Recent ChemRxiv on Agriculture and Food Chemistry: August 11, 2024

2024年8月11日 00:43

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にマイクロ波で加熱されたコーヒーが超加熱する現象の原因を理解することです。特に、ステビアの活性成分の量子力学的シミュレーションを通じて、ステビアが気泡の核生成地点として機能するメカニズムを解明し、それがどのようにしてコーヒーの超加熱を引き起こすのかを説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:
この研究では、ステビアの構造リラクゼーションに関する量子力学的シミュレーションが用いられています。これは、ステビアの基本分子平面上に存在する高周波の移動性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を通じて行われました。また、ステビア粒子が気泡の核生成地点として機能するという仮説が立てられ、それに基づく分析が行われています。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、ステビアを加えたコーヒーの超加熱現象を、ステビアの分子構造とその熱力学的性質との関連で初めて説明した点にあります。これまでの研究では、密閉されたマイクロ波加熱後に小石を加えた水の超加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超加熱は理解されていませんでした。この研究は、その現象を捉え、新たな理論的枠組みを提供することで、その問題を解決しました。
4. 未解決問題:
将来的には、ステビアによる超加熱現象が他の飲料や異なる条件下でどのように発生するのか、また、この現象がエンジンの燃料などの高温・常圧環境での粒子蓄積にどのように影響を及ぼすかについての研究が必要です。これにより、より広範な応用可能性が見込まれるため、さらなる詳細な調査が求められます。
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がどのように代謝されるか、およびそれがヒトの腸内微生物にどのように影響を与えるかを理解することを目的としています。特に、年齢に特化した栄養戦略の提案や、食事性ポリフェノールの代謝に関する理解を深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、シリマリン成分、特にイソシリビンBの代謝に焦点を当て、それが腸内の特定の微生物群、FaecalibacteriumおよびErysipelotrichaceae UCG-003の豊富さとどのように関連しているかを調査しました。これにより、特定の食物成分が腸内フローラに与える影響を評価するデータが得られました。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、特定のフラボノリグナン成分が腸内微生物に与える具体的な影響を明らかにした点にあります。これにより、食事成分が腸内環境に与える影響についての理解が深まり、特定の微生物群との関連性が示されました。これは、栄養学における個別化されたアプローチを進めるための基盤を提供します。
4. 未解決の問題:
この研究では、特定の年齢層や他の健康状態におけるフラボノリグナンの影響については詳細が不足しており、これらの条件における腸内微生物とフラボノリグナンとの相互作用をさらに調査する必要があります。また、他の食事成分との相互作用や、長期的な健康への影響も未解決の課題として残されています。
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:
この研究の目的は、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正統派で準備されたハーブカクテル療法が胃潰瘍、腸チフス、マラリア熱の治療に使用されている中で、これらの製品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です。
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、正統派で準備されたハーブカクテル療法から採取したサンプルの細菌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 の各細菌に対する抗生物質耐性を評価しました。
3. 新規性と解決した問題:
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安全性とその抗微生物薬耐性への影響を定量的に評価した点にあります。解決した問題としては、ハーブ製品の細菌汚染が非常に高いレベルであること、および特定の細菌が多剤耐性を示していることが明らかになり、これらの製品の使用がAMRの増加に寄与している可能性が高いことを示しました。
4. 未解決問題:
未解決問題としては、これらのハーブ製品の安全性を確保するための厳格な品質管理策の確立が必要です。また、広範囲にわたる抗生物質耐性を示す細菌に対して、新たな抗生物質治療法の開発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. 与えられた論文の目的:
この研究の目的は、バイオマスポリマーを燃料、化学製品、その他の製品に変換するために分離・単離する技術、特に前処理と分画技術を改良することにあります。特に、反応条件（時間、温度、酸濃度など）を最適化し、高価値の芳香族プラットフォーム分子に変換可能な非凝縮リグニン製品を単離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）プロセスを通じて、時間（10-30分）、温度（140-180℃）、酸濃度（0.025-0.1M H2SO4）の影響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）といったデータが収集・分析されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、前処理の厳しさ（severity）という用語を用いて、時間、温度、酸濃度を一つの値に統合し、異なる前処理技術を比較する方法を提案した点にあります。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、これらの特性は同時に最大化（または最小化）することはできないという結果を示しました。さらに、滞留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を示し、連続的または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を示しました。
4. 未解決問題:
未解決の問題としては、異なる前処理条件がリグニン製品に与える影響をさらに詳細に理解し、最適な条件を特定することが挙げられます。また、短い滞留時間が可能な連続的プロセスや流れるプロセスの開発も重要な課題です。これらの課題に取り組むことで、リグニンのより広範な利用と、それによる燃料や化学製品への変換が促進されるでしょう。
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、大規模な廃棄物処分場からのコンポストを土壌改良材として使用することの潜在的なリスクを評価することです。具体的には、廃棄物処分場のコンポスト、栽培用土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の野菜からの重金属（Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Fe, Pb, Zn）の濃度を調査し、これらがEUの限界値を超えているかどうかを確認しました。
2. 使用データ・情報:
研究では、廃棄物処分場のコンポスト、農地の土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の野菜のサンプルを採取し、それぞれの重金属の濃度を分析しました。分析された重金属にはカドミウム（Cd）、クロム（Cr）、銅（Cu）、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、鉛（Pb）、亜鉛（Zn）が含まれています。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、特に廃棄物処分場のコンポストを使用した場合の作物への重金属の蓄積を包括的に評価した点にあります。研究結果は、廃棄物処分場のコンポストに高濃度の重金属が含まれており、これが作物に蓄積されることが示されました。これにより、廃棄物コンポストを使用した農業が食品安全性と環境健康に与える潜在的なリスクが明らかになりました。
4. 未解決問題:
将来的には、重金属に汚染されたコンポスト/土壌で栽培された作物の安全性を保証するための継続的な監視と改善策の開発が必要です。また、重金属の植物への取り込みメカニズムのさらなる研究や、重金属汚染を効果的に低減するための土壌改良技術の開発も重要な課題となっています。
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:
この研究の主な目的は、異なる仕様を持つさまざまなメーカーからの商業的なカラギーナンの広範なコレクションを体系的かつ総合的に特徴づけることです。これにより、カラギーナンの構造と機能の関係をより正確に理解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、部分的な酵素的加水分解と組み合わせたHPLC-MSおよびHPSEC-RIに基づく分析アプローチを開発し適用しました。さらに、選択されたサンプルの機能性について詳細な洞察を得るためにレオロジー（流体の変形と流動に関する学問）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、商業的カラギーナンの構造には顕著なバリエーションが存在する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、メーカーが指定したカラギーナンタイプが対応する多糖類の構造を常に代表しているわけではないことが明らかになりました。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:
今後の研究では、商業的カラギーナンサンプルの構造と組成を分析する前に、構造機能関係の調査を行う必要があることが示されています。また、異なるアプリケーションでの挙動に影響を与える可能性のあるカルシウム添加によるゲル化特性の違いについてもさらに調査する必要があります。
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:
本研究では、ナノプラスチック（NPs）が環境に広く存在し、生物に取り込まれやすく蓄積される可能性が高いため、人間の健康に対する懸念が大きいとされています。そのため、ナノプラスチックの検出と分析における課題を解決するために、二重機能モデルNPを開発しました。このモデルは、生体内でのイメージングと生体外での定量が可能で、ナノプラスチックの挙動をより詳細に理解することを目的としています。
2. 使用したデータや情報:
本研究では、ガーリック（ニンニク）の植物を実験的なマトリックスとして使用し、異なる濃度のモデルNP懸濁液で30日間栽培しました。その結果、モデルNPの吸収は濃度依存的であることが確認され、高濃度のモデルNPはガーリックの根により多く吸収されました。また、SERSとICP-MSを用いて、モデルNPの検出と定量が行われました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、表面増強ラマン分光法（SERS）と誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）を統合した二重機能モデルNPを開発したことにあります。これにより、従来の分析方法に比べてナノプラスチックの検出と定量の精度と信頼性が向上しました。また、ナノプラスチックの生体内での挙動を可視化し、定量することが可能になり、これまでの課題を解決しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、異なる種類の植物やその他の生物におけるモデルNPの挙動をさらに詳細に調査することが挙げられます。また、長期的な影響や生態系への影響を評価するための研究も必要です。このような研究を通じて、ナノプラスチックの環境への影響をより深く理解し、適切な管理策を講じるための基盤を築くことが求められています。
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、アブダビの小売市場で販売されているハチミツサンプルの糖成分（フルクトース、グルコース、スクロース）の値を測定し、それらがハチミツの品質決定においてどのような影響を与えるかを調査することです。また、これらの糖の構成比率がハチミツの物理化学的特性にどのように影響するかを評価することも目的としています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、アブダビの小売市場から取得したハチミツサンプルを用いて、フルクトース、グルコース、スクロースの含有量を分析しました。得られたデータに基づいて、これらの糖の総還元糖含量が27%から87%の範囲で、スクロース含量が5%から37%の範囲であることが示されました。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、アブダビの市場で販売されているハチミツの具体的な糖成分の分析を行い、それがハチミツの品質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、スクロース含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を発見しました。また、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いことも明らかにしました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、より多くのハチミツサンプルに対して同様の分析を行い、より広範なデータを得ることが挙げられます。また、非適合サンプルの原因を特定し、品質改善のための具体的な手段を提案することも重要です。さらに、地域基準に基づく品質非適合の高いレベルに対処するために、厳格な監視と検査体制の強化が求められます。
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、植物の代謝工学を利用する強力なアプローチとして提示されています。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. 使用したデータや情報:
このレビューでは、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクスといったオミクス技術と、高度な計算モデリングを統合して、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や他の遺伝子編集技術の応用についても議論しており、これらの技術を用いて植物の代謝を精緻化しています。
3. 新規性と解決できた問題:
このレビューは、光合成効率、栄養利用、および非生物的ストレス耐性の向上を通じて、植物の代謝介入による最近の成功事例を検討しています。また、合成生物学アプローチや多遺伝子特性の積み重ねなど、この分野を革命的に変える新たなトレンドにも焦点を当てています。
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、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ながら、この急速に進化する分野の課題と将来の展望を議論しています。食料安全保障、気候変動適応、および貴重な化合物の持続可能な生産を実現するための、植物代謝工学の変革的な可能性についても強調していますが、これらの課題への対応は今後の研究でさらに探求されるべきです。
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. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
与えられた論文の目的は、オリーブオイルの真正性を検証するための非侵襲的な分析方法を開発することです。特に、オリーブオイル生産が直面する多くの課題や価格の上昇に対応し、異なる種類の容器を通過できる空間的オフセットラマン分光法（SORS）を用いて、持続可能な食品分析方法を提供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、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。具体的には、プロット作成、主成分分析、分類および回帰モデルを使用した分析戦略を開発しました。
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、SORSを使用してオリーブオイルの真正性を検証する方法を開発した点にあります。これにより、異なる企業の食品検査での現場分析が可能となり、関与した各方面からの肯定的なフィードバックを得ることができました。さらに、オンライン小売のサンプルを分析する追加の検証ステップでは、実際に不正混入されたオリーブオイルと本物のオリーブオイルのサンプルを区別することができました。
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？:
将来的には、この分析手法の精度と効率をさらに向上させるための研究が必要です。また、異なる種類のオリーブオイルや他の食品に対する適用性の拡大、さらには様々な容器や環境条件下での分析能力の検証も重要な課題となります。
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:
この研究の主な目的は、成長する人口を支えるために必要な農業生産性の向上に伴い増加する農薬の使用によって生じる環境汚染問題に対処することです。具体的には、環境中のさまざまな農薬を効果的かつ持続可能な方法で検出する技術の開発を目指しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、バイオ廃棄物由来のナノセルロースを基材とした薄膜を開発し、金ナノ粒子と組み合わせることで、持続可能で再現性のあるSERSナノ基板を作成しました。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（カルバリル、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。また、検出限界値を確認し、実際にフェルバムスプレー溶液とスプレーされた滴のサンプルでSERS信号を収集し、信頼性のある検出方法であることを確認しました。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、バイオ廃棄物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します。また、携帯型ラマン技術と組み合わせることで、現場での迅速な検出が可能となり、農薬の使用による環境影響を低減する手助けとなります。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、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、さらにはその他の環境汚染物質に対する検出技術の拡張が挙げられます。また、実際の農場や広範囲の田園地帯での使用における実用性やコスト効率の向上も重要な課題です。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文は、家畜の管理を改善し、生産性、健康、および動物の福祉を向上させるために、先進的な診断ツールを活用する精密畜産を目的としています。具体的には、乳牛の初乳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、ケトーシスのバイオマーカーとして優れたβヒドロキシ酪酸（βHB）を使用しています。βHBはこの代謝状態で主に生成されるケトンの一つであり、低コストのグラフェンベースのセンサー（Keto-sensor）を開発して、βHBの濃度を1分未満で検出および定量する技術を用いています。
3. 新規性及び解決された問題:
本報告では、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、安定化酵素（ベータヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ、NADH、グリセロール）を使用してグラフェン表面を機能化する新しい方法を採用しています。このKeto-sensorは、解析感度10 nM、検出限界0.24 nM、および0.00001-3.0 mMの検出範囲を提供し、亜臨床ケトーシスの牛の血清サンプル中のβHBを検出することができます。
4. 未解決の問題:
将来的には、このセンサーの精度や反応速度をさらに向上させること、さらには他の代謝病態や異なる動物種に対する適用拡大などが課題として残されています。また、実際の農場での広範な使用に向けた耐久性やコスト効率の向上も重要な課題です。
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:
この研究の主な目的は、天然由来のイソチオシアネート化合物（Cp1-Cp4）が、高反応性のHOꞏラジカルを消去する能力を評価することです。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ソースを豊かに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、密度汎関数理論（Density Functional Theory、DFT）を用いて、allylisothiocyanate、1-isothiocyanate-3-methylbutane、4-methylphenyl isothiocyanate、2-phenylethyl isothiocyanateという4つのイソチオシアネート化合物のHOꞏラジカル消去活性を評価しました。計算はM06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-311++G(d,p)レベルで行われ、水およびペンチルエタノエート（PEA、脂質環境を模倣）での反応メカニズム（形式的水素移動、ラジカル付加体形成、単一電子移動）が考慮されました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、特定の天然由来イソチオシアネート化合物がHOꞏラジカルを非常に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、これらの化合物が生物分子の保護において有効である可能性が示されました。
4. 未解決の問題:
今後の研究では、これらのイソチオシアネート化合物の生体内での挙動や安全性、実際の生物系での効果を詳細に調べる必要があります。また、他のフリーラジカル種に対するこれら化合物のスカベンジング効果や、異なる生物学的環境での挙動もさらに研究する価値があります。
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:
この研究では、マヨネーズなどの食品エマルションの物理化学的安定性を保証するために、エマルションの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を目的としています。特に、STORM（stochastic optical reconstruction microscopy）を用いて、油/水のドロップレット界面でのタンパク質の局在を可視化し、その分布の均一性や不均一性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、蛍光標識抗体を用いてSTORM技術でタンパク質の位置を特定しました。さらに、モデルシステムとして、フォスビチン、ホスフォリピド、アポリポプロテインB（apoB）、およびドデシル硫酸ナトリウム（SDS）を含むエマルションを用いて実験を行いました。これらのエマルションにおけるタンパク質の分布の均一性や不均一性を、シミュレーションと実際の分布データを比較することで分析しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、STORM技術を用いてエマルションのドロップレット界面でのタンパク質の局在を高精度で可視化し、その分布の均一性や不均一性を定量的に評価できた点にあります。これにより、エマルション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。また、異なるタンパク質と界面活性剤の組み合わせがエマルションの安定性にどのように影響するかを明らかにすることができました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多様なタンパク質や界面活性剤を用いたエマルションシステムにおけるタンパク質の分布の詳細な分析が必要です。また、タンパク質の分布の不均一性がエマルションの物理化学的特性にどのように影響するかをさらに詳細に理解するための研究が求められます。これには、異なる環境条件下でのエマルションの安定性試験も含まれるでしょう。
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. 与えられた論文の目的:
新たに登場した有機ナノ酵素は、持続可能な特性により無機ナノ酵素に関連する長期的な問題を克服しています。しかし、農業中心の有機化合物ベースのナノ酵素にはいくつかの制限があり、特に材料の種類が少なく、製造戦略が単調であるため物理的直径が比較的大きくなっています。これらの制限を軽減するために、物理的寸法が小さく、材料の範囲が広い新しい有機化合物ベースのナノ酵素の開発が求められています。
2. 使用されたデータや情報:
この論文では、アミノ酸ベースの持続可能な有機ナノ酵素（OAナノ酵素）が紹介されており、過酸化物質様の触媒活性を示しています。改良された製造プロセスは単一のキレート/ポリマーの絡み合いに基づいており、最大3時間でナノ酵素を製造することができ、物理的直径が小さく均一な形態（100nm内、D90）で、指定された表面電荷（中性pHで負に帯電）を持つナノ酵素が得られます。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、アミノ酸ベースの有機ナノ酵素を用いることで、物理的なサイズが小さく、製造が迅速で、より多様な材料を使用できる点にあります。また、表面電荷の相互作用を利用してアレルギー性生体分子を検出し、ヒスタミンに対して21.37 pg/mLの検出限界を達成し、3分以内に分子を感知する高い選択性を示した点も重要です。
4. 未解決の問題:
今後の持続可能なアプリケーションに利用されることが期待されているこのアミノ酸ベースの有機ナノ酵素ですが、さらに多様なアプリケーションへの適用や、さらに改善された感度や選択性の向上など、解決すべき課題が残されています。また、他の生体分子に対する応用可能性の拡大も重要な未解決の問題となります。
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、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、分散分析（ANOVA）と同時成分分析（ASCA）を組み合わせた近赤外分光法（NIRS）を用いて、小麦の品質評価を行う手法を検証し、簡素化することにあります。
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。これらのサンプルに対してNIRSを用いた分析が行われ、年度、採取地点、それらの組み合わせが小麦の近赤外スペクトルに与える影響を調査しました。また、小麦の成分（タンパク質、炭水化物、水分、脂肪など）が地域や年度による差異にどのように寄与するかも評価されました。
3. 新規性・解決した問題:
本研究の新規性は、ASCAとNIRSを組み合わせることにより、小麦の品質評価を簡素化し、時間や化学薬品を必要とする従来の校正開発の必要性を排除できる点にあります。また、年度や採取地点の影響が小麦のNIRスペクトルに与える影響を定量的に示し、これらの要因が小麦の品質に及ぼす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、さらに異なる地域や条件からの小麦サンプルを含めた大規模なデータセットを用いて、この手法の一般化能力を検証することが挙げられます。また、他の環境因子が小麦の品質にどのように影響を与えるかを詳細に分析する必要があります。この手法の精度や再現性をさらに向上させるための研究も求められています。
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. 目的:
Rumex sanguineus（血色蓼）の化学組成についての理解を深めることが目的です。この植物は伝統的な薬用植物でありながら、その化学的な構成が十分には理解されていませんでした。この研究では、食用資源としての人気が高まっていることから、その安全性と栄養的価値を科学的に評価することが求められています。
2. 使用したデータや情報:
非標的質量分析に基づくメタボロミクスを用いて、Rumex sanguineusの根、茎、葉から抽出したサンプルを分析しました。具体的には、UHPLC-HRMSを使用し、正および負のイオン化モードでスペクトルマッチングによりメタボライトを注釈付けしました。その結果、8つの生化学クラスに分類される347の一次および特殊代謝産物が注釈付けされました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、Rumex sanguineusの包括的な化学プロファイルを明らかにしたことにあります。特に、ポリフェノールとアントラキノン類が最も多く注釈付けされたことが示されました。また、アントラキノン類の一つであるエモジンの量を定量化し、その葉に高い蓄積が見られることが明らかになりました。これにより、食用としての安全性評価に必要なデータが提供されました。
4. 未解決問題:
アントラキノン類の潜在的な毒性に関するさらなる調査が必要です。エモジンの高い蓄積が見られるため、これが人体に及ぼす影響を詳細に調査することが求められます。また、他の未注釈のメタボライトについても同様に研究を進め、その安全性や効能を確認することが今後の課題です。
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、ウォッカ製品の真正性を確保し、ブランドを保護し、消費者の安全を保証するために、ウォッカの原材料の植物起源を識別し、不正な製品が市場に流入するリスクを低減することです。ポーランドのウォッカに特有の特徴を保護するために、「ポーランドウォッカ」の指定が厳格な生産ガイドラインを要求しています。
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、ウォッカの生産に使われる原材料（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。さらに、異なるC3植物からのアルコールの混合物を分析し、偽造を検出するための手法が初めて試みられました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、異なるC3植物由来のアルコール混合物の分析を初めて行い、ウォッカの原材料の偽造を検出する手法を開発した点にあります。分散分析とターキーのテストを用いて、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ける有意な同位体差が確認され、原材料の組成を決定する線形関係が確立されました。不純物の検出可能閾値は原材料の種類によって10％から50％の範囲で変動しました。
4. 未解決問題:
将来の研究では、より低い濃度の不純物でも検出できる感度の向上、他のアルコール飲料への応用拡大、さらに詳細な原材料の起源識別手法の開発が求められます。また、市場に流通しているウォッカの広範なサンプリングと分析を通じて、実際の市場での不正行為の実態把握も重要です。
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果たす重要な役割と、その進歩を探求しています。特に、病原体の攻撃時の代謝変化、植物の抵抗性に関連する重要な代謝物の特定、病気抵抗性を向上させた作物の育種への貢献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と、農業やバイオテクノロジーへの応用可能性を持つエンドファイトからの生物活性化合物の発見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、最近の研究から得られたデータや情報が合成されています。具体的には、メタボロミクスによって明らかにされた植物と微生物間の化学的相互作用、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、共生関係の代謝の詳細、そしてエンドファイト由来の生物活性化合物の発見などが含まれています。
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間の複雑な化学的相互作用を総合的に理解することにあります。これにより、病原体の攻撃に対する植物の代謝応答の詳細なメカニズムの解明や、抵抗性に関連する代謝物の特定が可能になりました。また、共生関係の代謝の理解を深め、エンドファイトからの新たな生物活性化合物の発見につながり、これらは農業やバイオテクノロジーへの応用が期待されています。
4. 未解決問題:
将来的に取り組むべき未解決問題としては、発見された代謝物や生物活性化合物の具体的な作用機序の解明、これらの化合物の農業への実用的な応用方法の開発、さらにはメタボロミクス技術自体の精度と解析能力の向上が挙げられます。これにより、より効果的な病害抵抗性作物の育種や持続可能な農業技術の開発が進むことが期待されます。
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することを目的としています。このモデルは、味覚の認識と感知に関連する分子特性を理解し、食品の合理的な設計に向けた新しい方法論を開発するための基盤を築く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（甘味、苦味、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が開発されました。これにより、味覚受容体と化学味覚物質との分子間相互作用に基づいて味覚がどのように知覚されるかをモデル化しています。
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モデルを開発した点にあります。これまでの研究では、個別の味覚に焦点を当てたモデルが多かった中、複数の味覚を同時に識別することが可能なモデルを構築し、公開されたウェブプラットフォームに統合しました。これにより、食品の特定の味を事前に決定することや、伝統的な薬理治療に補完的な食事を設計するなど、新しい応用が可能になります。
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？:
この研究では、甘味、苦味、うま味の3つの味覚に焦点を当てていますが、塩味や酸味など他の基本的な味覚の識別についてはまだ取り組む必要があります。また、マルチクラスモデルの精度をさらに向上させること、さらには複雑な味覚の組み合わせや、食品成分の微妙な違いを識別する能力を高めることも、今後の課題として挙げられます。
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、化学物質の暴露を評価するための新しい分析手法を開発することです。具体的には、高感度と広範囲な化学物質カバレッジを兼ね備えた、ターゲット/アンターゲットLC-MS方法を組み合わせることにより、従来の低解像度質量分析法における限界を克服しようとしています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、標準参照物質である人間の血漿（SRM 1950）と血清（SRM 1958）を分析しました。また、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、そして潜在的に有益なキセノバイオティクスなどの植物ホルモン）のMRM遷移を最適化しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、Zeno技術を使用して感度を向上させた最初の組み合わせたターゲット/アンターゲットLC-MS方法を開発した点にあります。この方法により、従来のアンターゲットメタボロミクスの限界を克服し、超微量バイオモニタリング分析でのパフォーマンスを向上させることができました。結果として、検出感度が大幅に向上し、検出頻度が68%増加しました。
4. 未解決の問題:
この研究では、高感度と広範囲な化学物質カバレッジのバランスを見つけることができましたが、この手法をリピドミクスやメタボロミクスのワークフローに適用するためのさらなる検証や最適化が必要です。また、他の生物学的サンプルや環境サンプルに対するこの手法の有効性や適用性を評価することも重要な次のステップです。
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:
与えられた論文では、食品マトリックスおよび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緑色で効果的な抽出剤としてのディープユークティック溶媒（DES）の使用を探求しています。DESが芳香族および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/水の1/2.55モル比の混合物が実験的な融点と理論的な曲線の比較によってDESであることが示されました。このアプローチは、液体の初期成分を用いて初めて行われました。さらに、このDESは、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、ブドウポマス）に対して抽出剤としてテストされ、水とグリセロールのみの成分で得られた結果と比較し、DESの抽出能力の優れていること、抽出物の抗酸化特性が優れていることが示されました。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、グリセロールと水の混合物がDESとして機能することを実証した点にあります。また、食品グレードの成分を使用しているため、抽出物を直接使用できる可能性を開くことで、さらなる精製手順を省略できるという点も新しいアプローチです。これにより、環境に優しい抽出プロセスが提供され、食品廃棄物から有用な化合物を回収する効率的な方法が提供されます。
4. 未解決問題:
将来的には、他の食品廃棄物マトリックスに対するDESの抽出効率をさらに検証する必要があります。また、抽出されたバイオアクティブ化合物の具体的な利用方法や、市場への応用可能性についての研究も必要です。さらに、DESの抽出プロセスの最適化や、他の種類のDESの開発も今後の課題として残されています。
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:
本研究の目的は、人間の腸内微生物由来の代謝産物が健康に重要な多くの生物学的プロセス、例えば免疫、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。また、これらの代謝産物がホストや細菌のタンパク質とどのように相互作用するかを明らかにし、その結果を基に「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:
本研究では、これまでに公開されたこれらの化合物が人間およびマイクロバイオーム関連タンパク質との相互作用の全データセットを収集・分析しました。これには、構造、化学クラス、ターゲットクラス、生物学的起源といったパターンを調査しています。さらに、バーチャルスクリーニングを用いて相互作用を4倍以上に拡大し、後方分析でこれらを検証し、生物学的関連性に基づいて優先順位をつけるためにバイオインフォマティクスツールを使用しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、腸内微生物由来の代謝産物と人間およびマイクロバイオーム関連タンパク質との相互作用に関する包括的なデータセットを構築したことにあります。これにより、公開データにおける化学生物学的なギャップを多く埋めることができました。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することが期待されます。
4. 未解決問題:
将来的には、提供された相互作用に基づいて実験的検証を行い、これらの代謝産物ミメティック分子の実際の効果や安全性を評価する必要があります。さらに、新たに拡大された相互作用データセットを利用して、より多くの生物学的プロセスや病態におけるこれらの代謝産物の役割を解明する研究が求められます。
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、内部アルキンを含む植物や菌類由来の特殊代謝物質を特異的に検出し分析するための改良されたLC-MS分析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、熱的に不安定であり、分析を容易にする化学ツールが不足しているため、これを解決する方法を提案しています。
2. 使用データ・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、内部アルキンからトリ置換トリアゾールを形成し、この化合物が自然に存在する内部アルキンよりも大幅に改善された電噴霧イオン化効率を持つことを利用しています。また、実際の生物学的抽出物やその他の複雑なサンプルにおいてもこの方法を用いることができ、イオン化効率を最大32,000倍まで向上させることが可能であると報告しています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、RuAAC反応を利用して内部アルキンのLC-MS分析を改良する方法を開発した点にあります。これにより、低いイオン化効率や熱的不安定性といった問題を克服し、複雑な生物サンプル中の内部アルキンを効率的に分析することが可能になりました。さらに、RuAAC反応の誘導体化中におけるルテニウム複合体の生成と消失の動態を観察することで、反応のメカニズムに関する洞察も得られています。
4. 未解決問題:
将来的には、RuAAC誘導体化の反応メカニズムについてさらに詳細な解析を行い、反応の効率や選択性を向上させるための研究が必要です。また、この方法を用いた他の種類の内部アルキンや他の複雑な生物学的サンプルへの応用可能性についても検討する必要があります。
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、食品の凍結過程における損失を減少させる方法を探求することです。具体的には、食品の凍結中に発生する二つの主要な過程、すなわち氷核形成と氷の成長を定量的に測定し、それぞれのプロセスを理解し、食品ごとに最適化された凍結プロセスを設計することによって、食品の品質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、新しく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、肉、ズッキーニ、ブロッコリー、ジャガイモといった食品における氷核形成と氷の成長の現場での速度を測定しました。また、これらの食品の化学組成を分析することで、食品凍結における既存の結晶成長の原理を適用しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、食品ごとに異なる凍結特性を定量的に評価し、それに基づいて個別の凍結プロセスを設計することにあります。従来の一律の凍結方法と異なり、食品の種類に応じて最適な凍結方法を提案することで、食品の品質を保持し、食品ロスを減少させることができる点です。特に、氷核形成と氷の成長が異なる食品で異なる速度で進行することを明らかにしました。
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収集することが挙げられます。また、実際の凍結プロセスにおけるこれらの知見の適用に際して、工業的なスケールでの実装やコスト効率の評価も重要な課題です。さらに、凍結プロセスの最適化が消費者の食品に対する感覚的評価にどのように影響するかを評価する研究も必要です。
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:
この研究の目的は、魚加工廃棄物から脱脂する過程でリモネンを使用するゼロ・ウェイスト抽出プロセス「LimoFish」の適用性と効率を評価し、従来の石油由来の溶剤（n-ヘキサンや石油エーテル）を使用した方法と比較することです。さらに、このプロセスが緑の抽出の原則や海洋バイオリファイナリーの要求にどの程度適合しているかを検証し、低コストで海洋バイオエコノミーを実現するための生産システムを確立することを目指しています。
2. 使用データ・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、従来の抽出法と「LimoFish」プロセスの抽出効率を比較しました。具体的なデータとしては、抽出された成分の量や質、プロセスの環境への影響、コスト評価などが含まれています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、リモネンを用いたゼロ・ウェイスト抽出プロセス「LimoFish」が、石油由来の溶剤を使用する従来の方法と比較して、環境に優しく、効率的であることを示した点にあります。このプロセスは、海洋バイオリファイナリーの原則に従い、高いプロセス効率を要求する中で、持続可能な生産方法としての潜在性を示しました。また、低い初期投資と運用コストで海洋バイオエコノミーを可能にする生産システムを提案しました。
4. 未解決問題:
将来的には、この「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・経済的課題の克服が必要です。また、他の種類の魚加工廃棄物に対する適用性の検証や、抽出された成分の具体的な用途開発も重要な課題となります。これにより、プロセスの汎用性と市場での実用性を高めることが期待されます。
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. 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、未処理の柑橘類加工廃棄物を高い生物活性を持つ「IntegroPectin」と低結晶性の高度に微細化されたセルロース「CytroCell」に変換することを目的としています。これは、水だけを使用して行われるゼロ廃棄物の循環経済プロセスを通じて、豊富な農業産業廃棄物を複数の用途に対して需要が高まっている二つのバイオポリマーに変換することを示しています。
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、着色されたスウィートオレンジ（Citrus sinensis）のバイオウェイストを出発材料として使用し、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、柑橘類加工廃棄物を有用なバイオポリマーに変換するためのゼロ廃棄物プロセスを実証した点にあります。また、キャビテーションを用いることで、化学薬品を使用せずに、環境に優しい方法で高価値の製品を生産することが可能になりました。解決された主な問題は、農業産業廃棄物の有効利用と廃棄物削減です。
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行可能性の評価が挙げられます。また、生成されたバイオポリマーのさらなる応用範囲と効果の詳細な分析も必要です。さらに、他の種類のバイオマスに対するこの技術の適用可能性も検討されるべきです。
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）と独立したデータセットへの適用（検証またはテスト）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、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化学計量学において堅牢性として知られています。この論文は、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を目的としています。
2. 用いられたデータや情報:
論文では具体的なデータセットや情報について詳細は示されていませんが、一般的にはモデル計算、独立したデータセットの検証、そして異なる条件下でのセンサーの性能評価に関連するデータが用いられることが示唆されています。また、化学計量学や機械学習の分野でのキャリブレーション転送やドメイン適応のパラダイムを通じて、スペクトルの幾何学的修正やキャリブレーションモデルの修正に関する研究が参照されています。
3. 新規性や解決できた問題:
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する形式化されたアプローチを提供し、この問題に対する最近の発展を統合的にレビューすることにあります。また、化学計量学や機械学習の分野で別々に扱われてきた問題を、データセットのシフトの下でのモデル維持という同一のトピックの下で統合的に考察しています。
4. 未解決問題:
将来の課題としては、異なる条件下でのモデルの堅牢性をさらに向上させる方法、より複雑なデータセットや現実世界のシナリオでのモデル維持の効果を評価する手法の開発などが挙げられます。また、新しいセンサーテクノロジーや計測条件の変化に対応するためのキャリブレーションモデルの適応性を高める研究も必要です。
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:
本研究の主な目的は、アリシン（ニンニク由来の生物活性化学物質）の不安定性を克服するために、ポリオキシエチレン（Brij S20およびBrij 58）を利用したpH応答性ミセルキャリアシステムを設計し、アリシンの安定性を向上させることです。これにより、バイオファーマおよび食品関連産業での商業的なアリシン負荷ミセルベースの製剤の開発の可能性が高まります。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、アリシンの安定性を改善するために、異なるミセルキャリアシステム（Brij S20とBrij 58）を比較検討しました。また、pHと温度がミセル化されたアリシンの安定性に及ぼす影響を評価し、p<0.05の統計的有意差を示しています。さらに、酸性pH1.5でのアリシンのミセルからの放出が大いに助けられることが確認されました。
3. 新規性と解決された問題:
本研究の新規性は、アリシンの不安定性という長年の問題に対して、pH応答性ミセルキャリアシステムを用いることで安定性を向上させるアプローチを提案した点にあります。特に、Brij 58ミセルキャリアシステムは優れた安定性とアリシンの包含を示しました。また、ミセル化方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. 未解決の問題:
将来的には、ミセルキャリアシステムを通じてアリシンの放出をより精密に制御する方法の開発、さらに異なる生理的条件下でのアリシンの活性や安定性を詳細に調査する必要があります。また、商業規模での製造プロセスの最適化や、他のバイオアクティブ化合物に対するこのアプローチの拡張可能性についても検討する必要があります。
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. 与えられた論文の目的:
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結晶再結晶化抑制（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活性にも有効であることが示されています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、純粋なκカラギーナンとιカラギーナン、さらには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が調査されました。選択された商業サンプルは、その後、カリウム、カルシウム、部分的にはナトリウム形式に変換されました。修正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わらなかったことを示し、異なるカチオン形式に成功して変換されたことが示されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、カラギーナンの分子構成とIRI活性との関係に関する知識を大幅に拡張したことにあります。また、分子構造と関連するカチオンがカラギーナンの機能性に影響を与えることを示しました。特に、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。カリウム形式のκカラギーナンはカルシウム形式よりも明らかに高い活性を示し、カルシウム形式はハイブリッドカラギーナンおよびιカラギーナンに対してより活性がありました。
4. 未解決の問題:
今後の研究で取り組むべき未解決の問題としては、さらに異なるカラギーナンの分子構造やカチオンの組み合わせがIRI活性にどのように影響するかを詳細に調査することが挙げられます。また、カラギーナンの生産を最適化して、IRI活性を向上させるための具体的な方法を開発することも重要です。
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:
この研究の目的は、未焙煎のグリーンコーヒー豆の複雑な風味プロファイルを予測することです。これは、人間の感覚評価の主観性により困難です。そのため、可視近赤外線（vis-NIR）分光法と多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風味の存在を同時に予測する方法を調査しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、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。各ロットの風味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。モデル化された風味ノートは以下の9つです：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。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、vis-NIR分光法と多ラベル分類技術を用いて、グリーンコーヒー豆の風味プロファイルを予測する可能性を示したことにあります。特に、複数の風味ノートを同時に予測することに焦点を当てており、これまでの研究とは異なるアプローチを取っています。また、関連する風味間の潜在的な相関を観察し、最適なバイナリモデルの抽出により、ハミング損失を0.2778、平均バランス精度を69%まで向上させることができました。
4. 未解決問題:
将来の課題としては、より大規模なデータセットの利用と風味の相関に関するより深い調査が必要です。これにより、サプライチェーン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、クラスターチェーンメソッドが一貫して低いパフォーマンスを示したため、風味ノートの関係が味覚知覚に直接翻訳されない可能性があるため、この点についてもさらなる研究が求められます。
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:
この研究の主な目的は、マイクロ/ナノプラスチック（MNPs）の環境リスクを評価するために、迅速で現場での展開が可能で、かつ感度の高い検出装置を設計することです。MNPsが生態系に蓄積することは、陸上および水生生物に対して莫大な環境リスクをもたらすため、その潜在的リスクを評価するための効果的な手段が求められています。
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：50 nmから10 μm）を効率的にラベル付けするために、発光金属-フェノールネットワーク（ジルコニウムイオン、タンニン酸、ローダミンBを含む）を用いる超分子ラベリング戦略を活用しました。また、装置はMNPsを330個のマイクロプラスチックおよび3.08×10^6個のナノプラスチックまで定量化可能であり、実際のサンプル（熱水や流れを誘発したプラスチックカップから放出されるMNPsや水道水中のナノプラスチック）に対する適用性も示されました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、無線で携帯可能な装置を用いてMNPsを迅速かつ現場で感度高く検出できる点にあります。さらに、リモートでデータ処理を行う機能を有し、機械学習アルゴリズムによる定量的蛍光イメージングを実現しました。これにより、従来のMNPs検出技術の限界を克服し、未訓練の人員でも操作可能なユーザーフレンドリーな装置を提供することができました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くの種類のプラスチック素材に対するラベル付けの効率を向上させること、また、より広範な環境サンプルに対する装置の適用性を試験することが課題とされています。さらに、装置のコスト効率をさらに高めるための研究も必要です。これにより、農食品および環境システムにおけるMNPsのハイスループットスクリーニングが可能となります。
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、LC-MS/MS非標的メタボロミクスデータにおいて、質量分析スペクトルに基づく特徴群（フィーチャーセット）の統計的テストと可視化を行うワークフローであるmsFeaST（mass spectral Feature Set Testing）を提案しています。このワークフローは、実験的条件間での特徴群の差異の存在を統計的に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、LC-MS/MS非標的メタボロミクスデータを使用しています。また、質量分析スペクトルの構造的類似性に基づいて生成された特徴群を組織化するために、k-medoidsクラスタリングを用いています。これにより、類似の構造を持つ特徴が潜在的な生合成経路の関連性を持つグループとして扱われます。
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的類似性情報と半定量的実験情報を統合することで、特徴および特徴セットの優先順位付けを強化します。さらに、グローバルテストパッケージを使用して、共同モデリングと複数比較調整ペナルティの削減を通じて、小さな一致効果を検出する高い能力を提供します。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初期段階で科学的に意味のある特徴セットの分析が可能になります。
4. 未解決の問題:
非標的メタボロミクスデータのさらなる解析において、より多くの生物学的な洞察を提供するために、異なる実験条件や生物学的条件での特徴セットの動態をより詳細に理解する必要があります。また、異なる種類の生物学的サンプルや疾患状態に適用する際の方法論の適応性や汎用性を高めるための研究が必要です。
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、無機肥料の環境への悪影響を軽減するために、持続可能な代替肥料を探求することです。具体的には、残留植物バイオマスを迅速に有機肥料に変換する方法を検討し、環境に優しいかつコスト効率の良い解決策を提示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、11種類の残留乾燥植物バイオマスから合成された3種類のユニークな有機肥料を用いています。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ています。また、合成肥料の栄養素含有量（窒素、リン、カリウム、炭素）、pH値、トウモロコシの成長高、収量、土壌の有機物含有量および栄養素放出パターンのデータを収集・分析しています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、植物残渣を利用して有機肥料を合成し、それをトウモロコシの育成に適用する点にあります。特に、合成肥料は従来のNPK肥料やウサギの糞と比較してトウモロコシの成長と収量を大幅に向上させました。また、肥料の栄養素放出ダイナミクスが速いものと遅いものの両方を示し、土壌の有機物含有量を高める効果も確認されました。
4. 未解決問題:
将来的には、他の作物への応用可能性、長期的な土壌健康への影響、さらに環境に優しい成分の探求など、この有機肥料の利用範囲と効果をさらに広げる必要があります。また、大規模な商業生産への適用性や経済的な評価も重要な課題となります。
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. 与えられた論文の目的:
この研究の目的は、Schinus molleの乾燥葉から抽出された精油（SM-EO）とCinnamomum cassiaの枝の樹皮から抽出された精油（CC-EO）、およびそれらのブレンドの化学組成と、Leishmania（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リーシュマニア活性と抗カンジダ活性を報告することです。
2. 使用されたデータや情報:
SM-EOとCC-EOの主要成分の分析、それらの精油とそのブレンドのLeishmania（Leishmania）amazonensisと9種類のカンジダ株に対する最小抑制濃度（MIC）と半数抑制濃度（IC50）の測定データが用いられました。SM-EOの主要成分はspathulenol、β-caryophyllene、caryophyllene oxideで、CC-EOはcinnamaldehyde、cinnamyl acetate、(E)-cis-2-methoxycinnamic acidが主でした。
3. 新規性や解決できた問題:
SM-EOとCC-EO、およびそのブレンドがLeishmania amazonensisとカンジダ株に対して有効であることを示しました。特に、SM-EOとCC-EOのブレンドは、個々にテストされた精油よりも優れた抗リーシュマニア活性を示し、その活性はアムフォテリシンB（陽性対照）と非常に似ていました。
4. 未解決の問題:
SM-EOとCC-EOのブレンドがどのようにして高い抗リーシュマニア活性を発揮するのかの詳細なメカニズムの解明が必要です。また、これらの精油とそのブレンドの臨床試験による評価や、人間での安全性と有効性の確認も今後の課題として残されています。
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利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経路を特定するための最適化フレームワークを提供することを目的としています。具体的には、硬木、軟木、草本植物からのリグニンを価値あるバイオプロダクトに変換する経済的潜在性を評価しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、硬木、軟木、草本植物からのリグニンを2-ピロン-4,6-ジカルボン酸（PDC）などのバイオプロダクトに変換する過程を評価しています。評価には、希薄酸前処理、塩基触媒による重合体分解、PDC発酵といったプロセスが含まれており、これらのプロセスにかかる資本コストや内部収益率（IRR）、正味現在価値（NPV）などの経済的指標が用いられています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、リグニンのバイオリファイナリーにおける価値化のための経済的に実行可能な経路を体系的に評価し、最も経済的に有望な経路を特定した点にあります。特に、硬木からのPDCの生産が最も経済的に有望であるという結果は、リグニンの有効利用に向けた重要な指針を提供しています。
4. 未解決問題:
将来的には、リグニンベースのプロダクトからの収益をさらに向上させるための技術的進歩や、草本植物からの共生成品（発酵可能な糖類）の経済的価値を高める方法についての研究が必要です。また、資本コストが全体的な費用の大部分を占めるため、プロセスの効率化やコスト削減に関するさらなる研究が求められています。
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:
この研究の主な目的は、材料表面の特性を切り離して、その抗付着性能における重要な特性活性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、表面の抗付着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:
本研究では、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、異なる直径（15 nm, 25 nm, 100 nm）の円筒形ナノポアを持つ酸化アルミニウム（AAO）表面を作成しました。次に、ナノトポグラフィーを保持しながら表面化学を変更するために、ポリ(divinylbenzene-4-vinylpyridyl sulfobetaine)の安定した約5 nmの超薄膜をiCVD法を用いてこれらの表面に堆積しました。抗付着性能は、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. 新規性と解決した問題:
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効果的に分離し、それぞれが抗付着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ジルテリオン化学は、細菌のバイオマス蓄積を減少させる効果があり、その組み合わせはバイオマスの蓄積を大幅に削減しました。また、複合ZWコーティングは、静的および乱流の洗浄条件下での防食性能も示しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、さらに多様な細菌種に対する抗付着性能の評価、長期間にわたる抗付着効果の持続性の検証、さらには他の材料への応用可能性の探求が挙げられます。また、実際の産業界や医療現場での応用に際しての経済性や安全性の評価も重要な課題です。
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殺場において、飲料水、熱湯で焼いたヤギ肉（AS）および廃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。また、適切な技術を使用して規制遵守と産業の実現可能性をバランスさせ、皮革の持続可能な利用を保証しつつ、環境および健康リスクを最小限に抑えることの重要性を強調しています。
2. 使用データや情報:
カドミウム、銅、鉛、亜鉛、鉄の各重金属濃度を測定したデータを使用しました。具体的には、熱湯で焼いたヤギ肉（AS）と廃タイヤで焼いたヤギ肉（AU）のサンプルから、これらの金属の濃度が測定され、EUの規制値やWHOの基準と比較されています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、廃タイヤを使用して焼いたヤギ肉（AU）における重金属の濃度が、熱湯で焼いたヤギ肉（AS）と比較して有意に高いことを明らかにした点にあります。特に亜鉛と鉄の濃度が大幅に増加していることが示され、廃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を示唆しています。これにより、廃タイヤの使用に関する規制やガイドラインの必要性が浮き彫りになりました。
4. 未解決の問題:
将来的には、廃タイヤを焼却する際の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、廃タイヤの使用が人の健康に与える影響を明らかにするための追加研究が必要です。さらに、廃タイヤの安全な処理方法や代替燃料の開発も重要な課題となっています。
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. 目的:
この研究は、食品の選択がオンラインや現地で味見をせずに行われることが多い中で、消費者の意思決定プロセスにおける視覚的手がかりと高度な認知要因について食品生産者やマーケターに洞察を提供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:
伝統的なデザートであるヘルバをケーススタディとして選び、その伝統的なレシピを変更してモデル食品を作成しました。具体的には、バターを10％、20％、30％、40％のカボチャの種の粉で置き換えました。変更された脂肪含有量により、消費者の記憶に蓄積されている製品の典型的な視覚的属性が徐々に変化しました。また、モデル製品のさまざまな画像構成を撮影し、視覚的感覚手がかり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2つに分け、それぞれが画像を通じて製品をどのように知覚するかについて質問に答えました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、食品の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知覚に影響を与えるという点にあります。また、食品に基づく決定において用いられる視覚的感覚手がかりが、一般的な物体に関する知覚決定で用いられる手がかりと比較してより相互に依存していることを明らかにしました。食品アイテムグループでは11対の視覚的感覚手がかりが有意に相関していることが示されましたが、視覚アイテムグループでは1対のみが相関しました。
4. 未解決問題:
将来的には、異なる食品カテゴリーや文化的背景を持つ消費者を対象とした研究を行い、視覚的手がかりが食品知覚に与える影響の普遍性と特異性をさらに探求する必要があります。また、他の感覚手がかり（例えば、匂いや触感）と視覚手がかりとの相互作用に関する研究も必要です。
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:
この研究の主な目的は、神経剤および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で組み合わせることです。具体的には、有機リンヒドロラーゼ（OPH）様ナノジムの有望な展望を活用し、AIE材料のOPH様触媒特性とその蛍光特性を統合した二機能性AIEzymeを設計・合成することにより、蛍光と可視色度計測観察の両方で検出応答を示すデュアルモードの色度計測および蛍光アッセイを確立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、AIE材料のOPH様触媒特性と蛍光特性を利用しています。簡単な加熱プロセスを通じてAIEzymeを設計・合成し、そのOPH模倣活性が高い触媒活性を示し、ROSを生成せず、色度計測アッセイでの干渉を排除しています。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の独特な特徴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します。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、蛍光と色度計測の二つの信号を一つの方法で統合することにあります。これにより、特定の感度、高い柔軟性、および携帯性を持つシンプルなデュアルモードの色度計測および蛍光アッセイが確立され、分析効率の向上と検出範囲の拡大が実現されました。また、AIEzymeはROSを生成せず、色度計測アッセイでの干渉を排除することができ、より正確な検出が可能になりました。
4. 未解決問題:
将来の課題としては、AIE材料と人工酵素の応用範囲をさらに広げることが挙げられます。特に、環境モニタリングや食品安全など、より広い分野での応用を目指すことが重要です。また、さらに多くの種類の神経剤や有機リン系農薬に対する特異性や感度を向上させるための研究も必要です。
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・ラクトゥーカという緑藻から高品質なウルバン抽出物を得るために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。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。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、原材料の準備と特性評価、DESの合成、抽出プロセス、さらなる分析と試験が行われました。分析には収率、FTIR（フーリエ変換赤外分光法）、粘度分析、水分及び硫酸含有量テストが含まれています。
3. 新規性及び解決した問題:
この研究の新規性は、環境に優しく生分解性のあるDESを使用し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への影響を減らすことができます。また、異なるDESの種類と濃度がウルバン抽出の結果にどのように影響するかを明らかにしました。
4. 未解決問題:
将来的には、DES抽出法のさらなる最適化、特に抽出効率と環境への影響をさらに低減する方法の開発が必要です。また、抽出されたウルバンの具体的な生物活性の評価や、実際の応用における機能性評価も重要な課題です。
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. 与えられた論文の目的:
農業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を解決するため、新たな水溶性のメラニン（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）する方法を提案しています。
2. 用いられたデータや情報:
ペプチドメラニンはL-DOPAを核とするポリマーで、平均アミノ酸長約2.6の短い異質なペプチド鎖によって溶解化されています。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、鉛、水銀、ウラニルを大量にキレートする能力があることが示されています。また、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、茎の長さを増加させる効果が確認されています。
3. 新規性や解決できた問題:
重金属汚染された土壌での作物の生産性を向上させる新しい方法として、ペプチドメラニンを使用することが提案されています。この方法は、従来の重金属除去法と比較して、生態系に優しい可能性があり、作物の成長を直接的に促進する効果も期待できます。特に、水銀で汚染された土壌において小麦の成長を促進する効果が確認されています。
4. 未解決の問題:
ペプチドメラニンの長期的な環境への影響や、他の作物や異なる種類の重金属汚染に対する効果の検証が必要です。また、大規模な農業応用における経済的な実現可能性や、実際の農地での効果を評価するためのさらなる研究が求められます。
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

Machine Learning in Chemistry
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この論文は、機械学習（ML）を現代の計算化学に応用し、異なる分野の複雑さを解明することを目的としています。具体的には、自動データ分析を通じてデータ内のパターンを検出し、未知のデータの予測や不確実性の下での意思決定プロセスを支援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？:
論文では、密度汎関数理論（DFT）と高スループット（HT）方法によって生成される大量かつ複雑なデータを用いています。これらの方法は計算材料科学の分野で成功を収めており、機械学習のアプローチに適した豊富なデータを提供しています。
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分野におけるデータの複雑性に対処し、これまでにない洞察を提供する点にあります。特に、DFTやHT方法から得られるデータを活用して、未知のデータの予測精度を向上させたり、複雑な化学的プロセスの理解を深めたりすることができました。
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？:
未解決問題としては、さらに複雑なシステムや現象に対して機械学習モデルの適用性と精度を向上させること、また、機械学習モデルの解釈可能性を高めることが挙げられます。これにより、より広範な化学的問題に対する予測や解析が可能となり、科学的発見や技術革新に貢献できるでしょう。
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、農業における農薬の使用後の作物の表面に残留する農薬の有害な健康影響に対する懸念に対処することです。具体的には、作物の表面における農薬残留物を分析するための新しいアプローチを開発し、さまざまな洗浄方法が桃の表面から殺菌剤（フェルバム）を除去する効果を調査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、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、その高感度と現場での使用可能性を活用して、桃の表面からのフェルバムの除去効果を評価しました。具体的には、家庭用の洗浄方法（水道水、重曹、酢）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。また、フェルバムが桃の果肉や皮の裏側にどの程度浸透しているかもSERS分析を通じて調査しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、ポータブルで高感度なSERSベースのアプローチを用いて、作物の表面に残留する低濃度の農薬を迅速かつ効率的に分析できることにあります。また、さまざまな洗浄方法の効果を比較することで、フェルバムの除去に最も効果的な方法を明らかにし、家庭用洗浄剤の中では重曹と酢が水道水よりも優れていることを示しました。さらに、フェルバムの桃への浸透がほとんどないことも確認しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、他の種類の農薬や異なる種類の作物に対してもこの新しい分析方法の有効性を検証することが挙げられます。また、農薬の健康への影響をさらに詳細に調査することや、農薬除去技術のさらなる改善も重要です。
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. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、分子データベースから新しいうま味成分を効率的に特定するための仮想スクリーニングパイプラインを開発することです。これにより、食品産業が新しいうま味成分を発見し、利用する手助けを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、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カリキュレーションしました。このデータセットを用いて、トランスフォーマーベースのアーキテクチャを訓練し、うま味と非うま味の分子を区別するモデルを作成しました。さらに、うま味化合物の強度を予測する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ためのニューラルネットワークモデルを初めて構築した点にあります。また、トランスフォーマーベースのモデルを用いてうま味と非うま味分子を区別することも、これまでの研究とは異なるアプローチです。これにより、うま味成分の発見と評価のプロセスが合理化され、効率化されました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くの分子データベースを探索し、より多くの潜在的なうま味成分を特定する必要があります。また、実際の食品中でのうま味成分の振る舞いや相互作用についての理解を深めるための研究も必要です。さらに、うま味成分の安全性評価や消費者の受容性に関する研究も進める必要があります。
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:
この研究の主な目的は、マトリックスフリーのレーザー脱離/イオン化（LDI）と最近記述されたレーザーポストイオン化（LPI）技術を組み合わせることにより、植物の空間代謝物質学において検出可能な代謝物の数を大幅に増加させることです。特に、多くのフラボノイドを含む植物代謝物の研究においてその効果を検証しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、LDIとLPIを組み合わせたMSI（質量分析イメージング）技術を用いて、Azolla filiculoidesから得られたデータセットを分析しています。得られたスペクトルは数千のピークを含み、背景に関連する信号はほとんどありませんでした。特に、多くのポリグリコシル化フラボノイドが検出されました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、LPI技術を用いることで、LDI単独では検出が困難だった植物の代謝物、特にフラボノイドの検出数を増加させることができた点にあります。また、LPIを使用することで、多くの芳香族化合物がラジカルカチオンとして検出される一方で、非UV活性化合物もそのプロトン化イオンの豊富さが大幅に増加することが示されました。これは、内因性UV活性化合物がMALDI様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を示唆しています。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、LPI技術をさらに最適化し、植物のさまざまな種類や部位において、より広範囲の代謝物を検出し、その空間的分布を詳細にマッピングすることが挙げられます。また、LPIによるイオン化メカニズムのさらなる解明も必要です。これにより、植物の代謝物質学の理解をさらに深めることができるでしょう。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文では、ひよこの孵化後のオスのひよこを安楽死させることを避けるために、孵化前または孵化中に鶏の胚の性別を識別する「in ovo sexing」技術の開発と最適化を目的としています。これにより、養鶏業における動物福祉の向上を図っています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、卵から放出される揮発性有機化合物（VOC）を分析することにより、非侵襲的かつ早期のin ovo sexingの可能性を探るために、二つの実験を行いました。第一の実験では、110個の卵を対象に孵化10日目に受動VOC抽出を行い、HSSE-GC-MS、PTR-TOF-MS、SIFT-MSを用いてサンプリングしました。第二の実験では、42個の卵をガラス瓶内で初めの12日間にわたり受動VOCサンプリングを行い、HSSE-GC-MSを使用しました。
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VOCを分析することにより、孵化前の非侵襲的な性別識別法を提案している点にあります。第一の実験では予測モデルの構築と機器間の違いに関する知見を得ることができましたが、予測精度は57.6％から61.4％と高くはなく、さらなる最適化が必要であることが示されました。第二の実験では、最適化されたセットアップにより予測精度が63.1％から71.4％に向上し、特定の性別に対して相対的に高いVOCが一貫して観察されました。
4. 未解決問題:
将来の実験では、予測精度の向上を目指して、活性サンプリングや不活性材料を用いた方法、サンプルセットの拡大、一貫した化合物の対象化などが提案されています。これらの取り組みにより、in ovo sexingの技術をさらに改良し、実用化に向けて進める必要があります。
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ている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。
2. 使用されたデータや情報:
農薬残留物の抽出にはQuEChERS（Quick, Effective, Cheap, Easy, Rugged and Safe）技術が使用され、その定量にはガスクロマトグラフィー連動質量分析計が用いられました。検出された農薬残留物にはメトキシクロル、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が含まれています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、ナイジェリアで禁止されている特定の農薬が基本食品にどの程度残留しているかを明らかにしました。特に、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、慢性毒性を引き起こす可能性があるとされています。また、処理工程が農薬残留物のレベルに与える影響も評価し、それによって農薬の削減が可能であることを示しました。
4. 未解決問題:
この研究では、全ての農薬が検出されなかったわけではなく、特定の農薬が依然として基本食品に残留している事実が明らかになりました。これにより、規制機関はリスク軽減と排除に向けてさらなる戦略を立てる必要があるとされています。また、他の食品や地域での同様の研究が求められる可能性があります。
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）の抗酸化活性についての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。特に、生理的条件下でのGlg種の抗ラジカル活性、キレート能、および再生能力を評価することが目的です。
2. 使用されたデータや情報:
熱化学および動力学データが使用されました。これには、eH-DAMA法を用いて、参照抗酸化剤および他の研究されたフラボノイドとの比較、水および脂質溶媒における•OOHの消去反応速度の確立、pHが水中でのプロセスの動力学に与える影響の評価が含まれます。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、GlgがCu(II)イオンを効率的にキレートできることを明らかにしましたが、そのような複合体で金属が容易にフェントン反応を起こす可能性があることも示しました。また、形成された複合体が•OHをstatu nascendiで消去する能力を持続的に示すこと、およびGlg自体が酸化的に損傷した生体分子を効果的に修復できること（モデル脂肪酸を除く）を発見しました。さらに、すべてのGlg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が判明し、抗ラジカルおよび再生活動に複数回参加することが期待されます。
4. 未解決問題:
Glgの脂質溶媒における性能が水溶媒に比べて著しく低いことが指摘されており、この問題の詳細な原因や解決策についてのさらなる研究が必要です。また、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できるメカニズムについての理解を深めることも、今後の課題として挙げられます。
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:
与えられた論文の主な目的は、複数のデータブロックからのスペクトルデータを統合して、SO-PLS（sequentially orthogonalized partial-least squares）モデルを用いてサンプル品質特性の予測を改善することです。特に、データブロックの効率的な前処理、選択、および順序付けを行う新しい方法論、PROSAC-SO-PLSを導入し、これを実現することが目的です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、三つの実験的な近赤外線（NIR）データセットを用いています。これらのデータセットには、異なる前処理手法が施された単一ブロックのデータや、PROSACのみを使用したデータが含まれており、これらを比較分析することで、PROSAC-SO-PLS手法の有効性を検証しています。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、PROSAC-SO-PLS手法にあります。この手法は、応答指向の順次交互校正（PROSAC）を用いた前処理アンサンブルを活用し、特定のSO-PLSアプリケーションに最適な前処理済みデータブロックとその順序を特定します。グラム・シュミット法を用いた段階的前進選択戦略により、予測誤差を最小限に抑える効果的なブロックを優先順位付けします。これにより、予測誤差の大幅な削減とデータ前処理およびモデル構築プロセスの効率化が実現されました。
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に対しても、この手法の適用性や効果を検証する必要があります。また、異なる種類の化学計量学的応用において、この手法がどの程度の汎用性を持つかを評価することも重要です。さらに、より高速でスケーラブルなアルゴリズムの開発も、大規模なデータセットを扱う上での課題となります。
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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