの注意が視覚的手がかりを通じて食品知覚に影響を与えることを提案しました。
4. 未解決の問題:
視覚的手がかりが消費者の食品選択にどの程度影響を与えるかの定量的な評価や、他の感覚モダリティ（味や匂いなど）との相互作用に関するさらなる研究が必要です。また、異なる文化や背景を持つ消費者群に対する研究も行う必要があります。
title:
Culinary Cognition: The Interplay Between Visual Sensory Cues, Food Memory, And Food Perception
author:
Sibel, Ozilgen, Berna, Senguler, Funda, Yildirim
date:
2024-04-02
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-h5x3d?rft_dat=source%3Ddrss

Artificial Enzyme with Organophosphorus Hydrolase-Like Activity-Quenched Aggregation-Induced Emission Effect: Self-Reporting and Specific Assay of Nerve Agents
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、神経ガスと有機リン系農薬の検出のために、二つの信号チャンネル（蛍光と可視色素計測）を一つの方法に統合することです。これにより、AIEzymeと呼ばれる二機能性を持つ材料を設計し、合成することで、有機リンヒドロラーゼ（OPH）のような触媒特性とその蛍光特性を組み合わせることを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
AIEzymeの設計と合成は、単純な加熱プロセスを通じて行われ、OPHのような触媒特性と蛍光特性を統合しました。AIEzymeは蛍光と可視色素計測の両方で検出反応を示し、高い触媒活性を持ちながら反応性酸素種（ROS）を生成しないため、色素計測アッセイの干渉を避けることができます。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、AIE材料のOPH様活性による固有の蛍光の消光効果を利用して、AIEzymeのユニークな特性に基づいた自己報告型で特異的な神経剤アッセイプロセスを引き起こす点にあります。また、二つの信号の統合による補完的および相乗効果により、特異的感度、高い柔軟性、および携帯性を持つ簡易な二重モードの色素計測および蛍光アッセイを確立し、分析効率を向上させ、検出範囲を拡大しました。
4. 未解決の問題:
将来的には、AIE材料および人工酵素の応用範囲をさらに拡大するための戦略が求められます。特に、環境モニタリングや食品安全などの分野での応用を進めるために、さらなる研究と開発が必要です。また、AIEzymeのさらなる最適化や、他のタイプの有害物質に対する感度と特異性の向上も重要な課題となります。
title:
Artificial Enzyme with Organophosphorus Hydrolase-Like Activity-Quenched Aggregation-Induced Emission Effect: Self-Reporting and Specific Assay of Nerve Agents
author:
Lei, Han, Xinyan, Guo, Yucui, Zhang, Baojian, Huang
date:
2024-04-01
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-9z92k?rft_dat=source%3Ddrss

EXTRACTION OF POLYSACCHARIDE ULVAN FROM GREEN SEAWEED Ulva lactuca VIA HYDRATED DEEP EUTECTIC SOLVENTS
1. 目的:
本研究の目的は、ウルバンという硫酸ポリサッカライドを含む緑藻の一種、ウルヴァ・ラクトゥカからの抽出において、最適なディープユーテクティック溶媒（DES）の種類と濃度を決定することです。これにより、収率、FTIR（フーリエ変換赤外分光法）、粘度分析、および水分と硫酸含有量のテストに基づいた最良のウルバン抽出特性を生産することが目指されています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、原料の準備と特性評価、DESの合成、抽出プロセス、さらなる分析とテストの各段階を実施しました。異なる種類および濃度のDESが分析結果に影響を与えることが確認され、特に30%コリンクロリド-尿素（KKU30）および30%コリンクロリド-グリセロール（KKG30）の処理で有意な結果が得られました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、環境に優しく生分解性のあるディープユーテクティック溶媒（DES）を用いてウルバンを抽出する方法を開発した点にあります。これにより、従来の抽出方法に比べて環境負荷を低減するとともに、高い収率や特定の機能性を持つウルバンの抽出が可能となりました。特に、KKU30とKKG30の処理では、高い収率、適切な硫酸含有量、および粘度が確認され、効果的なウルバン抽出方法としての可能性を示しました。
4. 未解決問題:
将来的には、DES抽出法によるウルバンのさらなる機能性評価や、抽出プロセスの最適化、さらには他の種類の藻類に対する適用可能性の検討が必要です。また、DESの組成や反応条件のさらなる改良を通じて、収率や品質を向上させる方法の開発も求められています。
title:
EXTRACTION OF POLYSACCHARIDE ULVAN FROM GREEN SEAWEED Ulva lactuca VIA HYDRATED DEEP EUTECTIC SOLVENTS
author:
Safrina Dyah, Hardiningtyas, Rizqy Inggil , Al Haqqy, Nurdiansyah, Albarokah, Wahyu, Ramadhan, Uju, -, Rizfi Fariz, Pari, RIe, Wakabayashi, Kousuke, Moriyama
date:
2024-04-01
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-dl0cz?rft_dat=source%3Ddrss

Fungal peptidomelanin: a novel biopolymer for the amelioration of soil heavy metal toxicity
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この論文は、農業用土壌の重金属汚染が作物の収量を減少させ、地下水を汚染し、地域の生態系を乱す問題に対処することを目的としています。具体的には、重金属を大量にキレートする能力を持つ新しい水溶性のメラニン（ペプチドメラニン）を紹介し、これを使用して汚染された農業土壌を現地で処理し、作物の収量を増加させる方法を提案しています。
2. 与えられた論文では、どのようなデータや情報を用いましたか？:
ペプチドメラニンがどのようにして重金属と結合するかの化学的構造、特にL-DOPAの中心ポリマーと短い異質なペプチド鎖がどのようにして溶解性を持たせているかの説明が用いられています。また、ペプチドメラニンが鉛、水銀、ウラニルといった重金属と大量にキレートする能力、そして100ppmの水銀で汚染された基質で栽培された小麦の発芽率、種子質量、茎の長さがどのように増加したかの実験データが提供されています。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この研究の新規性は、Aspergillus niger melanoliberの胞子が分泌するペプチドメラニンという新しい形態の水溶性メラニンを使用して、重金属を効果的にキレートし、汚染された土壌での作物の成長を改善する点にあります。これにより、重金属による汚染が進んでいる農業地域での作物生産の可能性が向上し、環境保護と農業生産の持続可能性が促進される可能性があります。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
ペプチドメラニンの長期的な土壌への影響、他の作物への効果、異なる種類の重金属や異なる濃度に対する効果の検証がまだ必要です。また、ペプチドメラニンの大規模な生産と実用化に向けた経済的および技術的な課題も解決する必要があります。これらの問題に取り組むことで、より広範な環境での応用が可能となり、より多くの農業地域での土壌改善と作物収量の向上が期待できます。
title:
Fungal peptidomelanin: a novel biopolymer for the amelioration of soil heavy metal toxicity
author:
Deepesh, Nagarajan, Rakshita Sukruth, Kolipakala, Suranjana, Basu, Senjuti, Sarkar, Beneta Merin, Biju, Daniela, Salazar, Likhit, Reddy, Harshitha, Balaji, Shrijita, Nath, Anish Hemanth, Samprathi, Aparna, Shetye
date:
2024-03-29
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-bgpkn-v2?rft_dat=source%3Ddrss

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