Recent ChemRxiv on Agriculture and Food Chemistry: August 16, 2024

2024年8月16日 13:44

Studying Superheated Stevia with Polynomial Chaos in Quantum ESPRESSO: opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization
1. 目的:
この研究の主な目的は、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調査し、ステビア粒子が泡の核生成場所として機能する理由を理解することです。さらに、この現象が高温・常圧環境下での粒子の蓄積、例えばエンジン内の燃料など、他の状況にどのように関連しているかを探求しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、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調査し、最小基底状態の電子密度エネルギー力に基づいて分析しました。また、ステビアの分子平面上に存在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が、ステビア粒子が泡の核生成場所として機能する理由を提案しています。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、ステビアを加えたコーヒーの過熱が観測されたこと、およびその過熱がステビア粒子の特定の化学的性質とどのように関連しているかを明らかにしたことにあります。これまでに観察された水の過熱現象とは異なり、コーヒーにおけるステビアの添加による過熱現象を解明しました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、他の添加物がコーヒーや他の液体の過熱にどのように影響を与えるかをさらに調査する必要があります。また、この現象がエンジンなどの他の高温・常圧環境でどのように応用されるかを探ることも重要です。さらに、ニュートン冷却ダイナミクスの不確実性内で沸点以上に上昇する温度を捉えるためのより精密な測定技術の開発も求められています。
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:
この研究は、食事由来のフラボノリグナン（特定のポリフェノール化合物）がどのように微生物群によって代謝されるかを理解することを目的としています。これにより、年齢特有の栄養戦略の提案や、食事ポリフェノールの代謝に関する知識の進展が期待されます。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、特にisosilybin Bというシリマリン成分が、FaecalibacteriumやErysipelotrichaceae UCG-003という微生物の豊富さと関連があることを示すデータが使用されました。これらのデータは、食品成分が特定の微生物群にどのように影響を与えるかを示すものです。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、特定のフラボノリグナン（isosilybin B）が人の腸内微生物群に与える影響を明らかにした点にあります。これにより、特定の微生物（FaecalibacteriumやErysipelotrichaceae UCG-003）がどのようにこれらの化合物を利用しているかの理解が深まりました。これは、食事成分と腸内フローラの相互作用に関する知識を拡張するものです。
4. 未解決問題:
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の違いについてさらに研究が必要です。また、他の食事ポリフェノールが腸内微生物群に与える影響についても、より詳細な研究が求められています。これにより、より効果的な栄養戦略が開発されることが期待されます。
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. 与えられた論文の目的:
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および正統的に調合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、特に胃潰瘍、腸チフス、マラリア熱の治療に用いられるこれらの製品が、高密度および中密度の居住地域での抗微生物薬耐性（AMR）の増加にどのように寄与しているか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特定のハーブカクテルから採取したサンプルについて、細菌汚染のレベルを測定しました。具体的には、シゲラ属、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、サルモネラ属、大腸菌（E. coli）などの細菌の数と、これらの細菌が複数の抗生物質に対する耐性パターンを調査しました。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、特に開発途上国におけるハーブ製品の微生物汚染と抗生物質耐性の実態を明らかにした点にあります。これまでの研究ではあまり注目されていなかったハーブ製品の安全性とその公衆衛生への影響を科学的に評価し、多剤耐性菌の存在を示すことで、これらの製品の使用に関連するリスクを指摘しました。
4. 未解決問題:
今後取り組むべき未解決の問題としては、ハーブ製品の品質管理を強化するための具体的な基準やガイドラインの策定、さらにはこれらの製品に含まれる抗生物質耐性菌の拡散を防ぐための効果的な対策の開発が必要です。また、新しい抗生物質治療法の開発も急務とされています。
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. 与えられた論文の目的:
この研究は、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、プレトリートメントと分画技術を使用して分離・単離することを目的としています。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単離するために適した反応条件を特定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、スイッチグラスを用いた共溶媒強化リグノセルロース分画（CELF）プロセスにおいて、時間（10-30分）、温度（140-180℃）、酸濃度（0.025-0.1M H2SO4）の効果をモデル化しました。リグニンの収率、分子量（Mw = 700-2000 g/mol）、ヒドロキシル基含有量（3.55-6.06 mmol OH/g）に関するデータを収集し分析しました。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、プレトリートメントの厳しさを単一の値に組み合わせることの便利さと、それがリグニンの品質に個別および組み合わせた条件の影響をどのように混同するかを明らかにしたことです。また、酸濃度と温度がリグニンの分子量とヒドロキシル基含有量に影響を与え、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。さらに、滞在時間が収率や分子量に統計的に有意な影響を与えないことが示され、これは連続的および流れるプロセスにおいて短い滞在時間がコスト削減につながる可能性があることを示唆しています。
4. 未解決の問題:
将来の研究では、異なるプレトリートメント条件がリグニン製品のスレートにどのように影響を与えるかをさらに詳細に理解する必要があります。また、リグニンの特性を最大限に活用し、燃料、化学品、その他の製品への利用を拡大するためのプロセスを設計する方法についてもさらなる研究が必要です。
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、大規模なゴミ捨て場からの堆肥を使用した農地の土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の野菜に含まれる微量金属（Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Fe、Pb、Zn）の濃度を調査することでした。これにより、重金属に汚染された堆肥や土壌で栽培された作物の消費が人の健康に与える潜在的なリスクを評価し、食品安全と環境の健康を確保するための継続的な監視と修復努力の重要性を強調することです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ゴミ捨て場の堆肥、農地の土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の野菜から採取されたサンプルを分析し、それぞれのCd、Cr、Cu、Mn、Ni、Fe、Pb、Znの濃度を測定しました。これらのデータは、EUの限界値を超える重金属の濃度を確認し、それに基づいて健康リスクを評価するために使用されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、特にゴミ捨て場の堆肥を使用する農地における重金属の濃度とその作物への蓄積を包括的に分析した点にあります。これにより、重金属による汚染が食品安全に与える潜在的なリスクを明らかにし、関連する規制基準（EUの限界値）との比較を通じて、具体的な健康リスクの評価を行うことができました。
4. 未解決問題:
今後取り組むべき未解決問題としては、重金属汚染された堆肥や土壌を使用した場合の長期的な健康影響の詳細な調査、さらに効果的な修復技術の開発、そして重金属の濃度を安全なレベルに低減させるための具体的な管理策の策定が挙げられます。また、異なる地域や異なる作物における重金属の蓄積パターンの解析も重要です。
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. 目的:
この研究の目的は、異なる仕様の商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徴づけることです。さらに詳細な特性評価のために、部分的酵素加水分解とHPLC-MSおよびHPSEC-RIを組み合わせた分析手法を開発し、適用しました。
2. 使用データ・情報:
この研究では、異なるメーカーからの異なる仕様を持つ商用カラギーナンのサンプルを使用しました。また、部分的酵素加水分解、HPLC-MS、HPSEC-RIという分析技術を用いて、カラギーナンの構造と組成を詳細に分析しました。さらに、選択したサンプルの機能性を詳細に理解するためにレオロジー（流動学）も使用されました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、商用カラギーナンの実際の構造がメーカーが指定したカラギーナンタイプと一致しないことが多いという問題に対処した点にあります。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。代わりに、κ-, ι-, ν-単位が含まれていることが判明しました。また、開発された酵素-クロマトグラフィー手法の適用により、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ました。
4. 未解決問題:
将来的には、商用カラギーナンのサンプルがどのように異なる応用において振る舞うかを理解するために、カルシウム添加によるゲル化特性の違いをさらに詳細に分析する必要があります。また、商用カラギーナンの構造と組成の分析を行う前に、構造機能関係の調査を実施することが推奨されます。
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）が人間の健康に与える影響を理解するために、二重機能モデルナノプラスチックを開発し、その生物体内での挙動を評価することを目的としています。具体的には、SERS（表面増強ラマン分光法）とICP-MS（誘導結合プラズマ質量分析法）を用いて、モデルナノプラスチックの生物体内での取り込みや定量が効果的に行えるかを検証しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、ゴールドナノ粒子を核とし、プラスチック層をシェルとするコアシェル構造のモデルナノプラスチックを使用しました。ゴールドコアはラマンレポーターのシグナルを強化し、SERSによる植物組織内での視覚化を可能にします。また、植物から回収したモデルナノプラスチックの粒子数は、コアの金の存在に基づいてICP-MSにより定量されました。実験対象としてニンニク植物が使用され、異なる濃度のモデルナノプラスチック懸濁液で30日間栽培されました。
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や信頼性が低いという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ナノプラスチックは、SERSとICP-MSを組み合わせることで、生物体内でのナノプラスチックの挙動を正確に追跡・定量することが可能になりました。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理解することができるようになります。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、異なる種類の植物や他の生物体においても同様のモデルナノプラスチックを用いた研究を行うこと、また環境中におけるナノプラスチックの長期的な影響を評価するためのさらなる研究が必要です。さらに、ナノプラスチックが生物体に与える具体的な健康影響を明らかにするためには、より詳細な生物学的・化学的分析が求められます。
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:
この論文は、アブダビ首長国の小売市場で販売されているハチミツの品質評価を目的としています。特に、フルクトース、グルコース、スクロースといった糖類の含有量を測定し、それがハチミツの品質にどのように影響を与えるかを調査しています。
2. 使用したデータや情報:
アブダビの小売市場から取得したハチミツのサンプルを用いて、フルクトース、グルコース、スクロースの値を測定しました。これらの糖類はネクターにおいて支配的であり、ハチミツの品質を決定する上で重要な役割を果たします。糖類の組成と割合はハチミツの物理化学的特性に影響を及ぼすため、品質パラメータとして重要です。
3. 新規性や解決した問題:
この研究は、地元の標準に基づいた品質非遵守の高いレベルを示すハチミツサンプルを明らかにしました。約33%のサンプル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かったことが判明し、品質管理の重要性を強調しています。また、スクロース含有量が高いサンプルはグルコースとフルクトースのレベルが低下する傾向にあることも明らかにしました。
4. 未解決問題:
今後の課題として、より厳格な品質監視とスクリーニングプロセスの確立が必要です。また、ハチミツの品質に影響を与えるその他の要因についても継続的な研究が求められます。さらに、地域ごとのハチミツの品質基準の統一や、国際基準との整合性についても検討する必要があります。
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に、植物の代謝工学を活用する強力なアプローチとして位置づけられています。具体的には、作物の収量、栄養価、ストレス耐性、および貴重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先進的な戦略を探求しています。
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応用や、植物を医薬品や工業化合物のバイオファクトリーとしての可能性についても議論しています。
3. 新規性や解決できた問題:
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積み重ねといった新興トレンドを探求し、光合成効率、栄養利用、非生物的ストレス耐性の向上を通じて、植物の代謝介入をターゲットとした最近の成功事例を検討しています。これらの進歩は、植物代謝工学の分野を革命的に変え、食料安全保障、気候変動への適応、価値ある化合物の持続可能な生産に対する変革的な可能性を示しています。
4. 未解決問題:
遺伝子改変作物の規制や生物安全性の側面を考慮する必要があり、これらの側面は急速に進化する分野であるため、持続可能な農業と作物改良の未来についての洞察を提供しています。また、この動的な分野の課題と将来の展望についても議論されており、これらの問題に対処することが今後の取り組みとして残されています。
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。具体的には、空間的にオフセットされたラマン分光法（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区別するための分析戦略を開発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、四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、プロッティング、主成分分析、分類および回帰モデルを使用して分析戦略を開発しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、SORS技術を用いて容器を通じてオリーブオイルの分析を行う点にあります。これにより、オリーブオイルの真正性を現場で迅速に検証することが可能となり、食品検査における効率と正確性が向上しました。さらに、オンライン小売りサンプルを分析することで、実際に不正が行われたオリーブオイルと本物のオリーブオイルを区別することができました。
4. 未解決の問題:
将来的には、さらに多くのサンプルと異なる種類のオリーブオイルに対する分析精度を向上させる必要があります。また、SORS技術のさらなる最適化を行い、他の食品への応用可能性を探ることも重要です。この技術の普及と効果的な実装に向けた研究が今後も求められます。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文の主な目的は、成長する人口を支えるために必要な農業生産性の増加に伴う農薬の使用拡大が引き起こす環境汚染問題に対処することです。具体的には、環境中の異なる農薬を効果的かつ持続可能な方法で検出する新しい技術の開発を目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、金ナノ粒子と統合されたバイオウェイスト由来のナノセルロースベースの薄膜を使用して、表面増強ラマン分光法（SERS）ナノ基板を開発しました。さらに、この新しいナノセルロースベースのSERSナノ基板と携帯型ラマン装置を組み合わせて、3種類の農薬（カーバリル、フェルバム、チアベンダゾール）を感度良く、選択的に検出しました。検出限界はカーバリルが0.924 mg/L、フェルバムが0.479 mg/L、チアベンダゾールが0.038 mg/Lと、いずれも農業で推奨される使用濃度よりもはるかに低い値でした。
3. 新規性や解決できた問題:
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用いてSERSナノ基板を作成し、それを利用して農薬のスプレー滴を検出する点にあります。これまでにないアプローチで、環境への農薬の拡散をより正確に監視する手法を提供します。また、実際にスプレーされた農薬の滴を集めてSERS信号を比較した結果、準備されたスプレー溶液とほとんど差がないことが確認され、この検出方法の信頼性が示されました。
4. 未解決問題として残されていること:
将来的には、さまざまな環境条件下でのナノセルロースベースのSERSナノ基板の性能をさらに検証する必要があります。また、他の農薬や環境汚染物質に対する応用範囲を広げるための研究が求められます。さらに、大規模な実地試験を行い、実際の農業現場での利用可能性や実用性を評価することも重要です。
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:
与えられた論文では、家畜の管理を改善し、動物の生産性、健康、および福祉を向上させるために、先進的な診断ツールを利用した精密畜産を目指しています。具体的には、乳牛の早期乳房期に発生する負のエネルギーバランスによる代謝病であるケトーシスの検出を可能にするバイオセンサーの開発に焦点を当てています。
2. 使用したデータや情報:
本研究では、ケトーシスのバイオマーカーとして優れているβ-ヒドロキシブチレート（βHB）の濃度を迅速に検出・定量するための低コストのグラフェンベースセンサー（Keto-sensor）の開発に関するデータを使用しています。このデバイスは、スクリーン印刷された電極（SPE）にグラフェンナノシートを層状にしており、EDC-NHS結合化学を利用してグラフェン表面を機能化するために安定化された酵素（β-ヒドロキシブチレート脱水素酵素、NADH、およびグリセロール）が使用されています。
3. 新規性および解決した問題:
この研究の新規性は、βHBを迅速かつ正確に検出するためのグラフェンベースのセンサー（Keto-sensor）を開発した点にあります。このセンサーは、分析感度が10 nM、検出限界が0.24 nMであり、0.00001-3.0 mMの範囲でβHBの濃度を検出することができます。これにより、農場での亜臨床ケトーシスの早期発見が可能になり、乳牛の健康管理が向上します。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、このセンサーを実際の農場環境で広範囲に展開し、さまざまな状況下での性能と耐久性を確認する必要があります。また、他の代謝病のバイオマーカーを検出するためのセンサーの開発も考慮する必要があるでしょう。
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:
与えられた論文の主な目的は、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を持つかどうかを調査することです。この研究は、過剰な自由ラジカルによる生物分子の損傷を制限するための効果的な抗酸化剤に関するデータを豊富に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、密度汎関数理論（Density Functional Theory）を用いて、イソチオシアネート化合物（allylisothiocyanate, 1-isothiocyanate-3-methylbutane, 4-methylphenyl isothiocyanate, 2-phenylethyl isothiocyanate）のHOꞏラジカル消去活性を評価しました。計算レベルはM06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-311++G(d,p)を使用し、水とペンチルエタノエート（PEA）の環境での反応メカニズム（水素移動、ラジカル付加生成、単一電子移動）を考慮しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、自然由来のイソチオシアネート化合物がHOꞏラジカルを効率的に消去することを示した点にあります。特に、allylisothiocyanate（Cp1）は最も効率的なHOꞏスカベンジャーとして挙げられ、水中での全体的な反応速度定数は5.20 × 10^9 M-1s-1に達しました。これにより、これらの化合物が生物学的分子と同等またはそれ以上に効果的に自由ラジカルを消去できる可能性が示されました。
4. 未解決問題:
将来的には、これらのイソチオシアネート化合物の生体内での安全性、安定性、実際の抗酸化効果を詳細に調査する必要があります。また、異なる生物学的環境や病態におけるこれらの化合物の効果とメカニズムをさらに理解することも重要です。
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. 与えられた論文の目的:
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、乳化剤としての役割を果たすタンパク質の局在を定量的に分析することです。具体的には、マヨネーズとしてのモデル系を用いて、油/水滴界面におけるタンパク質の分布を解析し、その異質性を評価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、STORM（確率的光学再構成顕微鏡）技術を用いて、蛍光標識抗体を使用して油/水滴界面のタンパク質を局在させました。さらに、タンパク質の分布を定量的に分析するために、均一分布と不均一分布を模擬し、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。また、モデル系として、phosvitin、phospholipids、apolipoprotein B（apoB）、sodium dodecyl sulfate（SDS）を含む乳化剤を組み合わせた乳化物を使用しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、STORM技術を利用して、食品乳化物の界面におけるタンパク質の局在と分布の異質性を詳細に解析する方法を提供した点にあります。これにより、乳化物の物理化学的安定性に影響を与える因子をより深く理解することが可能となりました。特に、異なる乳化剤の組み合わせがタンパク質の分布の異質性にどのように影響するかを定量的に評価することができました。
4. 未解決問題:
将来的には、異なる条件下での乳化物の安定性に及ぼす影響をさらに詳細に解析する必要があります。また、他のタンパク質や乳化剤の組み合わせによる影響も調査することで、より幅広い食品乳化物の安定性についての理解を深めることが期待されます。さらに、乳化物の安定性に関連する物理化学的プロセスのメカニズムを解明するための研究も必要です。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文では、持続可能な特性を持つ新しい有機化合物ベースのナノ酵素（OAナノ酵素）の開発が目的とされています。これは、従来の無機ナノ酵素に関連する問題を克服することを意図しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、アミノ酸を基盤とした持続可能な有機ナノ酵素の開発に焦点を当てており、改良された製造プロセスを通じて、より小さな物理的直径を持つナノ酵素を迅速に（最大3時間で）製造する方法が開発されました。また、このナノ酵素はペルオキシダーゼ様の触媒活性を示し、特定の表面電荷（中性pHで負に帯電）を持ちます。
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（OAナノ酵素）の導入にあります。これにより、物理的直径が小さく、材料の範囲が広いナノ酵素が提供されるため、従来のナノ酵素の問題点であった材料の多様性の欠如と比較的大きな物理的直径の問題が解決されました。また、このナノ酵素はアレルギー生体分子を表面電荷相互作用を用いて検出する能力があり、ヒスタミンに対して21.37 pg/mLの検出限界と高い選択性を達成しています。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、このOA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、他の種類の生体分子や環境中の汚染物質など、新たなターゲットの検出能力を拡張することが重要です。また、ナノ酵素の製造プロセスのさらなる最適化や、実際の農業現場などでの応用に向けた詳細な評価が必要になるでしょう。
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、小麦という人類にとって重要な作物の品質を、簡単で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する手法を提案しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、オーストリアの4つの地点で3年間にわたって収集された180の小麦サンプルが使用されました。これらのサンプルに対して、NIRSを用いてデータを収集し、ASCAを用いてサンプル地点と年度の影響を分析しました。また、NIRSのスペクトルデータの前処理ツールがASCAによる結果にどのように影響を与えるかも検討されました。
3. 新規性・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、化学薬品を使用することなく、時間を要するキャリブレーション開発の必要なしに、小麦の品質評価を行う方法を提案した点にあります。また、年度、地域、およびその組み合わせが小麦のNIRスペクトルに与える影響が顕著であることを明らかにし、これらの要因が小麦の成分（タンパク質、炭水化物、水分、脂肪など）にどのように影響を与えるかを解析しました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多様な環境や異なる小麦品種に対するこの手法の適用性を検証する必要があります。また、NIRSデータの前処理手法が結果に与える影響をさらに詳細に分析し、最適な前処理手法を特定することも重要です。これにより、より正確で再現性の高い小麦品質の評価が可能となります。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文は、伝統的な薬用植物であるRumex sanguineus（血液蓼）の化学組成を深く理解することを目的としています。この植物は食用資源としての人気が高まっていますが、その化学的構成は十分に理解されていません。この研究は、その化学成分の詳細な解析を行うことで、植物の有益な成分と有害な成分を理解し、薬用から現代の料理用途への移行をサポート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、Rumex sanguineusの根、茎、葉のサンプルから抽出された化学成分を分析するために、非ターゲットの質量分析に基づくメタボロミクスが使用されました。具体的には、UHPLC-HRMS（超高性能液体クロマトグラフィー高解像度質量分析法）を用いてサンプルを分析し、その後、特徴ベースの分子ネットワーキングによって処理されました。分析により、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注釈付けされた347の一次および特殊代謝物が同定されました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、Rumex sanguineusの広範囲にわたる化学成分のプロファイルを提供することにあります。特に、多くの代謝物がポリフェノール類とアントラキノン類に属しており、アントラキノンの一種であるエモジンの量を定量化することで、その潜在的な毒性についても考察しました。これにより、有益な成分と有害な成分の両方を理解するための詳細なメタボロミクス研究の必要性が強調されています。
4. 未解決の問題:
今後取り組むべき未解決の問題として、Rumex sanguineusに含まれる他の潜在的に有害な化合物の特定と、これらの化合物の毒性レベルの詳細な評価が挙げられます。また、この植物の安全な食用量や、料理での使用方法に関するガイドラインの開発も必要です。さらに、この植物の有益な健康効果を最大限に引き出すための成分の最適な抽出方法や処理方法の研究も求められています。
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:
この研究の主な目的は、ウォッカの生産に使用される原材料の植物起源を識別し、異なるC3植物からのアルコール混合物を分析して不正行為を検出することにあります。これにより、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、²H SNIF NMR技術と化学計量学的手法を使用して、ウォッカの生産に用いられる原材料（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。また、異なるC3植物からのアルコールの混合物を分析することで、成分の決定と不正行為の検出が可能となりました。
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混合物を初めて分析した点にあります。これにより、ウォッカの原材料における異なる植物起源の識別及び不正行為の検出が可能となりました。また、穀物-ジャガイモ、穀物-サトウダイコン、ダイコン-ジャガイモの混合物において線形関係を確認し、成分の定量が可能となり、不正行為の検出閾値が10％から50％の範囲で確立されました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、他の原材料や異なる地域からの原材料を使用した際の分析や、より低い割合の不正行為を検出するための感度向上が挙げられます。また、実際の市場で流通している製品に対する実証研究も必要とされています。
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. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
このレビューは、メタボロミクスの進歩とその植物-微生物間相互作用を解明する上での重要な役割に焦点を当てています。具体的には、病原体攻撃時の代謝変化、植物抵抗性に関連する重要な代謝物の特定、病気抵抗性が向上した作物の育種への支援などが詳述されています。さらに、共生関係の代謝の複雑さや、農業やバイオテクノロジーへの応用可能性を持つ内生菌由来の生物活性化合物の発見についても検討しています。
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？:
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の理解を深めるために、メタボロミクスによって明らかにされたデータを用いています。具体的には、病原体に対する植物の代謝変化、植物の抵抗性に関連する代謝物、共生関係におけるシグナル代謝物、内生菌から発見された生物活性化合物などが取り上げられています。
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間の相互作用における代謝の詳細を明らかにした点にあります。特に、植物が病原体にどのように反応して抵抗性を発揮するか、また共生微生物が植物の成長や健康にどのように寄与しているかを理解することで、病気抵抗性を持つ作物の育種や持続可能な農業実践への応用が可能になりました。
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？:
未解決の問題としては、メタボロミクスデータをさらに活用して、より多くの植物種や微生物種における相互作用の詳細を解明することが挙げられます。また、発見された生物活性化合物の機能や作用機序のさらなる研究、これら化合物の農業やバイオテクノロジーへの効果的な応用方法の開発も重要な課題です。
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？:
この論文の目的は、食品成分の物理化学的特性に基づいて、基本的な味覚（甘味、苦味、うま味）を識別するためのマルチクラス予測モデルを開発し、それを一般公開されているウェブプラットフォームに統合することです。これにより、味覚の認識に関連する分子特性の理解を深め、食品の合理的な設計に向けた新しい方法論の開発に寄与することを目指しています。
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？:
この研究では、化学化合物の分子構造を用いて、それらの味覚を分類するための機械学習ベースのアルゴリズムが開発されています。具体的なデータの詳細は記載されていませんが、味受容体と化学味覚素の分子間相互作用に関連する情報が利用されていると考えられます。
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、甘味、苦味、そしてうま味といった異なる味覚を識別するマルチクラスモデルを開発した点にあります。既存の研究では、基本的な味覚の全スペクトラムを予測するためのモデルが不足していたため、この研究によってそのギャップが一部解消されました。また、開発されたモデルを公開ウェブプラットフォームに統合することで、広くアクセス可能にし、実用的な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？:
未解決問題としては、残りの基本的な味覚である塩味と酸味を予測するためのマルチクラスモデルの開発が挙げられます。さらに、予測モデルの精度を高めるための改善や、より多様な化学化合物に対応するためのデータセットの拡充が必要です。これにより、食品設計や伝統的な薬理治療への補完的な食事療法の開発など、さらに広範な応用が可能になるでしょう。
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、低濃度の化学物質を生物学的サンプルで分析する際に、従来のターゲットアプローチによる低分解能質量分析法の限界を克服し、ターゲット/アンターゲットLC-MS法を組み合わせることで、感度を向上させるとともに、より広範な化学物質のカバレッジを実現することです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、135種類の多様な毒素（マイコトキシン、可塑剤、PFAS、パーソナルケア製品成分、工業副産物など）に最適化されたMRM遷移を用いました。さらに、標準参照物質である人間の血漿（SRM 1950）および血清（SRM 1958）を分析し、Zeno MRM-HR + SWATHとSWATH-onlyの両方の方法で分析を行いました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、ターゲットとアンターゲットのLC-MS法を組み合わせることにより、従来のアンターゲットメタボロミクスが抱えていた超微量バイオモニタリング分析の問題を克服した点にあります。Zeno技術を利用したことで感度が向上し、低濃度レベルの化学物質も検出可能になり、検出頻度が大幅に向上しました。
4. 未解決の問題:
この技術がエクスポゾーム研究において示した有効性にもかかわらず、リピドミクスやメタボロミクスのワークフローにこの技術を適用するためのさらなる研究が必要です。また、さらに多くの化学物質に対しての最適化や、他の生物学的サンプルへの応用可能性の拡大も今後の課題として残されています。
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:
与えられた論文は、食品マトリックスや食品廃棄物マトリックスから有価なバイオアクティブ化合物を抽出するための、環境に優しい効果的な抽出剤としてのディープユーテクティック溶媒（DES）の使用を探求することを目的としています。DESが芳香族やフェノール化合物との親和性を持つことを利用しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、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曲線を比較しています。このアプローチは、液体の出発成分を用いて初めて行われたとされています。さらに、このDESを異なる食品廃棄物マトリックス（玉ねぎ、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）に対する抽出剤としてテストし、その結果を水とグリセロールのみの成分で得られた結果と比較しています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、食品グレードの成分を用いたDESを抽出剤として使用することで、抽出物を直接使用できる新しいアプローチを提案している点にあります。また、DESが従来の成分よりも優れた抽出能力と抗酸化特性を示したことも重要な発見です。
4. 未解決問題:
将来的には、DESの抽出性能をさらに向上させるための最適化、さまざまな食品廃棄物マトリックスに対するDESの適用性の広がり、そして抽出されたバイオアクティブ化合物の具体的な健康への影響や利用可能性に関する研究が必要です。
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:
この研究の主な目的は、人間の腸内微生物由来の代謝産物が健康に重要な複数の生物学的プロセス、特に免疫、代謝、栄養、神経系にどのように関与しているかを理解することです。これらの代謝産物が宿主および細菌のタンパク質とどのように相互作用するかを解明し、その知見をもとに「代謝産物ミメティック」分子を薬剤や栄養補助食品としての利用を提案しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、これまでに公表された人間およびマイクロバイオーム関連タンパク質との代謝産物の相互作用の全データセットを収集・分析しています。また、構造、化学クラス、ターゲットクラス、生物学的起源などのパターンを特定しています。さらに、仮想スクリーニングを用いて相互作用を4倍以上に拡大し、遡及的分析でこれらを検証し、生物学的な関連性に基づいて優先順位を付けるためにバイオインフォマティクスツールを使用しています。
3. 新規性および解決した問題:
この研究の新規性は、人間の健康に重要な腸内微生物の代謝産物とタンパク質との相互作用に関する理解を深め、これまでの公表データに見られ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、これらの化合物の化学生物学的空間の完全な解明を加速し、迅速かつ集中的な実験的検証を促進することができます。
4. 未解決の問題:
将来的には、これらの代謝産物の相互作用の生物学的な影響をさらに詳細に理解する必要があります。また、実験的検証を通じて仮想スクリーニングで得られた予測の精度を確認し、さらなる生物学的な洞察を得ることも重要です。このような研究を進めることで、より効果的な薬剤や栄養補助食品の開発につながる可能性があります。
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、植物や菌類が生成する内部アルキンの特定と分析を容易にするための導入法を開発することです。内部アルキンはイオン化が難しく、熱的に不安定で、特定の化学的ツールが欠けているため、これまでその分析が困難でした。
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、内部アルキンから三置換トリアゾールを生成し、そのイオン化効率を大幅に向上させる方法を開発しました。この方法は、生物学的抽出物やその他の複雑なサンプルに適用可能であり、最大32,000倍のイオン化効率の向上が見られました。また、RuAAC反応の導入中に、触媒由来のルテニウム複合体の形成と消失の動態をLC-MS分析を用いて観察しました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、内部アルキンのLC-MSによる分析を改善するための導入プロトコルを開発した点にあります。これにより、内部アルキンの特定と分析がこれまでに比べて大幅に容易になりました。また、RuAAC反応の動態を観察することで、導入プロセスのメカニズムに関する洞察が得られ、特定のルテニウム複合体がRuAAC導入の限界に関する情報を提供する可能性があります。
4. 未解決の問題:
導入プロセス中に観察されたルテニウム複合体の動態についてのさらなる研究が必要です。これらの複合体が導入反応の効率や選択性にどのように影響を与えるかを理解することが、方法の最適化と応用範囲の拡大につながります。また、他の種類の内部アルキンに対しても同様の導入法が有効かどうかの検証が必要です。
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

In-situ Micro-thermography Reveals Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
1. 目的:
この研究の主な目的は、食品の冷凍過程における損失を減少させるために、氷の核形成と成長という二つの主要なプロセスを定量的に測定することです。食品の冷凍品質を向上させるために、食品ごとにカスタマイズされた冷凍プロセスの設計を可能に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、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、氷の核形成と成長の現場での速度を測定しました。具体的には、牛肉やズッキーニ、ブロッコリー、ジャガイモといった異なる食品における氷の核形成率と成長速度を比較しました。また、これらの食品の化学組成を分析することで、食品の冷凍における既存の結晶成長原理を適用しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、氷の核形成と成長という二つのプロセスが独立しており、対立するプロセスであることを示した点にあります。また、食品ごとに氷の核形成率と成長速度が異なることを明らかにし、これに基づいて各食品に適した冷凍プロセスを設計することで、食品の品質を向上させ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、さらに多くの種類の食品に対して同様の測定を行い、より広範なデータを収集することが挙げられます。また、実際の冷凍プロセスにおいてこれらの原理をどのように適用するかの具体的な方法論の開発も必要です。さらに、冷凍プロセスの最適化において、エネルギー効率やコスト効率も考慮する必要があります。
title:
In-situ Micro-thermography Reveals Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
author:
Ran, Drori, Martin , Zalazar, Shriya Jitendra, Kalburge, Yining, Zhang
date:
2024-05-23
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-lwczt?rft_dat=source%3Ddrss

The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
1. 目的:
この論文は、ヨーロッパのイワシ（Sardina pilchardus）およびアンチョビ（Engraulis encrasicolus）の残留物に対して、従来の石油由来の溶剤（n-ヘキサンや石油エーテルなど）を用いた抽出方法と比較して、リモネンを用いた脱脂プロセスに基づくゼロ廃棄物抽出プロセス（「LimoFish」プロセスと呼ばれる）の適用結果を調査することを目的としています。このプロセスは、緑の抽出原則と海洋バイオリファイナリーの要求に応じた高いプロセス効率を達成することを目指しています。
2. 使用データ:
この研究では、ヨーロッパのイワシとアンチョビの加工廃棄物を用いて、従来の石油由来の溶剤を使った抽出プロセスとリモネンを使用した脱脂に基づく新しい抽出プロセスの比較分析が行われました。具体的なデータや情報については詳細が記載されていませんが、一般的には抽出効率や環境への影響、コスト分析などが考慮されることが多いです。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、リモネンを使用したゼロ廃棄物の抽出プロセス「LimoFish」を開発し、従来の石油由来の溶剤を使用する方法と比較して、環境に優しく効率的な代替方法を提供する点にあります。このプロセスは、海洋バイオエコノミーを低い資本および運用コストで実現可能にする可能性があるとされ、持続可能な生産方法への移行を促進する解決策を提供しています。
4. 未解決問題:
将来的には、この新しい抽出プロセスのさらなる最適化、スケールアップ、および他の海洋生物資源への適用可能性の検証が必要です。また、市場への導入や商業化に向けた経済性や実用性の評価も重要な課題となります。さらに、このプロセスが実際に大規模な生産において環境への影響をどの程度低減できるかの詳細な分析も求められるでしょう。
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. 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、未処理の柑橘類加工廃棄物を、高い生物活性を持つ「IntegroPectin」というペクチンと、低結晶性の高度に微細化されたセルロース「CytroCell」に変換することです。これにより、豊富な農業産業廃棄物を有用なバイオポリマーに変換し、多くの用途での需要を満たすことを目指しています。
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？:
この研究では、着色された甘いオレンジ（Citrus sinensis）の生物廃棄物を出発材料として使用し、産業用ソニケーターを用いて、水だけで行われる空洞化がゼロ廃棄物の循環経済プロセスとしての一般的な実現可能性を示しています。
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、音響空洞化を用いて柑橘類の加工廃棄物を直接有用なバイオポリマーに変換する方法を開発した点にあります。これにより、廃棄物を有価物に変換し、循環経済に貢献するゼロ廃棄物プロセスを提案しています。これは、廃棄物管理とリサイクルの分野での重要な進歩を表しています。
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？:
未解決の問題としては、このプロセスのスケールアップと経済的実現可能性の評価が挙げられます。また、変換されたバイオポリマーの具体的な用途や市場での受け入れ度をさらに調査し、広範囲にわたる産業応用につなげる必要があります。さらに、他の種類の農業廃棄物に対するこの技術の適用可能性も検討するべきです。
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:
非破壊スペクトルセンサー（NDSS）の応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）と独立したデータセットに対するその応用（検証またはテスト）に限定されています。しかし、NDSSの開発には、この初期検証で得られた性能が条件が変わって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、ケモメトリクスにおいてロバスト性として参照されます。この論文の目的は、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、提案された概念に従っ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:
論文からは具体的なデータや情報の詳細は示されていませんが、一般に非破壊スペクトルセンサー（NDSS）の性能を評価し、異なる条件下でのモデルのロバスト性を検証するために、実験データやシミュレーションデータが用いられることが推測されます。また、キャリブレーション転送、スペクトルの幾何学的修正、スペクトル空間、キャリブレーションモデルの修正など、過去の研究で用いられた手法やデータも参考にされている可能性があります。
3. 新規性や解決できた問題:
この論文は、キャリブレーションモデルの維持という問題に対して、ケモメトリクスと機械学習の両方の分野でこれまでに独立して扱われてきた問題を統合し、一貫したフレームワークを提供することに新規性があります。また、異なる分野のアプローチを組み合わせることで、データセットのシフトに強いモデルの維持方法を体系的に検討し、その手法を分類しています。
4. 未解決問題:
論文からは、異なる環境下でのNDSSの適用において、さらなるロバスト性の向上や、新しい条件下でのキャリブレーションモデルの迅速な適応が必要であることが示唆されています。また、異なる種類のデータセットや現実の複雑な環境におけるモデルの適用性をさらに検証し、改善するための研究が求められています。
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:
本研究の主要な目的は、ニンニク（Allium sativum）から抽出される主要な生理活性化学物質であるジアリルチオスルフィン酸（アリシン）の安定性と生物活性を向上させるために、適切なpH応答性ミセルキャリアシステムを設計し、利用することです。これにより、バイオファーマシューティカル商品や食品関連産業でのアリシンの商業的応用の可能性を高め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、ポリオキシエチレン（Brij S20およびBrij 58）を用いたミセルキャリアシステムを設計し、アリシンの安定性を25℃の常温で向上させるための試験が行われました。Brij S20とBrij 58のミセルキャリアシステムを比較し、後者が優れた安定性と包含性を示しました。また、ミセル化された状態でのアリシンの安定性がpHと温度に大きく影響を受けること、さらに酸性pH 1.5でアリシンのミセルからの放出が促進されることが確認されました。
3. 新規性と解決できた問題:
アリシンの不安定性という問題に対処するために、pH応答性ミセルキャリアシステムの利用が新規性として挙げられます。このシステムにより、アリシンの安定性が向上し、その量と生物活性が保持されることが示されました。これにより、アリシンを含む製品の商業的応用が現実的になります。また、ミセル化法がアリシンの生物活性や適切な生体適合性を損なわないことも確認されました。
4. 未解決問題:
ミセルキャリアシステムを用いたアリシンの放出メカニズムのさらなる解明や、他の温度やpH条件下でのアリシンの安定性や生物活性の評価が必要です。また、実際の生体内での効果や安全性を評価するための臨床試験も今後の課題として残されています。
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:
この研究の目的は、化学構造が定義されたカラギーナンの氷再結晶化抑制（IRI）活性を分析することです。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あり、IRI活性にも有意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複数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徴付けは、適用された手順によって分子構造が変更されず、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構成とIRI活性との関係についての知識を大幅に拡張しました。κカラギーナンとハイブリッドカラギーナンのκ単位が連続するものは高いIRI活性を示し、ιカラギーナンは活性が低かったことが明らかになりました。また、カリウム形態のκカラギーナンはカルシウム形態よりも明らかに高い活性を示し、カルシウム形態はハイブリッドカラギーナンとιカラギーナンでより活性がありました。
4. 未解決問題:
将来的には、カラギーナンの生産を最適化し、IRI活性を向上させるためのさらなる研究が必要です。特に、異なるカチオン形式の影響をさらに詳細に解析し、最適なカラギーナンの形式を特定することが挙げられます。
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. 目的:
この研究は、未焙煎の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ために、可視近赤外線（vis-NIR）分光法とマルチラベル分類技術の応用について調査しています。特に、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ているフレーバーの存在を同時に予測することを目指しています。
2. 使用データ・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をvis-NIR分光法で分析し、400-1100 nmのスペクトルデータを収集しました。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9つで、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、スパイスです。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、マルチラベル分類技術を用いて複数のフレーバーノートを同時に予測する点にあります。また、従来の感覚評価に依存する方法とは異なり、科学的手法を用いてフレーバーを予測することで、客観性を持たせることができました。最も良い結果は、バイナリ関連実験から各フレーバーノートについて最も性能の良いバイナリモデルを抽出する分解アプローチを使用したことで、ハミング損失は0.2778、平均バランス精度は69％でした。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、より大きなデータセットを用いた研究や、フレーバー間の相関に関するさらなる調査が必要です。これにより、サプライチェーンにおける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、クラシファイアチェーンメソッドが一貫して性能が低かったことから、フレーバーノートの関係が味覚認識に直接翻訳されない可能性が示唆されており、この点についてのさらなる検討が求められます。
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:
本研究の目的は、微小/ナノプラスチック（MNPs）の環境リスクを評価するための迅速で現場展開可能で敏感なデバイスを設計することです。これにより、陸上および水生の生物に対する環境リスクを評価することが可能となります。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、様々なサイズのMNPs（例えば、50 nmから10 μm）を効率的にラベル付けするために、ルミネセントメタル-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ました。これにはジルコニウムイオン、タンニン酸、ローダミンBが含まれています。また、実際のサンプルにおけるMNPsの定量を行うために、プラスチックカップから熱水と流れ誘発により放出されるMNPsや、水道水中のナノプラスチックを測定しました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、無線で携帯可能なデバイスを設計し、機械学習アルゴリズムを通じてリモートでデータ処理を行うことにより、現場で迅速かつ敏感にMNPsを検出できる点にあります。このデバイスは、わずか20分未満で330個の微小プラスチックと3.08×10^6個のナノプラスチックを定量化できる能力を示しました。さらに、未訓練の人員でも操作可能で、APPを通じてリモートでデータ処理を行うユーザーフレンドリーな特性を持っています。
4. 未解決の問題:
将来的には、さらに多様な環境サンプルに対するデバイスの適用性を高めること、デバイスの感度や選択性を向上させること、さらに低コストで広範囲に展開可能なシステムへの進化が求められます。また、MNPsのより広範な環境への影響を理解し、より効果的な環境保護策を講じるための継続的な研究が必要です。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文では、非標的メタボロミクスデータのための新しいワークフロー、msFeaST（mass spectral Feature Set Testing）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、LC-MS/MS非標的メタボロミクスデータにおける特徴セットのテストと可視化を行うもので、統計的なテストとグループ化を組み合わせることで、より意味のある経路エンリッチメントの結論を導き出すことができます。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、質量分解に基づくスペクトル類似性による特徴グルーピングを用いています。これにはk-medoidsクラスタリングを使用し、生成されたクラスターが構造的に類似した特徴のグループ化と、潜在的な生合成経路との関係を代表するようにしています。さらに、グローバルテストパッケージを使用して、特徴セットのスケールで統計的なテストを行い、小さな一致効果を検出する能力を高めています。
3. 新規性および解決された問題:
msFeaSTは、質量スペクトルの構造類似性情報と半定量的な実験情報をインタラクティブに統合することで、特徴および特徴セットの優先順位付けを強化します。これにより、非標的メタボロミクスにおけるデータ分析の探索的段階での特徴の整理と優先順位付けが効率的に行えるようになります。このアプローチは、特徴セットテストを広範囲に利用することを可能にし、これまでの労働集約的なプロセスを改善しています。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、さらに多様な実験条件や異なるタイプのメタボロミクスデータに対するmsFeaSTの適用性と効果を検証する必要があります。また、より高度な統計的手法やアルゴリズムの統合による精度の向上も求められています。これにより、より広範な研究や臨床応用において、メタボロミクスデータの解釈と利用が進むことが期待されます。
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:
この研究の主な目的は、環境に悪影響を与える無機肥料の代替として、持続可能な方法で植物の残渣バイオマスを迅速に有機肥料に変換する技術を開発することです。また、この新しい有機肥料がトウモロコシの成長、発達、そして収量に与える効果を従来のNPK肥料やウサギの糞と比較検証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、11種類の乾燥植物残渣を利用して3種類の独特な有機肥料を合成しました。これらの肥料はカルシウムハイドロキシド、粘土土壌、チオ尿素を含む配合で最適化され、トウモロコシへの応用が試みられました。肥料の栄養成分（窒素、リン、カリウム、炭素の含有量）、pH値、トウモロコシの最大高さ、収量などのデータが収集・分析されました。また、肥料の栄養放出ダイナミクスと収穫後の土壌の有機物含有量も評価されました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、多様な植物残渣を利用して有機肥料を合成し、その肥料がトウモロコシの成長と収量を従来の肥料よりも効果的に向上させることを実証した点にあります。特に、合成肥料は迅速かつ緩やかな栄養放出ダイナミクスを示し、土壌の有機物含有量を高めることができました。これにより、持続可能な農業実践と土壌の豊かさの向上が可能となります。
4. 未解決問題:
将来的には、この有機肥料の長期的な土壌への影響や、異なる環境条件下での効果をさらに詳細に調査する必要があります。また、他の作物への適用可能性や、大規模生産時の経済性と実用性の検証も必要です。さらに、肥料の合成プロセスをさらに最適化し、より多様な植物残渣を利用する方法の開発も求められています。
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、Schinus molleの乾燥葉から蒸留された精油（SM-EO）とCinnamomum cassiaの枝の樹皮から蒸留された精油（CC-EO）、およびそれらのブレンドがLeishmania (Leishmania) amazonensisのプロマスチゴート形態と9種類のCandida株に対して持つ抗リーシュマニア活性と抗カンジダ活性を評価することを目的としています。
2. 使用データ・情報:
SM-EOとCC-EOの主要成分の分析、それぞれの精油とそのブレンドのLeishmania amazonensisとCandida株に対する最小抑制濃度（MIC）とIC50値（50%抑制濃度）が用いられました。SM-EOの主成分はspathulenol、β-caryophyllene、caryophyllene oxideであり、CC-EOではcinnamaldehyde、cinnamyl acetate、(E)-cis-2-methoxycinnamic acidが主成分でした。
3. 新規性・解決問題:
SM-EOとCC-EO、およびそのブレンドがLeishmania amazonensisと複数のCandida株に対して有効であることを示しました。特に、これらのブレンドはプロマスチゴート形態に対して非常に高い抗リーシュマニア活性を示し、既存の薬剤であるアムフォテリシンBと同等の効果を持つことが分かりました。これにより、これらの精油が抗リーシュマニア薬や抗真菌薬の配合に役立つ可能性があることが示されました。
4. 未解決問題:
SM-EOとCC-EOのブレンドが個々の精油よりも活性が高くなかった理由の解明、さらにこれらの精油の臨床応用に向けた安全性と有効性の詳細な評価が必要です。また、これらの精油の作用機序の解明も今後の課題として挙げられます。
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. 目的:
この研究は、生物学的アップグレードを行うバイオリファイナリーにおいて、リグニンの価値を高めるための経済的に実行可能な途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、ハードウッド、ソフトウッド、草本植物からのリグニンを有価なバイオプロダクトに転換する経済的潜在力を評価しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、ハードウッドからのリグニンを2-ピロン-4,6-ジカルボン酸（PDC）に転換するプロセスが最も経済的に有望であることを示しており、希釈酸前処理、塩基触媒による重合体分解、PDC発酵を通じて推定された正味現在価値（NPV）は771.41百万ドル、内部収益率（IRR）は19.73％です。また、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ること、木質原料からの収益は主にリグニンベースの製品から、草本植物の場合は共生成物（発酵可能な糖類）が主な収益源であることが分析されています。
3. 新規性や解決された問題:
この研究の新規性は、リグニンのバイオリファイナリー開発に関する洞察を提供し、再生可能な炭素源のより持続可能な使用に向けて化学産業を導くための経済的評価フレームワークを確立した点にあります。また、特定のリグニン由来製品（PDCなど）が経済的に実現可能であることを示し、新たなバイオリファイナリー戦略の開発に貢献しています。
4. 未解決の問題:
将来的には、他のリグニン由来製品の経済的可能性をさらに評価する必要があります。また、技術的な改善とスケールアップを通じて、資本コストを削減し、全体的なプロセスの効率を向上させることが求められます。さらに、異なる原料源からのリグニンの特性を考慮に入れた最適化研究も重要です。
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:
この研究では、材料の表面特性を切り離すことが、それらの防汚性能における重要な特性-活性関係を達成する鍵であると考えられています。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で、表面の防汚性能を向上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:
ナノトポグラフィーと表面化学の影響を系統的に変化させる二段階のプロセスを用いました。制御されたナノトポグラフィーは、アルミニウムの電気化学的陽極酸化によって得られ、円筒形のナノポア（直径：15 nm, 25 nm, 100 nm）を持つ酸化アルミニウム（AAO）表面が生成されました。ナノトポグラフィーを保持しつつ表面化学を変更するために、極薄（約5 nm）だが安定した両性イオン性コーティングのポリ(ジビニルベンゼン-4-ビニルピリジルスルホベタイン)が、開始化学気相堆積（iCVD）を用いてこれらの表面に堆積されました。防汚性能は、グラム陽性および陰性細菌によって形成された48時間のバイオマスを定量化することで評価されました。
3. 新規性および解決された問題:
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効果的に分離し、それぞれが防汚性能に与える影響を独立して評価できる点にあります。特に、小さなポアのナノトポグラフィーと両性イオン性化学は、試験された種によるバイオマスの蓄積を低減し、加算効果の可能性を示しました。最も効果的な化学-トポグラフィーの組み合わせ（ZW-AAO15）は、未コーティングのナノスムースコントロールに対して、Escherichia coliで91％、Staphylococcus epidermidisで76％、Listeria monocytogenesで69％、Staphylococcus aureusで67％の全体的な減少を実現しました。
4. 未解決問題:
この研究では、静的および乱流の洗浄条件下での防腐性能に関しても前向きな結果が示されましたが、さらなる環境条件下での耐久性や、他の種類の微生物に対する防汚性能の評価など、未解決の問題が残されています。また、異なる材料や異なるナノ構造に対する適用可能性の検証も必要です。
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畜場における飲料水、熱湯で焼かれたヤギ肉（AS）、廃車タイヤで焼かれたヤギ肉（AU）の中の重金属（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。さらに、これらの重金属の濃度が食品および飲料水の安全基準に適合しているかどうかを評価し、適切な技術を用いることで規制の遵守と産業の実現可能性をバランスさせることの重要性を強調しています。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、カドミウム、銅、鉛、亜鉛、鉄の濃度を測定しました。カドミウムはすべてのサンプルで検出されませんでした。銅の濃度はASで0.016 mg/kg、AUで0.013 mg/kgであり、鉛はASで検出されず、AUで0.011 mg/kgでした。亜鉛の濃度はASで0.110 mg/kg、AUで0.969 mg/kgであり、鉄の濃度はASで0.816 mg/kg、AUで2.343 mg/kgでした。これらのデータは、欧州委員会規則（2006年）および世界保健機関（WHO）2011年の飲料水に関する推奨最大限度を基に評価されました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、廃車タイヤで焼かれたヤギ肉（AU）と熱湯で焼かれたヤギ肉（AS）の重金属濃度を比較し、特にAUでの亜鉛と鉄の濃度が大幅に増加している点を明らかにしたことにあります。これにより、廃車タイヤを使用した肉の焼却が重金属汚染のリスクを高める可能性があることを示し、食品安全に対する潜在的なリスクを明らかにしました。
4. 未解決の問題:
将来的には、廃車タイヤで焼かれた肉に含まれる他の有害物質の濃度を調査する必要があります。また、このような調理方法が人間の健康にどのような影響を与えるかについてのさらなる研究が必要です。さらに、廃車タイヤを使用した調理方法の代替案を開発し、推進することも重要な課題です。
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. 目的:
この研究は、食品生産者やマーケッターに対して、消費者がオンラインや現地で食品を味見することなく選択する際の意思決定プロセスに関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、食品に関連する記憶が消費者の認識にどのように影響するか、また視覚的な手がかりが食品の好みにどのように影響し、それらがどのように相互作用するかを分析しています。
2. 使用したデータや情報:
伝統的なデザート「ヘルヴァ」をケーススタディとして選び、この食品に対する集合的記憶と感覚的期待を持つ参加者を対象にしました。ヘルヴァの伝統的レシピを変更し、バターをかぼちゃの種粉で置き換えた（10％、20％、30％、40％）モデル食品を作成しました。これにより、消費者の記憶に保存されている製品の典型的な視覚属性が徐々に変化しました。モデル製品のさまざまな画像構成を撮影し、研究で視覚的手がかりとして使用しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、食品選択における視覚的手がかりが通常の対象に関する判断に使用される手がかりと比べて相互依存性が高いことを示した点です。また、食品記憶とトップダウンの注意が視覚手がかりを通じて食品認識に影響を与えることを提案し、食品ビジネスが消費者行動に影響を与える効果的なニューロマーケティング戦略を作成するための貴重な洞察を提供しました。
4. 未解決の問題:
将来の研究では、さまざまな食品カテゴリーや文化的背景を持つ消費者を対象にした研究を行うことで、この研究の結果の一般化可能性をさらに検証する必要があります。また、他の感覚的手がかり（例えば、味や匂い）と視覚的手がかりとの相互作用についても調査することが挙げられます。
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. 目的:
この論文の主な目的は、神経剤と有機リン系農薬の検出のために、二つの信号チャネルを一つの方法に統合する新しいバイオケミカルアッセイを開発することです。具体的には、有機リンヒドロラーゼ（OPH）様ナノ酵素の特性を利用して、蛍光性と可視色素測定の両方を活用するデュアルモード検出システムを構築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、OPH様触媒特性とその蛍光特性を統合したAIE材料（AIEzyme）をデザインし、単純な加熱プロセスを通じて合成しました。AIEzymeは蛍光と可視色素測定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）を生成せず、色素測定アッセイでの干渉を避けることができました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、AIE材料と人工酵素の特性を活用して、蛍光と色素測定の二つの信号を統合することにより、特定の感度、高い柔軟性、そして携帯性を持つシンプルなデュアルモード検出方法を確立した点にあります。この方法は、分析効率を向上させると同時に検出範囲を拡大することができます。また、AIEzymeはOPH様活性による固有の蛍光の消光効果を引き起こし、AIEzymeの独特な特性に基づいた自己報告型の特異的な神経剤アッセイプロセスをトリガーしました。
4. 未解決の問題:
将来的には、AIE材料と人工酵素を用いた検出システムのさらなる最適化が必要です。また、環境モニタリングや食品安全性の分野での応用を拡大するために、他の有害物質に対する特異性や感度を向上させる研究が求められます。さらに、実際の環境サンプルでの検証や、複雑なサンプルマトリックスでの干渉の問題も解決する必要があります。
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:
この研究は、ウルバ・ラクトゥカという緑藻からウルバンという硫酸ポリサッカライドを抽出するための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を目的としています。ウルバンは生物活性に利用可能な高い硫酸ポリサッカライド含有量を持っています。DESは生分解性があり、環境に優しく、無害であるため、抽出方法として選ばれました。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、原料の準備と特性評価、DESの合成、抽出、さらなる分析と試験が行われました。異なる種類と濃度のDESを用いて、ウルバン抽出の収率、FTIR（フーリエ変換赤外分光法）、粘度分析、水分含量試験、硫酸含有量試験が行われました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、ウルバ・ラクトゥカからウルバンを効率的に抽出するためのDESの種類と濃度を特定することにあります。従来の抽出方法に比べて環境に優しく、効率的な方法を提供することで、ウルバンの商業的利用の可能性を広げることができます。また、最高のウルバン収率を示したのは30％コリンクロリド-尿素DES（KKU30）であり、硫酸含有量と粘度の最高値は30％コリンクロリド-グリセロールDES（KKG30）で得られたことが示されました。
4. 未解決問題:
将来的には、DES抽出法をさらに最適化するための研究が必要です。特に、抽出プロセスのスケールアップや、ウルバンの純度をさらに向上させる方法の開発が求められます。また、ウルバンの具体的な生物活性や応用分野に関する詳細な研究も必要とされています。
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. 目的:
この論文の主な目的は、農業土壌の重金属汚染が作物の収量を減少させる問題を解決するための新しい方法を提案することです。具体的には、水溶性のメラニン（ペプチドメラニン）を用いて重金属を大量にキレート（結合除去）し、汚染された土壌での作物の成長を改善することを目指しています。
2. データや情報:
ペプチドメラニンは、L-DOPAを中心としたポリマー構造で、平均アミノ酸長約2.6の短い異種ペプチド鎖によって溶解されます。この物質は、アスペルギルス・ニガー・メラノリバーの胞子が発芽する際に分泌されると記述されています。また、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が確認されており、100ppmの水銀で汚染された基質で栽培された小麦の発芽率、種子の質量、茎の長さが向上したデータが示されています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、ペプチドメラニンという新しい水溶性のメラニン形態を用いて重金属をキレートする方法を開発した点にあります。従来の重金属除去方法と比較して、生物由来の物質を使用しているため、環境への影響が少なく、自然に優しい解決策と言えます。また、汚染された土壌で直接作物の成長を促進する効果があるため、重金属汚染が原因で作物の収量が減少している地域に対して、具体的かつ実用的な解決策を提供することができました。
4. 未解決問題:
将来的には、ペプチドメラニンの安全性や環境への影響をさらに詳細に調査する必要があります。また、他の作物や異なる種類の重金属汚染に対する効果も検証することが求められます。さらに、大規模な農地での実用化に向けて、コスト効率や施用方法の最適化も重要な課題です。
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

Machine Learning in Chemistry
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この論文では、機械学習（ML）を現代の計算化学に応用して、異なる分野の複雑さを明らかにすることを目的としています。特に、データのパターンを検出し、未知のデータを予測するか、不確実性の下での意思決定プロセスを支援することが目指されています。
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？:
論文によれば、密度汎関数理論（DFT）とハイスループット（HT）方法の成功によって可能となった大量かつ複雑なデータが使用されています。これらの方法は、計算材料科学の分野でのデータの豊富さをもたらしています。
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？:
この論文の新規性は、機械学習を用いて計算化学の複雑な問題に取り組むという点にあります。特に、大量のデータからパターンを抽出し、それを用いて未知のデータの予測や意思決定を支援することが可能となりました。これにより、データ駆動型のアプローチが計算化学の分野での問題解決に寄与しています。
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？:
論文では具体的な未解決問題について言及されていませんが、一般的に機械学習の応用においては、より高度なアルゴリズムの開発、データの質と量のさらなる向上、複雑なシステムでの予測精度の向上などが挙げられます。また、異なる分野における応用展開も重要な課題となるでしょう。
title:
Machine Learning in Chemistry
author:
Muhammad, Hanzla, Abdul Rehman , Shinwari
date:
2024-03-27
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-b92s3?rft_dat=source%3Ddrss

Development of a portable SERS tool to evaluate the effectiveness of washing methods to remove pesticide residue from fruit surface
1. 目的:
この研究の主な目的は、農業で使用される農薬の残留物が人間の健康に与える潜在的な影響に関する懸念に対処することです。具体的には、収穫後の作物表面に残る農薬残留物を分析し、さまざまな洗浄方法が農薬の除去にどの程度効果的であるかを調査することを目的としています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、桃の表面からファンガイド（ferbam）を除去するための様々な洗浄方法の効果を調べるために、表面増強ラマン分光法（SERS）を用いたポータブル装置を開発し使用しました。具体的な洗浄方法として、水道水、塩化ナトリウム、酢を用いた家庭用洗浄方法と、食品加工業界で使用される塩素洗浄（25 mg/Lの次亜塩素酸ナトリウム）を比較しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、ポータブルな表面増強ラマン分光計を用いて、低濃度で複雑なマトリックスを持つ作物表面の農薬残留物を迅速かつ現場で分析できる方法を開発した点にあります。また、様々な洗浄方法の効果を比較することで、農薬の除去効果に関する具体的なデータを提供し、家庭での洗浄剤の使用に関しても有益な情報を得ることができました。
4. 未解決問題:
将来的には、他の農薬や異なる種類の作物に対しても同様の分析を行い、洗浄方法の効果をさらに広範囲に調査する必要があります。また、農薬の作物への浸透度についてもさらに詳細な研究が求められるでしょう。これにより、農薬の安全使用と食品を通じた人間への曝露の軽減策をさらに向上させることができます。
title:
Development of a portable SERS tool to evaluate the effectiveness of washing methods to remove pesticide residue from fruit surface
author:
Lydia , Freund, Huiyuan , Guo, Jacqueline , Mossa
date:
2024-03-26
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-8d6zr?rft_dat=source%3Ddrss

Computational Screening of Umami Tastants Using Deep Learning
1. 目的:
この研究の主な目的は、新しいうま味成分（tastants）を同定するための効率的なアプローチを開発することです。具体的には、分子データベースから潜在的な新規うま味成分を特定するための仮想スクリーニングパイプラインを構築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、439個のうま味分子と428個の非うま味分子を含む包括的な分類データセットをまとめました。その上で、うま味と非うま味の分子を区別するためにトランスフォーマーベースのアーキテクチャを訓練し、さらにうま味成分の強度を予測するためのニューラルネットワークモデルも構築しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、うま味成分の強度を予測する初の試みであるニューラルネットワークモデルの構築にあります。また、うま味と非うま味を区別するモデルも最高のパフォーマンスを達成しました。これにより、分子の構造や化学的特性から分子の味を予測するデータ駆動型の方法の可能性を示しました。
4. 未解決の問題:
将来の課題としては、さらに多くの分子データベースへのアプローチの拡張や、モデルの精度向上が挙げられます。また、実際の食品への応用に向けて、味の感知に影響を与える他の要因（例えば、テクスチャーや香り）との統合的な評価も重要です。
title:
Computational Screening of Umami Tastants Using Deep Learning
author:
Prantar, Dutta, Kishore, Gajula, Rakesh, Gupta, Beena, Rai
date:
2024-03-20
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-spz16?rft_dat=source%3Ddrss

Laser Post-Ionization Combined with Matrix-Free Laser Desorption/Ionization Enhances the Mass Spectrometry Imaging of Plant Metabolites
1. 目的:
与えられた論文では、植物の空間代謝物質学においてマススペクトロメトリーイメージング（MSI）と最近記述されたレーザーポストイオン化（LPI）技術（例えば、MALDI-2）の利点を探求することを目的としています。特に、マトリックスフリーのレーザー脱離/イオン化（LDI）とLPIを組み合わせることにより、LDI単独と比較して植物代謝物の検出可能数を大幅に増加させることを示しています。
2. 使用データや情報:
この研究では、Azolla filiculoidesから取得されたMSIデータセットを用いています。このデータセットはLDI-LPIを使用して取得され、数千のピークを含む豊富なスペクトルが得られており、背景に関連する信号はほとんど含まれていません。また、多くのポリグリコシル化フラボノイドなど、様々な化合物が検出されています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、LPIを用いることで、UV非活性化合物を含む多くの化合物のプロトン化イオンの豊富さを顕著に増加させることができる点にあります。また、内因性のUV活性化合物（例えばフラボノイド）がMALDI様のマトリックスとして機能し、LPI用のレーザーパルスによる励起時に電荷移動を促進することが示唆されています。これにより、LDI単独では検出が困難だった多くの植物代謝物の検出が可能になりました。
4. 未解決問題:
将来的には、他の植物種におけるフラボノイド代謝の地域特異性を研究するための能力をさらに強化する方法の開発が必要です。また、LPI技術をさらに改良し、さらに多くの非UV活性化合物や低濃度の代謝物も検出できるようにすることが挑戦となります。
title:
Laser Post-Ionization Combined with Matrix-Free Laser Desorption/Ionization Enhances the Mass Spectrometry Imaging of Plant Metabolites
author:
Shane, Ellis, Benjamin, Bartels, Erbil , Güngör, Donald, Smith, Henriette , Schluepmann, Ron, Heeren
date:
2024-03-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qwgg6?rft_dat=source%3Ddrss

In Ovo Sexing of Chickens through VOCs: Assessment of System, Setup, and Day-to-Day Performance using HSSE-GC-MS, PTR-TOF-MS, and SIFT-MS
1. 目的:
この研究の主な目的は、孵化前または孵化中に鶏の胚の性別を特定する「in ovo sexing」技術を通じて、雄のひなの安楽死を避け、鶏の産卵産業における動物福祉を向上させることです。具体的には、卵から放出される揮発性有機化合物（VOCs）の分析を通じて、非侵襲的かつ早期の性別判定の可能性を探ることを目指しています。
2. 使用したデータや情報:
実験1では、110個の卵に対して孵化10日目にパッシブVOC抽出を行い、ヘッドスペース吸着抽出-ガスクロマトグラフィー-質量分析法（HSSE-GC-MS）、プロトン移動反応-飛行時間質量分析法（PTR-TOF-MS）、選択イオン流チューブ-質量分析法（SIFT-MS）を使用しました。実験2では、初期12日間の孵化中に42個の卵に対してガラス瓶内でパッシブVOCサンプリングをHSSE-GC-MSで行いました。これらのデータを用いて、部分最小二乗判別分析（PLS-DA）と変数選択法を用いて予測モデルを構築しました。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、卵から放出されるVOCsを分析することにより、非侵襲的かつ早期に鶏の胚の性別を特定する方法を提案している点にあります。また、異なる質量分析装置を使用しても有意な差が見られなかったことから、装置間での予測精度に大きな違いがないことを示しました。さらに、最適化されたセットアップでは、性別に応じて相対的に豊富に存在するVOCsを明らかにし、雄の胚で全体的なVOCの豊富さが高いことが示されました。
4. 未解決問題:
将来の実験においては、予測精度を向上させるために、不活性材料を用いたアクティブサンプリングの導入、サンプルセットの拡大、一貫した化合物のターゲッティングが提案されています。また、予測モデルの堅牢性、より速い取得技術の効果、および日々のパフォーマンスの変動を理解するための研究が必要です。
title:
In Ovo Sexing of Chickens through VOCs: Assessment of System, Setup, and Day-to-Day Performance using HSSE-GC-MS, PTR-TOF-MS, and SIFT-MS
author:
Matthias, Corion, Miguel, Portillo-Estrada, Simão, Santos, Nadia, Everaert, Jeroen, Lammertyn, Maarten, Hertog, Bart, De Ketelaere
date:
2024-03-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-3jjnq?rft_dat=source%3Ddrss

Assessment of Risk and Processing Effects on Banned Pesticide Residue Levels in Nigerian Staple Foods
1. 目的:
この研究は、ナイジェリアのコギ州で市販されている米、キャッサバ、トウモロコシ、豆に含まれる禁止された有機塩素系および有機リン系農薬の発生、食事暴露、リスク特性を調査することを目的としています。これにより、これらの農薬の禁止がナイジェリア内での使用削減と健康へのリスク回避にどの程度影響を与えているかを評価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、QuEChERS（Quick, Effective, Cheap, Easy, Rugged and Safe）技術を使用して農薬残留物の抽出を行い、ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いてサンプル中の農薬残留物を定量しました。検出された農薬残留物は、メトキシクロール、α-クロルダン、γ-クロルダン、エンドスルファンII、ジエルドリン、アルドリン、p,p'-DDE、Δ-BHC（ヘキサクロロベンゼン）、エンドリンアルデヒド、p,p'-DDD、リンダン、p,p'-DDT、エンドスルファン硫酸塩の順に発生しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、特定の処理手順（冷水洗浄、温水洗浄、浸漬、発酵）が農薬残留物のレベルにどのように影響を与えるかを明らかにした点にあります。これらの処理は農薬残留物を最大100%減少させる効果があることが示されました。また、アルドリンとジエルドリンは安全閾値を大幅に超える濃度で検出され、特定の農薬が慢性毒性を引き起こす可能性があるレベルで存在することが明らかになりました。
4. 未解決問題:
この研究では、一部の農薬が依然として検出されたため、規制機関がリスク緩和と排除に向けてさらに戦略を練る必要があると指摘されています。また、農薬の禁止が完全に効果を発揮しているかどうかを評価するために、さらなる監視と研究が必要です。
title:
Assessment of Risk and Processing Effects on Banned Pesticide Residue Levels in Nigerian Staple Foods
author:
Daniel Ojochenemi, Apeh, Joseph Eniola, Olajide, Keleojo Anthony, Enwuchola
date:
2024-03-12
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-12pzc?rft_dat=source%3Ddrss

Unveiling the Antioxidative Potential of Galangin: Complete and Detailed Mechanistic Insights through Density Functional Theory Studies
1. 目的:
この研究は、ガランギン（Glg）の抗酸化活性に関する包括的な量子力学的調査を行うことを目的としています。具体的には、Glgの抗ラジカル活性、キレート形成能、および再生可能性を生理的条件下で評価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、熱化学的および動力学的データが利用されました。まず、eH-DAMA法を用いて、参照抗酸化剤および他のフラボノイドとの比較が行われ、Glgが中程度の抗酸化剤であると特徴づけられました。また、水溶媒と比較して脂質溶媒でのGlgの性能が著しく低いことが示されました。水と脂質の両媒体での•OOHの消去反応速度が確立され、それぞれの媒体での分子のモル分率を考慮しています。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、Glgの抗酸化機能に関して詳細な量子力学的分析を行った点にあります。特に、pHが水中での過程の動力学に与える影響を評価し、Cu(II)イオンの効率的なキレート能力を持ちながらも、その金属がフェントン反応を容易に起こす可能性があることを明らかにしました。さらに、形成された複合体が•OHを効果的に消去する能力を持つこと、およびGlg自体が酸化的に損傷した生体分子を修復する能力を持つことが見出されました。
4. 未解決問題:
将来的には、モデル脂肪酸を除くすべての酸化的に損傷した生体分子を修復するGlgの能力について、さらに研究を深める必要があります。また、Glgのラジカル種が生理的に優勢なO2•-によって容易に復元されることから、その抗ラジカル活性と再生活性を複数回行うことができる可能性についても、さらなる検証が求められます。
title:
Unveiling the Antioxidative Potential of Galangin: Complete and Detailed Mechanistic Insights through Density Functional Theory Studies
author:
Maciej, Spiegel
date:
2024-03-11
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-jr6qj-v2?rft_dat=source%3Ddrss

PROSAC as a selection tool for SO-PLS regression: a strategy for multi-block data fusion
1. 目的:
本研究では、複数のスペクトルデータソースを統合し、サンプル品質特性の予測を改善するために、多ブロック融合化学計量モデル（例えば、逐次直交化部分最小二乗法（SO-PLS））を利用することを目的としています。具体的には、効率的な前処理、データブロックの選択および順序付けを行い、SO-PLSでのターゲットアプリケーションに適用することを目指しています。
2. 使用したデータや情報:
本研究では、3つの経験的近赤外線（NIR）データセットを使用しました。これらのデータセットを用いて、単一ブロック前処理されたデータセットの部分最小二乗回帰（PLS）およびPROSACのみを用いた方法論との比較分析を行いました。
3. 新規性や解決した問題:
本研究の新規性は、応答指向の逐次交代校正（PROSAC）を活用した前処理アンサンブルを用いるPROSAC-SO-PLS手法を導入した点にあります。このアプローチは、特定のSO-PLSアプリケーションに最適な前処理されたデータブロックとその順序を特定することができます。また、グラム・シュミット過程を用いた逐次前進選択戦略を利用することで、予測誤差を最小化する効果的なブロックを優先的に選択します。この方法論は、予測誤差を顕著に低減させることが証明されており、化学計量モデルの精度と効率を向上させることができました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多様なデータタイプや複雑なデータ構造を持つデータセットに対して、本手法の適用性や効果を検証する必要があります。また、前処理手法の選択やデータブロックの順序付けの自動化をさらに進化させることで、ユーザーの操作負担を軽減し、より広範なアプリケーションでの利用が期待されます。
title:
PROSAC as a selection tool for SO-PLS regression: a strategy for multi-block data fusion
author:
Jose Antonio, Diaz-Olivares, Ryad, Bendoula, Wouter, Saeys, Maxime, Ryckewaert, Ines, Adriaens, Xinyue, Fu, Matti, Pastell, Jean-Michel, Roger, Ben, Aernouts
date:
2024-02-28
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-r57wp?rft_dat=source%3Ddrss

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