Recent ChemRxiv on Agriculture and Food Chemistry: November 13, 2024

New gravimetric method for determination of total dissolved solids and percentage extraction for coffee-chicory mixture
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、コーヒーとチコリの混合物から抽出される飲料において、溶解固形分（TDS）と抽出率（PE）を測定する新しい方法を報告することです。特にインドで広く消費されているコーヒーとチコリの混合物に焦点を当てて、それぞれの成分が飲料の全体的な構成にどのように寄与するかを理解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、コーヒーとチコリの混合物から抽出される飲料のTDSとPEを測定するために重量法に基づいた新しい方法を使用しています。具体的なデータや情報の詳細は論文からは明確ではありませんが、重量法を用いることで、飲料の成分を正確に分析し、各成分の寄与度を評価することが可能です。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、コーヒーとチコリの混合物から作られる飲料のTDSとPEを測定するための方法が以前は報告されていなかったことにあります。従来、これらのパラメータの測定方法が確立されておらず、飲料の品質や成分の寄与を正確に評価することが困難でした。この研究により、新しい測定方法が開発され、飲料の科学的な分析と品質管理が可能になりました。
4. 未解決問題:
将来的には、この新しい測定方法をさまざまなコーヒーとチコリの比率や異なる抽出条件に適用し、それぞれの条件が飲料のTDSとPEにどのように影響するかをさらに詳細に研究する必要があります。また、この方法を用いて得られたデータを基に、最適な抽出条件や混合比率を推奨するためのガイドラインを開発することも重要な課題です。
title:
New gravimetric method for determination of total dissolved solids and percentage extraction for coffee-chicory mixture
author:
Nanishankar, Harohally, Raksha , U
date:
2024-11-07
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-rzgqq?rft_dat=source%3Ddrss

Reversible and irreversible changes in protein secondary structure in the heat- and shear-induced texturization of native pea protein isolate
1. 目的:
この研究は、植物性タンパク質のテクスチャー化の分子メカニズムを、加熱、冷却、せん断の影響を分離して二次構造レベルで解明することを目的としています。これにより、肉類アナログなどの新しい食品製品の設計をより制御された方法で行うことが可能になります。
2. 使用したデータや情報:
研究では、D2OおよびH2Oで50% w/wで水和されたネイティブエンドウタンパク質分離物を使用し、ATR-FTIRを用いた温度制御下での温度サイクリングと、マイクロコンパウンディングによるグラムスケールでのテクスチャー化を行いました。これにより、タンパク質の二次構造の詳細な解像度を実現しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、加熱、冷却、せん断の各段階でのタンパク質二次構造の変化を個別に評価し、それらがどのように相互作用するかを明らかにした点にあります。加熱時にはネイティブαヘリックスと分子内βシートがランダムドメインに展開し、その後、分子間βシートの形成により凝集が誘導されます。冷却時には、分子間βシートがより秩序だった構造を形成し、ランダムドメインは非ネイティブβ構造に部分的に折りたたまれます。加熱とせん断の組み合わせは、加熱だけの場合よりも広範なβシートをもたらし、タンパク質チェーンの絡み合ったネットワークと一貫性のあるタンパク質マトリックスを提供します。
4. 未解決の問題:
せん断の影響によるタンパク質の結合・解離の制御メカニズムの詳細な解明が必要です。特定の機械エネルギー（SME）による制御が重要であり、SME値が増加するにつれて分子間βシートの形成が増加するが、さらにSMEが増加すると徐々に減少するため、この現象の背後にある詳細な分子プロセスの理解が今後の課題です。
title:
Reversible and irreversible changes in protein secondary structure in the heat- and shear-induced texturization of native pea protein isolate
author:
Hiroshi, Nakagawa, Job, Ubbink
date:
2024-11-05
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-pxx63?rft_dat=source%3Ddrss

Guidelines for evaluating the antioxidant activity of lignin via the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay
1. 与えられた論文の目的:
本研究の目的は、リグニンの抗酸化活性（AoA）を評価するためのDPPHアッセイ（2,2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジルアッセイ）において、溶媒、時間、基質の種類が評価にどのような影響を与えるかを調査することです。これまで、異なる実験手順が使用されてきましたが、これらの変更が実験手順にどのような影響を与えるかが評価されていませんでした。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、DPPHラジカルの安定性、特定の溶媒におけるリグニンの溶解度、定常状態に達することの重要性（時間の効果）、λ=515 nmにおけるリグニン吸収の背景ノイズ、リグニン構造、正規化ラジカル消去指数（nRSI）、nRSIと抑制率（IP）値の比較といった複数の異なるパラメータが評価に影響を与えることが調査されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、DPPHアッセイにおける実験手順の変更がリグニンの抗酸化活性の評価にどのように影響するかを系統的に評価した点にあります。これにより、リグニンの抗酸化活性をより信頼性の高い方法で評価するためのガイドラインを提供することができました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに異なるリグニンサンプルや実験条件を用いて、提供されたガイドラインの一般性と適用性を検証することが挙げられます。また、他の評価方法との比較や、リグニンの抗酸化活性に影響を与える可能性のある他の要因の特定も重要です。
title:
Guidelines for evaluating the antioxidant activity of lignin via the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay
author:
Davide, RIGO, Oliver, Musl, Daryna, Diment, Mikhail, Balakshin
date:
2024-10-30
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-khsfs?rft_dat=source%3Ddrss

New fluorogenic triacylglycerols as sensors for dynamic measurement of lipid oxidation
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、食品や薬品の安全を保証するために、脂質の酸化度を評価するための分析方法やツールを開発することです。具体的には、脂質酸化のダイナミックなモニタリングを可能にする新しいクラスの蛍光性トリアシルグリセロールの設計、合成、および応用を報告しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、蛍光性トリアシルグリセロールを用いて脂質の酸化をモニタリングする方法が開発されました。これらの蛍光性トリアシルグリセロールは、水系環境と脂質基盤環境の両方で使用可能です。また、トリアシルグリセロールの核構造に飽和または不飽和アシル鎖を組み込むことにより、酸化に対する感度を調整することができることを示しました。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、蛍光性ラベル付きトリアシルグリセロールを用いて脂質の酸化ダイナミクスをモニタリングするためのトレーサーとしての応用可能性を初めて実証した点にあります。これにより、脂質分析の分野での新たな発見への道が開かれました。また、脂質酸化を直接的かつ簡便に蛍光読み取りでモニタリングできる手法を提供しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、これらの蛍光性トリアシルグリセロールのさらなる最適化、複数の脂質環境での応用拡大、および実際の食品や薬品における脂質酸化モニタリングへの実装が挙げられます。また、脂質酸化の進行過程での蛍光性トリアシルグリセロールの挙動や、長期間の安定性に関する研究も必要です。
title:
New fluorogenic triacylglycerols as sensors for dynamic measurement of lipid oxidation
author:
Matthias, Schiedel, Simon, Hammann, Maria, Handke, Frank, Beierlein, Petra, Imhof
date:
2024-10-29
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-shsjs-v3?rft_dat=source%3Ddrss

Development of FT-IR and FT-NIR methods for analysis of moisture and sugars in Jaggery
1. 目的:
この論文の主な目的は、ジャガリー（砂糖きび、ヤシ、または甘いソルガムから得られる天然甘味料）の物理化学的特性と機能的特性を理解するための研究開発努力について述べることです。また、ジャガリーの水分含有量と糖分含有量を分析するためのFT-IR（フーリエ変換赤外分光法）とFT-NIR（フーリエ変換近赤外分光法）という新しい分析方法を報告しています。
2. 使用されたデータや情報:
この論文では、ジャガリーの分析に関して従来の方法が労働集約的で時間がかかるという問題を指摘し、FT-IRとFT-NIRという分析技術を用いてジャガリーの水分含有量と糖分含有量を分析する方法を提案しています。具体的なデータや情報としては、これらの分析技術による測定結果が含まれていると考えられます。
3. 新規性と解決できた問題:
この論文の新規性は、ジャガリーの分析にFT-IRとFT-NIRを用いることにあります。これにより、従来の分析方法に比べて、より迅速かつ効率的にジャガリーの品質を評価することが可能になります。解決された問題は、分析時間の短縮と労力の削減です。
4. 未解決問題:
将来的には、FT-IRとFT-NIR技術をさらに改良し、ジャガリーの他の成分や品質特性についても高精度で分析できるようにする必要があります。また、これらの技術が実際の生産現場や品質管理の場でどのように応用されるかについても、さらなる研究が求められます。
title:
Development of FT-IR and FT-NIR methods for analysis of moisture and sugars in Jaggery
author:
Nanishankar, Harohally, Anusree, L, Raksha, U
date:
2024-10-22
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-wtbqh?rft_dat=source%3Ddrss

Quaternary biopesticides and disinfectants derived from quinine and amino acids – environmental prospects and risks
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、従来の四級アンモニウム塩（QASs）の毒性に関連する多くのリスクに対処することを目的としています。具体的には、再生可能な原料から持続可能な方法で合成された新しい、より安全な生物活性化合物を探求することが目的です。
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、キニーネを基にしたカチオンと、タンパク質を構成するアミノ酸であるL-アスパラギンとL-アラニンから派生したアニオンを含む自然由来の新しいQASsを説明しています。また、これらの塩の化学構造の正確性、物理化学的特性、そして生物活性について詳細に特性評価を行っています。さらに、異なる濃度の試験物質に対する一子葉植物（ソルガム）、双子葉植物（シナプス・アルバ）、淡水藻（クロレラ・ヴルガリス）、甲殻類（ダフニア・マグナ）への毒性を評価することで環境リスクを評価しています。
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？:
新規性としては、キニーネを基にしたカチオンを含む自然由来のQASsを開発した点が挙げられます。これにより、貯蔵製品害虫に対して強い忌避活性を示し、またカチオンのアルキル基が長くなると強力な消毒剤としての効果も発揮しました。解決できた問題としては、自然由来で低毒性の生物活性化合物を提供することで、従来のQASsの毒性に関連するリスクを軽減することができた点です。
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、抗微生物活性と水生生物への毒性との間のトレードオフをどのようにバランスさせるかが挙げられます。新しいキニーネ基消毒剤を設計する際には、このバランスを適切に取る必要があり、効果的で自然由来の低毒性バイオペスチサイドを得るためのさらなる研究が必要です。
title:
Quaternary biopesticides and disinfectants derived from quinine and amino acids – environmental prospects and risks
author:
Tomasz, Rzemieniecki, Krzysztof, Juś, Tomasz, Klejdysz, Daniela, Gwiazdowska
date:
2024-10-22
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-h5hbb?rft_dat=source%3Ddrss

How molar ratio between two anions affects physicochemical properties and biological activity of double salt ionic liquids (DSILs)?
1. 目的:
この研究の目的は、イオン液体を混合する戦略を用いて、新しい二重塩イオン液体（DSILs）を開発し、それらが持つ特定の有益な特性を定義することです。特に、新しい生物活性物質の設計において重要です。また、これらのDSILsを用いて、新たな効率的な除草剤として使用可能なシステムを開発することも目指されています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、一般的な両親媒性カチオン（ヘキサデシル基を持つカチオン）と、合成オーキシンから派生した2つのアニオン（MCPAとダイカンバ）を含む新しいシステムを異なるモル比で作成しました。NMRスペクトルの詳細な分析を通じて、DSILの構造内に新しい相互作用が存在することが示されました。さらに、温室実験や初期の生態毒性研究も行われました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、二つの表面非活性アニオンを組み合わせることによる非加算効果を発見し、その結果、DSILsが元の成分よりも優れた表面活性を示すという点です。また、ダイカンバのモル分率が0.2のDSILは他のシステムよりも顕著に効率が良いことが温室実験で示され、両アニオン間の相乗効果が生じていると説明されました。
4. 未解決問題:
初期の生態毒性研究は、新しいDSILシステムが非標的生物に対して増加した毒性を示す可能性があることを指摘しており、イオン液体の混合が環境負荷に与える影響についてさらなる研究が必要であるとされています。
title:
How molar ratio between two anions affects physicochemical properties and biological activity of double salt ionic liquids (DSILs)?
author:
Tomasz, Rzemieniecki, Damian Krystian, Kaczmarek, Witold, Stachowiak, Katarzyna, Marcinkowska, Michał, Niemczak
date:
2024-10-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-rq2ls?rft_dat=source%3Ddrss

A DFT-driven Analysis of Aggregation-Dependent Stability in Alkylpyrazines: Monomers, Dimers, and Beyond
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、質量分析法、イオン移動度分光法、およびその他の関連する化学イオン化方法の理論的理解と実用的応用において重要な、アナライトおよびそのイオン、例えばプロトン結合クラスターの構造と特性を正確に決定することです。特にアルキルピラジンの安定したプロトン結合クラスターの形成を支配する構造的制約を調べ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、密度汎関数理論（DFT）計算が利用され、B3LYP/6-31+G(d, p)法とD3分散補正を用いて分子特性（電気双極子モーメント、分極率、プロトン親和性）を調査しました。これらの結果は、より高い基底集合であるAug-cc-PVTZの結果と比較され、選択されたアプローチの効率を示しています。また、自然結合軌道（NBO）計算を通じて、自然電荷、電荷移動、およびプロトン結合した二量体と三量体構造の安定性に関する洞察が提供されました。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、アルキルピラジンのプロトン結合クラスターの安定性に影響を与える様々な要因（構造、電気双極子モーメント、分極率、電荷移動、立体障害）を総合的に評価し、特にプロトン化されたトリマーが予想されるプロトン化形態ではなく積み重なった構造を示すことを明らかにした点にあります。また、プロトン親和性の計算は、モノマーの安定性とプロトン親和性の間に直線的な関係があることを示し、プロトン結合した二量体ではプロトン親和性の変動に関わらず一定の解離エネルギーが観察されました。
4. 未解決問題としての取り組み:
将来的には、アルキルピラジンクラスターのさらなる構造的多様性とその影響を詳細に調査すること、また、異なる分子濃度での挙動をより深く理解するための研究が必要です。これには、異なる実験条件下でのプロトン結合クラスターの挙動を実験的に検証することも含まれるでしょう。
title:
A DFT-driven Analysis of Aggregation-Dependent Stability in Alkylpyrazines: Monomers, Dimers, and Beyond
author:
MANJEET, BHATIA
date:
2024-10-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-x65hw?rft_dat=source%3Ddrss

Fisetin as a Blueprint for Senotherapeutic Agents — Elucidating Geroprotective and Senolytic Properties with Molecular Modeling
1. 与えられた論文の目的:
この研究は、フィセチンのセノセラピューティック活性を解明することを目的としています。具体的には、量子力学と分子動力学を用いた詳細な計算モデリング研究を通じて、フィセチンが老化細胞（セネッセント細胞）にどのように作用するかを調べ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、フィセチンの抗酸化特性と、セネッセント細胞のミトコンドリア環境におけるフィセチンの挙動を解析するために、量子力学と分子動力学の手法が用いられました。具体的には、フィセチンが•OOH、O2•–、および•OHラジカルに対してどのように作用するか、また、酸化的に損傷した生体分子を元の形に戻す能力が評価されました。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、フィセチンがトロロックスやアスコルビン酸を超える抗酸化特性を持つことを明らかにした点にあります。また、フィセチンがBcl-2やBcl-xLといったタンパク質に効果的に結合し、適切な修正を施すことで特定のターゲットに対して選択性を示す可能性があることを示しました。これにより、フィセチンのセノリティック特性に関する理解が深まり、老化関連疾患の治療に向けた新たな可能性が開かれました。
4. 未解決の問題:
将来的には、フィセチンの修正方法をさらに最適化して、特定のタンパク質に対する選択性を高める研究が必要です。また、フィセチンのセノセラピューティック活性を実際の生体内でどのように最大化できるかについても、さらなる研究が求められます。これには、フィセチンの投与量や投与方法、長期的な安全性や効果に関する研究が含まれます。
title:
Fisetin as a Blueprint for Senotherapeutic Agents — Elucidating Geroprotective and Senolytic Properties with Molecular Modeling
author:
Maciej, Spiegel
date:
2024-10-15
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qjz27?rft_dat=source%3Ddrss

Comprehensive molecular mapping of vegetable oil autoxidation products by NMR-based oxylipidomics
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この研究は、食品の劣化の主要な原因の一つである脂質の酸化を詳細に解析することを目的としています。具体的には、脂質酸化によって形成されるさまざまな酸化産物クラス（リピドヒドロペルオキシド、エポキシド、ケトン、ヒドロキシド、アルデヒドなど）を同時に定量できる高スループットな方法を開発し、食品中の脂質酸化産物をより詳細に分析するためのプラットフォームを提供することです。
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、野菜油中の脂質酸化において形成される42のサブストラクチャー（部分構造）についての注釈を提供し、それらがトリオレイン、トリリノレイン、トリリノレニンの酸化産物のそれぞれ93％、90％、70％を占めることを明らかにしました。これらのスペクトル割り当てを用いて、14.1 T（600 MHz）という一般的に利用可能な磁場強度で、野菜油中の脂質酸化産物をクラスレベル（例：エポキシド）およびサブストラクチャーレベル（例：トランスエポキシド）で定量化しました。
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、NMRベースの「オキシリピドミクス」プラットフォームを導入し、多様な脂質酸化産物を同時に定量できる方法を開発した点にあります。これにより、脂質酸化製品のクラス別およびサブストラクチャー別の定量が可能となり、食品中の脂質酸化のメカニズムをより深く理解するための基盤が築かれました。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
この研究では、脂質酸化産物の定量化とその健康リスク評価における応用に大きな進展を遂げましたが、センサリー（感覚的）関連性の解明や抗酸化戦略の合理的な設計など、さらに探求すべき領域が残されています。また、食品脂質酸化におけるより詳細なメカニズム研究にも引き続き取り組む必要があります。
title:
Comprehensive molecular mapping of vegetable oil autoxidation products by NMR-based oxylipidomics
author:
Vincent J.P., Boerkamp, Marie, Hennebelle, Jean-Paul, Vincken, John, van Duynhoven
date:
2024-10-14
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-36q7w?rft_dat=source%3Ddrss

Impact of Dumpsite-Derived Compost on Heavy Metal Accumulation in Cultivated Maize and Spinach.
1. 目的:
この研究は、大規模廃棄物サイトからのコンポストを農業用土壌の補助として使用することの安全性を評価することを目的としています。特に、コンポスト、農地の土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の作物に含まれる重金属（Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Fe, Pb, Zn）のレベルを測定し、これらがEUの基準を超えているかどうかを調査しています。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、廃棄物サイトのコンポスト、農業用土壌、トウモロコシ植物、ほうれん草の作物からサンプルを採取し、これらのサンプルに含まれる重金属の量を分析しました。具体的には、Cd（カドミウム）、Cr（クロム）、Cu（銅）、Mn（マンガン）、Ni（ニッケル）、Fe（鉄）、Pb（鉛）、Zn（亜鉛）の各重金属の含有量を測定しています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、特に大規模な廃棄物サイトからのコンポストを使用した場合の作物の重金属汚染の実態を明らかにした点にあります。研究結果から、廃棄物サイトのコンポストにはEU基準を超える重金属が含まれており、これが農業用土壌や作物にも影響を与えていることが確認されました。これにより、廃棄物コンポストを使用する際の潜在的な健康リスクが明らかになり、食品安全と環境保護の観点から重要な情報が提供されました。
4. 未解決問題:
将来的には、コンポスト化された廃棄物からの重金属除去技術の開発や改善が必要です。また、異なる種類の作物における重金属の吸収率の違いをさらに詳しく調査すること、さらには長期的な健康影響に関する研究も必要とされています。これにより、より安全な農業実践と食品供給の確保が可能となります。
title:
Impact of Dumpsite-Derived Compost on Heavy Metal Accumulation in Cultivated Maize and Spinach.
author:
Mathew, Gideon, Kuzmin, Anton, Mercy Omawumi, Boyi, Basma, T. Abd-Elhalim
date:
2024-10-10
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-3n8wx-v4?rft_dat=source%3Ddrss

Enhancing Seafood Freshness Monitoring: Integrating Color Change of a Food-Safe On-Package Colorimetric Sensor with Mathematical Models, Microbiological, and Chemical Analyses
1. 目的:
この研究の主な目的は、魚のフィレの鮮度と腐敗をリアルタイムで示す食品安全なパッケージラベルを開発することです。このラベルは、トータル揮発性塩基性窒素（TVB-N）レベルに敏感な色変化センサーを使用して、魚の鮮度と腐敗の正確な指標を提供します。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、黒米（BR）の染料を使用し、ポリビニルアルコール（PVOH）、ポリエチレングリコール（PEG）、クエン酸（CA）をバインダーおよび架橋剤として使用してセンサーをPETフィルムに適用しました。センサーは湿度の高い環境でも耐久性があり、実際のパッケージングシナリオに適しています。魚の腐敗を4℃で9日間観察し、品質評価にはΔRGB（全色差）、化学的（TVB-N, pH）、微生物学的分析が含まれています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、実際のパッケージング条件下で使用可能な、食品安全なpH指標を用いた色変化センサーの開発にあります。これにより、魚の鮮度と腐敗を正確にモニタリングし、消費者に高品質の魚製品を提供することが可能になります。また、色変化センサーデータを数学的モデリングと統合することで、時間経過に伴う腐敗傾向を予測することが可能となり、保管条件の最適化、食品廃棄の最小化に貢献します。
4. 未解決問題:
将来的には、このセンサー技術をさまざまな種類の食品に適用し、さらに環境条件の変化に対するセンサーの反応性や精度を向上させることが課題となります。また、センサーのコスト削減や大規模生産への適用も重要な課題です。
title:
Enhancing Seafood Freshness Monitoring: Integrating Color Change of a Food-Safe On-Package Colorimetric Sensor with Mathematical Models, Microbiological, and Chemical Analyses
author:
Maryam, Ameri, Abdellah , Ajji, Samuel, Kessler
date:
2024-10-08
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-wxnz6?rft_dat=source%3Ddrss

Mutual Interactions of Silymarin and Colon Microbiota in Healthy Young and Healthy Elder Subjects
1. 目的:
この多元的研究は、腸内細菌群とシリマリン代謝の双方向の相互作用を調査し、さまざまな年齢層での差異的効果を強調しています。シリマリンは、シリブム・マリアナム（マリアアザミ）から抽出される成分で、その肝保護効果で広く使用されています。
2. 使用されたデータや情報:
健康なドナーから得られた20サンプルの便を、二つの年齢層に分けて、in vitro発酵大腸モデルを使用しました。次世代シーケンシング、1H-NMR、LC-MSという三つの先進的分析技術を用いて、24時間にわたるシリマリンの微生物代謝物、全体的な代謝物、および微生物群の構成を決定しました。
3. 新規性や解決した問題:
この研究は、シリマリンの代謝における年齢関連の違いを明らかにしました。健康な高齢者（70-80歳）は、Oscillibacter sp.に関連した特定の代謝物の増加を示し、健康な若年者（12-45歳）は、特にisosilybin Bの分解が速く、FaecalibacteriumおよびErysipelotrichaceae UCG-003の豊富さが高いことが示されました。これにより、食事フラボノリグナンの代謝における微生物群の機能についての理解が進みました。
4. 未解決の問題:
年齢特有の栄養戦略の意味についてさらに深く理解するために、異なる年齢層や健康状態におけるシリマリンの代謝パターンをさらに詳細に調査する必要があります。また、シリマリンの代謝に影響を与える可能性のある他の食事要因や環境要因についても研究することが求められます。
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:
2024-10-04
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4drz1-v5?rft_dat=source%3Ddrss

The glycerol/water mixture is an effective
Deep Eutectic Solvent for the extractions
from food waste matrixes
1. 目的:
本論文の目的は、グリセロールと水の混合物が1/2.55モル比で深共晶溶媒（DES）として機能することを実証し、このDESを使用して異なる食品廃棄物マトリックスからの抽出剤としての有効性を評価することです。さらに、抽出物の抗酸化特性を評価し、食品グレードのDES成分を考慮して抽出物を直接使用する新しいアプローチを提案します。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、グリセロール/水の混合物の実験的な融点と理論的な融解曲線を比較してDESとしての機能を確認しました。また、このDESを使用して、玉ねぎ、トマト、リンゴの皮、使用済みコーヒーかす、ブドウの絞りかすといった異なる食品廃棄物マトリックスからの抽出実験を行い、水やグリセロール単独での抽出結果と比較しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、グリセロール/水の特定のモル比がDESとして機能し、食品廃棄物から有用成分を効率的に抽出できることを実証した点にあります。また、DESを使用した抽出物は抗酸化特性が優れていることが示され、これにより抽出物の直接使用の可能性が開かれました。これは、抽出後の精製プロセスを省略できる可能性を示唆しています。
4. 未解決の問題:
将来的には、DESの成分やモル比をさらに最適化して、抽出効率や抗酸化特性を向上させる研究が必要です。また、他の食品廃棄物や異なるタイプのバイオマスに対するDESの有効性を検証することも重要です。さらに、抽出物の安全性や品質に関する詳細な評価も必要とされます。
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:
2024-09-27
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-1d751-v2?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かつ環境に優しい方法で評価することです。具体的には、近赤外分光法（NIRS）と分散分析（ANOVA）同時成分分析（ASCA）を組み合わせて使用し、小麦の品質評価を簡素化する手法を提案しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、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の小麦サンプルのデータを使用しています。これらのサンプルから得られた近赤外線（NIR）スペクトルが分析され、年度、サンプル地点、およびそれらの組み合わせが小麦の品質に与える影響を評価しています。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、NIRSとASCAを組み合わせることにより、小麦の品質評価をより簡単かつ迅速に行える点にあります。また、従来の化学的な校正開発が不要であるため、時間や化学物質の消費を抑えることができます。さらに、年度や地域の影響をより明確に把握し、小麦の成分（たんぱく質、炭水化物、水分、脂肪など）がどのように年次や地域差に寄与しているかを解明しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに多様な地域や異なる環境条件下でのサンプルを含めた広範なデータセットに対するこの手法の適用性を検証することが挙げられます。また、NIRSとASCAの組み合わせによる他の作物や異なる種類の小麦品種に対する効果の検証も重要です。これにより、手法の汎用性と精度をさらに向上させることが期待されます。
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:
2024-09-27
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-9g449-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Microfluidic Sensors for the Detection of Motile Plant Zoospores
1. 目的:
この研究の主な目的は、植物病原体の動く胞子（遊走子）の早期発見のために、効果的な病原体管理を実現するための新しい遊走子センシングデバイスを開発することです。これにより、労働集約的な試料収集や実験室でのテストに依存する現行の方法を改善し、現場での即時フィードバックが可能な検出システムを提供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、Phytophthora cactorumの遊走子を用いて実験を行いました。遊走子は、流れのチャネルの直角曲がり角に設置された突起で渦を巻きながら捕捉され、そこから誘引剤の濃度勾配に従って検出チャネルを上向きに泳ぎました。遊走子が電極のペアの間を通過する際に生じるインピーダンスの一時的な変化を、シングルチップロックインアンプリファイアを使用して測定しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、マイクロフルイディクスシステムとマイクロフルイディクスサイトメーターを組み合わせ、化学誘引応答を利用して遊走子を選択的に検出するデバイスを開発した点にあります。これにより、従来の方法では実現が難しかった現場でのリアルタイムなフィードバックと迅速な病原体検出が可能となりました。
4. 未解決の問題:
将来的には、このセンシングシステムをさらに発展させ、持ち運び可能で遠隔操作が可能な低コストのセンシングシステムとして具体化する必要があります。また、他の種類の植物病原体遊走子に対する応用可能性や、より広範な環境条件下での効果的な機能を確認するための研究も必要です。
title:
Microfluidic Sensors for the Detection of Motile Plant Zoospores
author:
David, Williams, Peikai, Zhang, Jadranka, Travas-Sejdic, Logan, Stephens, Robert, Helps, Shamini, Pushparajah, Marion, Wood
date:
2024-09-24
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-rn2fc?rft_dat=source%3Ddrss

Optimization of Cosolvent Enhanced Lignocellulosic Fractionation for Isolating Switchgrass Lignin with Distinct Structural Features Using Response Surface Methodology
1. 目的:
この研究の主な目的は、バイオマスポリマーを燃料、化学品、その他の製品に変換するために、プレトリートメントと分画技術を使用して分離および単離することです。特に、高価値の芳香族プラットフォーム分子に変換可能な未凝縮リグニン製品を単離するために適した反応条件（時間、温度、酸濃度など）を調整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）プロセスを用いて、時間（10-30分）、温度（140-180°C）、酸濃度（0.025-0.1M H2SO4）の影響をモデル化しました。リグニンの収率（最大定量）、分子量（Mw = 700-2000 g/mol）、ヒドロキシル基含量（3.55-6.06 mmol OH/g）を測定しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、プレトリートメントの厳しさを単一の値に統合することで、さまざまなプレトリートメント技術を比較できるようにした点にあります。また、リグニンの収率は酸濃度に最も敏感であり、分子量は酸濃度と温度に敏感であること、そして総ヒドロキシル基含量が時間の経過とともに変化することを明らかにしました。これにより、リグニンの品質に対する個々の条件の影響を理解することができます。
4. 未解決問題:
この研究では、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が示されましたが、これは連続的および流動的プロセスにおいて短い滞留時間が大幅な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。今後の研究では、これらのプロセスの最適化や、異なるバイオマス原料に対するプレトリートメントの適用性についてさらに検討する必要があります。
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:
2024-09-20
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qbjg2-v3?rft_dat=source%3Ddrss

Temperature Correction of Near-Infrared Spectra of Raw Milk
1. 目的:
この研究の主な目的は、乳業における製品品質、経済効率、および動物の健康を向上させるために、牛乳の成分分析の精度を高めることです。具体的には、温度変動などの外部要因が牛乳の分子振動や水素結合に及ぼす影響を補正し、近赤外線（NIR）分光法を用いて牛乳の主要成分（脂肪、タンパク質、乳糖）の予測誤差を低減する方法を評価することが目的です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、270個の生乳サンプルを分析し、5つの異なる温度（20°C、25°C、30°C、35°C、40°C）で反射率および透過率のスペクトルを収集しました。実験設定には、正確な温度制御と正確な分光測定が保証されています。PLSR（Partial Least Squares Regression）モデルは30°Cで校正され、乳脂肪、タンパク質、乳糖の含量を予測するために使用されました。
3. 新規性および解決した問題:
この研究の新規性は、温度誘発変動の影響を補正するための方法として、Piecewise Direct Standardization (PDS)、Continuous PDS (CPDS)、External Parameter Orthogonalization (EPO)、Dynamic Orthogonal Projection (DOP)の4つの手法を比較検討した点にあります。特に、EPOとDOPはモデルの堅牢性と予測精度を大幅に向上させ、特に乳糖の予測においてPDSとCPDSを上回る結果を示しました。これにより、温度制御が難しい農場条件下でのインライン乳質測定において、これらの直交化手法が特に適していることが示されました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、他の環境要因（例えば、湿度や圧力の変化）が牛乳のNIRスペクトルに及ぼす影響を同様に補正する方法の開発が挙げられます。また、さらに多様な温度範囲や異なる種類の牛乳（例えば、加工乳や異なる飼料を与えられた牛の乳など）に対する手法の有効性を検証する必要があります。これにより、より広範な条件下での牛乳成分の正確なリアルタイム分析が可能となり、乳業全体の品質管理と効率化がさらに進むでしょう。
title:
Temperature Correction of Near-Infrared Spectra of Raw Milk
author:
José Antonio, Díaz Olivares, Stef, Grauwels, Xinyue, Fu, Ines, Adriaens, Wouter, Saeys, Ryad, Bendoula, Jean-Michel, Roger, Ben, Aernouts
date:
2024-09-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-ls0j0?rft_dat=source%3Ddrss

A nanoparticle contrast agent enables dynamic microscale X-ray computed tomography imaging of the soil aqueous phase
1. 目的:
この研究は、土壌の健康を保ちつつ気候変動への影響を減少させる代替農業技術の開発の必要性から、土壌内の自然プロセスを理解するために、流体や栄養素の輸送などの土壌プロセスを動的に3D画像で捉える技術の需要が高まっています。特に、マイクロスケールX線コンピュータ断層撮影（X-CT）を用いて、土壌の鉱物相を高解像度でイメージングする方法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:
本研究では、土壌の水相をラベルするためのコントラスト剤としてポリマーテンプレート金ナノ粒子を開発しました。これは、低密度の水相や有機相を区別しにくいX-CTの限界を克服するためです。ナノ粒子は、ブロック共重合体ミセル内でテンプレート合成により生成され、安定性を持たせるためにPEGブラシ状コロナが付与されています。これらのナノ粒子は、土壌環境下での高いコロイド安定性を示し、土壌鉱物相への吸着がないことが確認されました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、金ナノ粒子をコントラスト剤として用いることで、従来のX-CTでは区別が困難であった水相のイメージングが可能になった点です。また、土壌内でのナノ粒子の輸送実験を通じて、ナノ粒子システムの実効拡散定数を測定し、その結果は単一粒子の拡散定数よりも大きいことが示されました。これは、混雑効果が一因であることを示唆しています。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、これらのナノ粒子が具体的にどのように土壌内の他の成分と相互作用するかをさらに詳細に調査すること、また、異なる土壌タイプや条件でのナノ粒子の挙動を理解するための追加的な研究が必要です。さらに、ナノ粒子が土壌微生物に与える影響についても検討する必要があります。
title:
A nanoparticle contrast agent enables dynamic microscale X-ray computed tomography imaging of the soil aqueous phase
author:
Shuchen, Wang, Anna , Constantinou, Guanglei , Zhang, Yihuai , Zhang, Mohammad Javad , Shojaei, Bo , Zhou, Davey, Jones, Tiina, Roose, Martin, Blunt, Theoni, Georgiou, Iain , Dunlop
date:
2024-09-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-cjnmw?rft_dat=source%3Ddrss

In Situ pH-Controlled Electrochemical Sensors for Glucose and pH Detection in Saliva
1. 目的:
この研究の主な目的は、非侵襲的かつ高感度な方法で人工および実際の唾液中のグルコースとpHを検出するための電気化学バイオセンサーの開発です。特に、家畜の健康管理、特に牛の呼吸器病（BRD）や下痢を持つ子牛のバイオマーカー（グルコース、pH）の連続的な監視に役立つ技術の提供を目指しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、プラチナブラックで修飾された金のインターデジテート電極にグルコースオキシダーゼ（GOx）を電気沈着法で固定化し、o-フェニレンジアミン（o-PD）とβ-シクロデキストリン（β-CD）の混合物を使用しています。さらに、光学顕微鏡、電気化学インピーダンス分光法（EIS）、走査電子顕微鏡（SEM）、エネルギー分散型X線分析（EDX）、原子間力顕微鏡（AFM）などの様々な技術を用いて製造した電極を評価しました。また、COMSOLシミュレーションを用いてインターデジテート電極の電気分析と溶液のin-situ pH制御の設計を支援しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、特定の検出点での局所的なpH調整を可能にする電気化学的in-situ pH制御技術の利用にあります。これにより、追加の試薬が不要となり、より簡便かつ正確なグルコース検出が可能となりました。また、複数のセンサーを用いたマルチプレックス検出により、非侵襲的に実際の唾液中のグルコースとpHレベルを同時に検出することが成功し、これは特にBRDや下痢を持つ子牛のような病状を持つ家畜の状態監視において重要です。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くのバイオマーカーに対応可能なセンサーの開発、センサーの長期安定性や再現性の向上、さらに実用的な場面での使用に耐えうる堅牢性の確保などが挑戦として残されています。また、実際の農場環境でのセンサーの実装とその効果の検証も必要です。
title:
In Situ pH-Controlled Electrochemical Sensors for Glucose and pH Detection in Saliva
author:
Alan, O'Riordan, MD Ridwan, Adib, Colm, Barrett, Shane, O'Sullivan, Anna, Flynn, Marie, McFadden, Emer, Kennedy
date:
2024-09-06
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-8q4qd?rft_dat=source%3Ddrss

Study of the potential for Streptomyces coelicolor to produce bioactive compounds from flower waste as a sustainable feedstock
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、農業や園芸産業で発生する大量の廃棄物、特に花の廃棄物を活用することです。花の廃棄物は、個人のケアや製薬産業で有用な化合物を豊富に含んでいるため、これを利用して産業に役立つ生物活性化合物を生産することを目指しています。具体的には、Streptomycesという微生物を使用して、半固形の花の媒体を利用しながら、天然の花の化合物から産業的に有用な生物活性化合物を生成する能力を探ることです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ISP4媒体にブレンドされた花を接種し、Streptomyces coelicolor M145という微生物株を用いて6週間の好気的な培養を行いました。定期的なサンプル採取とGC-MS分析を通じて、水性媒体中に多くの生物活性化合物が同定されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、花の廃棄物を持続可能な原料として利用することにあります。また、Streptomycesが花の廃棄物を利用して生物活性化合物を生産できることを示すことで、廃棄物の有効活用と環境汚染の削減の両方を実現する可能性を探りました。
4. 未解決問題:
将来的には、どのようにしてこのプロセスを大規模化し、実際の産業プロセスとして組み込むかが課題です。また、他の種類の花や異なる微生物を使用した場合の効率や生物活性化合物の種類の違いについてもさらに研究が必要です。
title:
Study of the potential for Streptomyces coelicolor to produce bioactive compounds from flower waste as a sustainable feedstock
author:
Parimala, Shivaprasad, Sarah , Evans, Sean , Craig, Samantha, Bryan
date:
2024-09-05
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zbgw7?rft_dat=source%3Ddrss

Proving the Potential: External Validation of STopTox as in Silico Alternative to Animal Toxicity Testing
1. 目的:
この研究の主な目的は、動物実験を減少させるために、化学物質の急性全身毒性および局所毒性を予測するための代替手段として、STopTox（Systemic and Topical chemical Toxicity）プラットフォームの予測性能を評価することです。STopToxは、in silico（コンピュータ上でのシミュレーションによる）方法で、従来の動物実験に代わるものとして開発されました。
2. 使用されたデータや情報:
STopToxの初期開発段階で、広範囲にわたる公開データセットを用いてモデルが厳格に検証されました。これには、経済協力開発機構（OECD）の原則に準拠することを確認するためのものであり、モデルは高い内部精度とかなりの外部予測力を誇っています。研究では、STopToxを使用して、急性経口、皮膚、吸入毒性、皮膚感作、皮膚刺激・腐食、眼刺激・腐食の六つの主要な急性毒性のエンドポイントに対する予測性能を独立したデータセットを用いて外部検証しました。
3. 新規性および解決された問題:
STopToxプラットフォームの開発は、動物実験を必要とせずに化学物質の毒性を予測できる革新的なin silico代替手段を提供する点で新規性があります。これにより、動物実験の使用を減らすことが可能となり、倫理的な利益とともに科学的な正確性も保持することができます。また、STopToxは、QSAR（定量的構造活性関係）モデルを利用しており、これにより広範囲の化学物質の毒性を効率的かつ正確に予測することが可能です。
4. 未解決の問題:
STopToxのモデルは、新しい化合物に対する継続的な検証が必要です。これは、モデルの堅牢性と信頼性を確立し、in vivo（生体内）動物実験の代替として使用するために不可欠です。新しい化合物に対する予測性能を高めるためには、さらなるデータセットと改善されたモデリング技術の開発が求められます。
title:
Proving the Potential: External Validation of STopTox as in Silico Alternative to Animal Toxicity Testing
author:
Eugene, Muratov, Ricardo, Scheufen Tieghi, Cleber, Melo Filho, Holli-Joi, Martin, Jose Teofilo, Morera Filho, Tripp, LaPratt, Dave, Allen, Judy, Strickland, Nicole, Kleinstreuer, Alexander , Tropsha
date:
2024-09-04
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-f54pl?rft_dat=source%3Ddrss

Determination of major chemical constituents and antimicrobial activities of essential oils extracted from Nonsaleable Grade (NSG) spices of Cymbopogon nardus, Rosmarinus officinalis, Thymus vulgaris and Coriandrum sativum seeds
1. 目的:
この研究は、売れないグレードの植物スパイスを使用して、エッセンシャルオイルを抽出し、その化学成分と抗菌活性を分析することを目的としています。これにより、農業廃棄物を減らし、スパイス農家の収益を増やす新しいアプローチを提案しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、シトロネラ、ローズマリー、タイム、コリアンダーの種子から抽出されたエッセンシャルオイルの化学成分をガスクロマトグラフィーと質量分析（GC-MS）を用いて分析しました。また、エッセンシャルオイルの抗菌活性は、大腸菌（E. coli）、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、カンジダ・アルビカンス（C. albicans）に対して試験されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、売れ残りやグレード外のスパイスを有効活用することにあります。これにより、農業廃棄物の削減と農家の収益向上が期待されます。また、一部の非売品グレードのエッセンシャルオイルは、市販のものよりも優れた抗菌活性を示しており、これも重要な発見です。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、非売品グレードのスパイスから抽出される他のエッセンシャルオイルの潜在的な利用価値や、さらなる抗菌活性の向上方法についての研究が必要です。また、実際の農業現場での応用可能性や経済的な評価も行う必要があります。
title:
Determination of major chemical constituents and antimicrobial activities of essential oils extracted from Nonsaleable Grade (NSG) spices of Cymbopogon nardus, Rosmarinus officinalis, Thymus vulgaris and Coriandrum sativum seeds
author:
Siying, LIU, Lingcheng, Su, Chiu-Hong, Lee, Jiajun, Chen, Huada Daniel, Ruan
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-8h389?rft_dat=source%3Ddrss

Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
1. 目的:
この研究の主な目的は、農業食品および環境システムにおけるマイクロプラスチックの迅速で現場での超感度検出方法を開発することです。これにより、マイクロプラスチックの蓄積が人間の健康に及ぼす潜在的なリスクを評価し、最小限に抑え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、新しい表面増強ラマン分光法（SERS）技術を利用しています。具体的には、ジルコニウム（IV）を介したSERSラベル戦略とロダミンBをラマンレポーターとして使用して、マイクロプラスチックの分析を改善しています。また、10μmのポリスチレンマイクロプラスチック（PSMPs）を0.1ppmの濃度で定量し、1ppbの検出限界を実現しています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、ジルコニウムを介したSERSラベルアプローチを利用することにより、質的および超高感度な定量が可能である点にあります。これにより、現場での迅速かつ正確なマイクロプラスチックの検出が可能となり、特に水道水システムにおいて5ppmから30ppmの範囲のポリスチレンマイクロプラスチックの濃度で90％を超える回収率を達成しています。
4. 未解決問題:
将来的には、さまざまな種類のマイクロプラスチックに対するこの技術の適用可能性をさらに広げる必要があります。また、異なる環境条件下での検出効率や精度を向上させるための研究も必要です。これにより、環境保護と人間の健康保護のためのより効果的な戦略が構築されることが期待されます。
title:
Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
author:
Haoming, Yang, Tianxi, Yang, Haoxin, Ye, Song, Yan, Chu, Chu
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mbz91?rft_dat=source%3Ddrss

From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
1. 目的:
この研究の目的は、動物の飼料生産において、栄養品質、収益性、環境持続可能性のバランスを取ることです。具体的には、近赤外分光法（NIRS）を使用して、飼料成分の品質管理だけでなく、その環境持続可能性を予測する方法を示すことです。
2. 使用データ・情報:
この研究では、近赤外分光法（NIRS）を使用して飼料成分の原産地を特定し、これを全球的な空間的明示的なライフサイクル評価（LCA）と組み合わせて環境足跡を推定しました。さらに、成分の価格と輸送を考慮に入れて、品質、収益性、持続可能性の三重目標に向けて飼料を最適化しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、NIRSを用いて飼料成分の環境持続可能性を予測することにあります。これにより、気候変動への影響を3.3-39％削減し、生物多様性に対する土地ストレスの影響を減少させる一方で、収益性はわずか0.82-2.4％しか減少しませんでした。また、最適な飼料比率を提供し、足跡と収益性のトレードオフを特定することで、意思決定者がより環境に優しい飼料に向けて進むのを助けました。
4. 未解決問題:
将来的には、このNIRS-LCAの組み合わせを飼料だけでなく、食品、繊維、その他の生物基盤の商品に拡張することが挙げられます。さらに、このアプローチの実用性をさらに高めるために、さまざまな地域や条件での実装の最適化が必要です。
title:
From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
author:
Maria, Cairoli, Anne, Ottenbros, Sin Yong, Teng, Steef, Hanssen, Mark, Schoot, Christiaan, Kapper, Rosalie, van Zelm, Lutgarde, Buydens, Mark, Huijbregts, Jeroen, Jansen
date:
2024-08-28
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-1dr51?rft_dat=source%3Ddrss

Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
1. 目的:
本研究の主な目的は、クルクミンの誘導体であるクルクミンI（Cur-I）とクルクミンIII（Cur-III）の水およびペンチルエタノエート（PEA）溶液中でのHOO•ラジカル消去活性を調査することです。これにより、クルクミンの抗酸化特性に関する詳細な熱力学的および動力学的データを提供し、そのメカニズムを解明することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、密度汎関数理論（DFT）アプローチを用いて、クルクミンの中性形およびアニオン形の2つのタウトマー（ケトエノール形とジケトン形）の抗酸化特性を調査しました。具体的には、水素移動（HT）、ラジカル付加形成（RAF）、単一電子移動（SET）の3つの一般的なメカニズムを通じて調査しました。さらに、クルクミン-HOOラジカル反応の固有パラメーター、熱化学パラメーター、および動力学が系統的に特徴づけられました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、クルクミン誘導体のHOO•ラジカルに対する反応の熱力学的および動力学的側面を系統的に調査した点にあります。その結果、水中でのCur-Iの反応速度定数がCur-IIIの約3倍であることが明らかになり、溶媒の種類によって反応速度が大きく異なることが示されました。また、ケトエノール形がジケトン形に比べて支配的なモル分率を持つことから、反応速度は主にケトエノール形によって寄与されていることが判明しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、他の溶媒や条件下でのクルクミン誘導体の抗酸化特性をさらに調査することが挙げられます。また、クルクミンの他の可能な誘導体やタウトマー形についても同様の研究を行い、その抗酸化メカニズムの全体像をより詳細に理解する必要があります。
title:
Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
author:
Duy Quang , Dao, Dinh Hieu , Truong, Thi My Duyen , Trinh, Thi Tu, Dinh, Thi Hong Minh , Pham, Urszula , Gawlik-Dziki, Minh Quan , Pham
date:
2024-08-26
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-0h0hn?rft_dat=source%3Ddrss

Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
1. 目的:
この研究の主な目的は、家庭用および産業用の収穫後洗浄方法が、食用植物の表面からマイクロおよびナノプラスチック（MNP）を効果的に除去できるかどうかを評価することです。これにより、食品安全と人間の健康への潜在的な脅威を軽減するための洗浄技術の改善に貢献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、蛍光ラマン分光法と表面増強ラマン分光法（SERS）を用いて、様々な洗浄方法の効果を評価しました。対象となるプラスチック粒子は、42 µmのポリスチレン（PS）、6 µmのポリメチルメタクリレート（PMMA）、および61 nmのPSでした。評価対象の洗浄方法は、水道水洗浄、野菜用洗剤洗浄、および超音波洗浄の3つです。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、家庭用および産業用の収穫後洗浄方法の効果を、蛍光ラマン分光法とSERSを使用して評価し、比較したことにあります。これにより、さまざまなサイズのMNPが異なる洗浄方法でどの程度除去されるかの具体的なデータを提供しました。特に、水道水洗浄は42 µm PSの除去には高い効果を示したものの、6 µm PMMAに対しては低い効果しか示せませんでした。野菜用洗剤がPMMAの除去に最も効果的であり、超音波洗浄が61 nm PSの除去に最も効果的であることが明らかになりました。
4. 未解決問題:
今後の課題として、さらに効果的な洗浄方法を開発する必要があります。特に、より小さいナノプラスチックの粒子を効率的に除去するための方法の改善が求められています。また、様々な種類のプラスチックに対してどの洗浄方法が最も効果的であるかをさらに詳細に調査することも必要です。
title:
Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
author:
Mingjiu, Liu, Huiyuan, Guo, Anupam, Das, Lynn, Terry
date:
2024-08-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qmfsc?rft_dat=source%3Ddrss

All-Natural Aggregation-Induced Emission-Active Glycyrrhizic Acid Hydrogels for Drug-Resistant Bacteria-Infected Wound Healing
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この研究は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）に感染した創傷の治癒を促進するための全天然の蛍光発光ハイドロゲルの開発を目的としています。このハイドロゲルは、強い蛍光発光、優れた機械的強度、および構造的回復能力を持ち、さらに抗炎症および抗菌能力を有しています。
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、自然由来の中国のハーブ分子である甘草酸（GA）と黄連（BR）を用いてハイドロゲルを構築しました。これらの分子は、超分子GAナノフィブリルの自己組織化とBR分子との相互作用により、強固な蛍光発光と機械的強度を持つ集合繊維ネットワークを形成します。また、このハイドロゲルは、可視光下で活性酸素種を生成することにより、特に効果的な光力学的抗菌能力を示します。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この研究の新規性は、全天然の成分を用いた蛍光発光ハイドロゲルの開発にあります。これにより、優れた生体適合性と環境に優しいプロセスを実現しています。解決された主な問題は、MRSAに感染した創傷の治癒を促進するための、抗炎症および抗菌効果を持つハイドロゲルの提供です。
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？:
今後の課題としては、他の種類の抗生物質耐性菌に対するこのハイドロゲルの有効性を検証すること、さらには異なる種類の創傷に対する適用可能性を広げることが挙げられます。また、大規模な臨床試験を通じて、その安全性と効果をさらに確認する必要があります。
title:
All-Natural Aggregation-Induced Emission-Active Glycyrrhizic Acid Hydrogels for Drug-Resistant Bacteria-Infected Wound Healing
author:
Zhili, Wan, Qing , Li, Yang, Liu, Shiqi, Zhang, Xinke, Yu, Sili, Liu, Yang , Yuan, Paul, Van der Meeren, Xiaoquan , Yang
date:
2024-08-20
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-hhr43?rft_dat=source%3Ddrss

Towards a Circular Nitrogen Bioeconomy: Integrating Nitrogen Bioconcentration, Separations, and High-Value Products for Nitrogen Recovery
1. 目的:
本論文の主な目的は、排水からの窒素（N）回収の可能性を探ることであり、エネルギー集約型の合成窒素固定（ハーバー・ボッシュ法）への依存を減らし、窒素を含む廃水の処理における硝化・脱窒の必要性を低減することです。また、回収された窒素製品の市場と製品ポートフォリオを拡大し、窒素回収技術の適用を促進することも目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
論文では、市町村の廃水に含まれる低濃度の窒素、生物処理と互換性のある高効率分離技術の不足、回収された窒素の適切な製品と市場の欠如といった技術的および経済的な障壁を特定しています。また、窒素リッチな生物高分子であるシアノフィシンを市町村の廃水からの窒素生物濃縮および回収の潜在的なターゲットとして強調しています。
3. 新規性と解決できた問題:
この論文の新規性は、生物学的および物理化学的技術を統合することにより、選択的かつ調整可能な窒素回収を改善する提案にあります。また、肥料以外の回収された窒素製品の製品ポートフォリオを拡張することも新しいアプローチです。これにより、窒素回収の適用性が拡大し、廃水処理における環境負荷が軽減される可能性があります。
4. 未解決問題:
市町村の廃水における低濃度の窒素の効率的な回収方法の開発、生物処理と互換性のある高効率分離技術の開発、回収された窒素の市場と製品のさらなる確立と拡大が挙げられます。これらの問題に対処することで、窒素回収技術の普及と環境への貢献が期待されます。
title:
Towards a Circular Nitrogen Bioeconomy: Integrating Nitrogen Bioconcentration, Separations, and High-Value Products for Nitrogen Recovery
author:
Edward, Apraku, McKenna, Farmer, Chayse, Lavallais, Danna, Soriano, Justin, Notestein, Keith, Tyo, Jennifer, Dunn, William, Tarpeh, George, Wells
date:
2024-08-16
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mmj9z?rft_dat=source%3Ddrss

Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
1. 目的:
この研究の主な目的は、食品の凍結過程での損傷を防ぎ、食品ロスを減らす方法を見つけることです。具体的には、食品の凍結における二つの主要な過程、すなわち氷核形成と氷の成長の定量的測定を行い、食品ごとにカスタマイズされた凍結プロセスを設計することで食品の品質を向上させ、食品ロスを限定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、新しく開発されたマイクロサーモグラフィシステムを用いて、ビーフ、ズッキーニ、ブロッコリー、ポテトといった異なる食品の氷核形成率と氷の成長率を実際に測定しました。これにより、食品の化学組成を分析し、結晶成長と核形成の既存の原理を適用して、氷核形成と氷の成長の関係が逆転している原因を説明しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、食品の凍結過程における氷核形成と氷の成長をリアルタイムで定量的に測定することができるマイクロサーモグラフィシステムの開発にあります。また、異なる食品で氷核形成と氷の成長が逆の関係にあることを明らかにしたことで、食品ごとに最適化された凍結プロセスの設計が可能となり、食品の品質を保ちながら食品ロスを減らすことができるようになりました。
4. 未解決の問題:
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得ることが挙げられます。また、食品の化学組成と凍結パラメータの関係をさらに詳細に解析し、より効果的なカスタマイズ凍結プロセスを開発する必要があります。これにより、さまざまな食品の品質をさらに向上させ、食品ロスを一層削減することが期待されます。
title:
Inverse Relationship Between Ice Nucleation and Ice Growth in Frozen Foods
author:
Ran, Drori, Martin , Zalazar, Shriya Jitendra, Kalburge, Yining, Zhang
date:
2024-08-16
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-lwczt-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Studying Superheated Stevia with Polynomial Chaos in Quantum ESPRESSO: opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization
1. 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加熱されたコーヒーが超加熱する現象の原因を解明することです。ステビアの粒子が気泡の核形成サイトとして機能し、一次相転移が発生する理由を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、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的リラクゼーションを調査しました。これは、ステビアの最小基底状態の電子密度エネルギー力に基づいています。また、高温、常圧環境での微粒子の蓄積に関する理解を深めることも目的としています。
3. 新規性および解決できた問題:
この研究の新規性は、ステビアがコーヒーの超加熱を引き起こすメカニズムを明らかにした点にあります。特に、ステビアの分子平面上に存在する移動性の高い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、ステビア粒子を気泡の核形成サイトとして機能させる原因であるという仮説を立てました。これは、以前に観察された水の超加熱現象と比較して、コーヒーにおけるステビアの添加による超加熱現象を理解する上で重要な進展です。
4. 未解決問題:
将来的には、ステビアによる超加熱現象が具体的にどのようにして発生するのか、その詳細なメカニズムの解明が必要です。また、他の添加物が同様の超加熱現象を引き起こす可能性や、異なる環境条件下での挙動についても調査する必要があります。さらに、この現象が一般的な飲料や他の液体にどのように影響を与えるかを理解することも、今後の研究課題として残されています。
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

Commercially available carrageenans show broad variation in their structure, composition, and functionality
1. 目的:
この研究の主な目的は、異なる仕様と製造者からの幅広い商業用カラギーナンの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。具体的には、商業用カラギーナンの構造と組成を分析し、それが機能性にどのように影響するかを明らかに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、部分的な酵素的加水分解を基にした分析手法を開発し、それをHPLC-MS（高速液体クロマトグラフィー質量分析法）およびHPSEC-RI（高分子排除クロマトグラフィー屈折率検出器）と組み合わせて適用しました。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（流動学）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、商業用カラギーナンの実際の構造が製造者が指定したタイプと一致しないことが多いという事実を明らかにした点にあります。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判明しました。また、異なるハイブリッドカラギーナンが存在することを示すデータを提供し、カルシウム添加時のゲル化特性に明確な違いが見られることが示されました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、商業用カラギーナンの構造と組成の分析をさらに詳細に行う必要があります。また、異なるカラギーナンタイプが特定のアプリケーションでどのように振る舞うかを理解するために、更なる機能性評価が必要です。これには、異なる環境条件下でのカラギーナンの挙動を評価する実験も含まれるかもしれません。
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:
本研究の目的は、植物組織におけるナノプラスチック（NPs）の取り込みを視覚化し、定量化するための二重機能モデルNP（ナノプラスチック）を開発し、その有効性を評価することです。特に、ニンニク植物を用いて、このモデルNPが生物体内でどのように挙動するかを研究し、将来の農作物に対する影響を理解するための基盤を築くことが目的です。
2. データや情報:
この研究では、コアシェル構造を持つモデルNPを使用しました。このモデルNPは、ラマンレポーター機能化された金ナノ粒子をコアとし、プラスチックの層をシェルとしています。実験では、ニンニク植物を異なる濃度のモデルNP懸濁液で30日間栽培し、NPの取り込みが濃度依存的であること、また時間が経過するにつれてNPの取り込みが増加することを確認しました。また、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）を用いて、NPの定量と定性分析を行いました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、SERSとICP-MSを組み合わせた二重機能モデルNPを開発し、植物組織内でのNPの挙動を直接観察し定量する方法を提供した点にあります。従来の分析方法では、NPの検出において精度や信頼性が低かった問題を、このモデルNPを用いることで解決しました。また、モデルNPは一年間安定な構造、サイズ、表面電荷を保持し、化学的なリーチングの兆候がないことも確認されました。
4. 未解決問題:
今後の研究で取り組むべき未解決問題としては、異なる種類の植物や環境条件でのモデルNPの挙動をさらに詳細に調査すること、また、長期間にわたる環境への影響を評価するための研究が必要です。さらに、NPが植物だけでなく、他の生物や生態系に与える影響を解明するための広範な研究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、アブダビ首長国の小売市場から取得したはちみつサンプルの糖成分（フルクトース、グルコース、スクロース）の値を測定し、それらがはちみつの品質判定においてどのように影響を与えるかを分析することです。また、市販のはちみつが地元の基準に適合しているかどうかを評価することも目的に含まれます。
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で購入されたはちみつサンプルを使用しました。これらのサンプルからフルクトース、グルコース、スクロースの含有量を測定し、それらの糖の割合と総還元糖の含有量を分析しました。糖の組成と割合ははちみつの品質に大きく影響するため、これらのデータが重要視されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、アブダビ地域の市販はちみつの糖分析を行い、品質非適合の高さを明らかにした点にあります。特に、はちみつサンプルの約33％がグルコースとフルクトースの標準閾値に適合していないことを発見しました。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していることも明らかにしました。
4. 未解決問題:
将来的には、市販のはちみつの品質管理と監視をさらに厳格に行う必要があります。また、はちみつの品質非適合の原因を詳細に調査し、品質向上のための具体的な対策を講じることが求められます。さらに、異なる地域や種類のはちみつについても同様の分析を行い、より広範なデータを収集することも重要です。
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、植物の代謝工学がどのように強力なアプローチとして登場しているかを探求しています。具体的には、作物の収量、栄養品質、ストレス耐性、および価値ある代謝物の生産を強化するために、植物の一次および二次代謝経路を操作する最先端の戦略を探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を活用しており、これらのデータを先進的な計算モデリングと統合することで、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についても議論しており、これらの技術が植物の代謝をどのように洗練させているかについても触れています。
3. 新規性と解決できた問題:
このレビューは、合成生物学のアプローチや多遺伝子特性の積み重ねなど、分野を革命的に変える新しいトレンドを掘り下げています。特に、光合成効率、栄養利用、非生物的ストレス耐性の向上を通じて、植物の代謝を標的とした介入がどのように成功しているかを検討しています。これにより、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といった分野での変革的な可能性を浮き彫りにしています。
4. 未解決問題:
遺伝子改変作物の規制やバイオセーフティの側面が急速に進化する中で、持続可能な農業と作物改良の未来を考える際には、これらの問題をどのように扱うかが重要な課題として残されています。また、技術的な進歩と並行して、社会的な受容や倫理的な問題も引き続き重要な議論のポイントです。
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？:
この研究の主な目的は、オリーブオイルの真正性を検証するための非侵襲的分析手法を開発することです。特に、異なる種類の容器を貫通できる空間オフセットラマン分光法（SORS）を用いて、オリーブオイルのサステナブルな食品分析を実現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、4つのサンプルグループから得られた検証済みのオリーブオイルのデータセットを使用しました。このデータを基に、プロット作成、主成分分析、分類および回帰モデルを使用する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を用いたオリーブオイルの真正性検証方法を開発したことにあります。また、この分析戦略は食品検査での現場分析に成功し、関与した各方面からの肯定的なフィードバックを得ました。さらに、オンライン小売り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、さらに多様なサンプルや異なる条件下でのSORSの有効性を検証する必要があります。また、より迅速かつ正確な分析を可能にするための技術的改善や、SORS技術の他の食品への応用可能性についても研究が求められます。
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. 目的:
この研究の主な目的は、増加する人口を支えるための農業生産性の需要に応じて、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技術を開発することです。具体的には、バイオ廃棄物由来のナノセルロースを基にした薄膜と金ナノ粒子を組み合わせた持続可能で再現性のあるSERSナノ基板を開発し、ポータブルラマン装置を用いて農薬の感度良く選択的に検出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、3種類の農薬（カーバリル、フェルバム、チアベンダゾール）を対象に、開発されたナノセルロースベースのSERSナノ基板とポータブルラマン装置を用いて感度良く選択的に検出しました。検出限界は、カーバリルで0.924 mg/L、フェルバムで0.479 mg/L、チアベンダゾールで0.038 mg/Lとされ、これらはすべて推奨される農業応用濃度よりも低い値です。また、フェルバムスプレー溶液の準備とスプレーされた滴の両方でSERS信号を収集し、信号に大きな違いがないことから、この検出方法が農薬滴の検出に信頼性があることが示されました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、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点にあります。これにより、環境への農薬の拡散を迅速かつ正確に検出する新しい方法を提供し、環境汚染のリスクを低減することができます。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多くの種類の農薬に対して同様の検出性能を持つ基板の開発、さらに環境中での長期間にわたる農薬の動態を追跡するための技術の改善、また、実際の農業現場での使用に耐えうる耐久性や実用性の向上が求められます。
title:
Detection of pesticides in sprayed droplets by using biowaste-derived nanocellulose-based SERS nanosubstrate
author:
Lynn R., Terry, Jacob W., Kruel, Manan, Jain, Alison, Lara, Priyanka, Sharma, Benjamin S., Hsiao, Huiyuan, Guo
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-dlshr?rft_dat=source%3Ddrss

Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
1. 目的:
この研究の目的は、乳牛の早期乳房期において発生する代謝疾患であるケトーシスを検出し、定量化するための低コストで効率的なバイオセンサー「ケトセンサー」を開発することにあります。このセンサーを用いて、畜産業の運営管理を向上させ、動物の生産性、健康、および福祉を改善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、β-ヒドロキシ酪酸（βHB）をケトーシスのバイオマーカーとして使用しています。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、グラフェンナノシートをスクリーン印刷電極（SPE）に層状に配置し、安定化酵素（β-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素、NADH、グリセロール）を用いてEDC-NHS結合化学によりグラフェン表面を機能化しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、グラフェンベースのセンサーを使用してβHBの濃度を1分未満で検出し、定量化できる点にあります。また、このケトセンサーは、解析感度が10 nM、検出限界が0.24 nMと非常に高い感度を持っており、0.00001-3.0 mMの範囲で検出が可能です。これにより、臨床前ケトーシスの早期発見が可能となり、畜産業における動物の健康管理に寄与することができました。
4. 未解決問題:
この研究では、ケトセンサーの有効性を示すことができましたが、実際の畜産現場での長期間にわたる使用における耐久性や安定性、さらには他の代謝疾患や異なる動物種に対する適用可能性など、さらなる検証が必要です。また、センサーの大量生産におけるコスト削減や、より広範な疾患検出への応用も今後の課題となります。
title:
Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
author:
Md Azahar, Ali, Shannon, Chick, Matin, Ataei Kachouei, Katharine, Knowlton
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zj1j2?rft_dat=source%3Ddrss

Solvent Effect on the Hydroxyl Radical Scavenging Activity of New Isothiocyanate Compounds
1. 目的:
この研究の主な目的は、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調べることです。これにより、生体分子に対する損傷の影響を限定し、過剰なフリーラジカルを減少させる効果的な抗酸化剤に関するデータを豊かにすることが目的です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、密度汎関数理論（Density Functional Theory）を使用し、特にM06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-311++G(d,p)のレベルで、アリルイソチオシアネート、1-イソチオシアネート-3-メチルブタン、4-メチルフェニルイソチオシアネート、2-フェニルエチルイソチオシアネートの四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調査しました。また、水とペンチルエタノエート（PEA、脂質環境を模倣）の中での反応メカニズム（形式的水素移動、ラジカル付加生成、単一電子移動）を考慮しました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、特定のイソチオシアネート化合物がHOꞏラジカルを消去する効率を定量的に評価し、それが生物分子と比較しても高いことを明らかにした点にあります。特に、アリルイソチオシアネート（Cp1）が最も効率的なHOꞏスカベンジャーであることが判明し、水中での全体的な反応速度定数が5.20 × 10^9 M-1s-1に達することが示されました。これにより、イソチオシアネート化合物が強力な抗酸化剤として機能する可能性が示されました。
4. 未解決の問題:
将来の研究では、これらのイソチオシアネート化合物の生体内での安全性や毒性、実際の生体環境での反応性や効果の持続性など、さらに詳細な生物学的影響を評価する必要があります。また、他のフリーラジカル種に対するこれらの化合物の消去活性や、異なる環境条件下での効果も検討する必要があります。
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. 目的:
この研究の主な目的は、マヨネーズのような食品乳化物の物理化学的安定性を確保する上で重要な役割を果たす乳化剤の働きを定量的に解析することです。特に、油/水ドロップレット界面におけるタンパク質の分布を定量的に分析し、その分布が乳化物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目的です。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、STORM（stochastic optical reconstruction microscopy）という技術を用いて、蛍光標識抗体を使用して油/水ドロップレット界面におけるタンパク質の位置を特定しました。さらに、均一分布と不均一分布のシミュレーション、相対位置分布（RPD）分析を通じて、タンパク質の分布を定量的に分析しました。また、モデル系として、フォスビチン、リン脂質、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）を含む乳化剤を用い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を用いて、油/水界面におけるタンパク質の局在を高精度に特定し、その分布の均一性や不均一性を定量的に評価する方法を開発した点にあります。これにより、乳化剤の分布の微細な違いが乳化物の安定性にどのように影響するかを理解する手がかりを提供しました。また、異なる乳化剤の組み合わせがタンパク質の分布パターンにどのような影響を与えるかも明らかにしました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに多様な乳化剤の組み合わせや、異なる条件下での乳化物の挙動を詳細に分析することが挙げられます。また、乳化剤の分布の微細な違いが具体的にどのような物理化学的プロセスを通じて乳化物の安定性に影響を与えるかのメカニズムの解明も必要です。これにより、より効果的な乳化剤の設計や、食品乳化物の品質向上に寄与することが期待されます。
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. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
与えられた論文の目的は、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）を開発し、従来の無機ナノ酵素の問題点を克服することです。具体的には、より小さな物理的サイズと多様な素材を使用したナノ酵素を開発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、新たに開発されたOAナノ酵素の物理的特性（100nm以下の均一な形態、負の表面電荷）、酵素様触媒活性（過酸化水素に対するKm値0.009 mM）、およびアレルギー生物分子の検出における性能（ヒスタミンに対する検出限界21.37 pg/mL、3分以内に分子を感知可能）などのデータや情報が用いられています。
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？:
この論文の新規性は、アミノ酸ベースの持続可能な有機ナノ酵素（OAナノ酵素）を用いることで、従来のナノ酵素の問題であった素材の多様性の欠如と大きな物理的サイズを克服した点です。また、改良された製造プロセスにより、迅速に（最大3時間で）小さなサイズのナノ酵素を製造できるようになりました。
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？:
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、一般的には、さらなる応用展開、製造コストの削減、製造プロセスの最適化、ナノ酵素の安定性や再現性の向上などが考えられます。また、他の種類のバイオモレキュールに対する応用可能性の探求も重要な課題です。
title:
Amino acid-based, sustainable organic nanozyme for allergic biomolecule detection
author:
DONG HOON, LEE, Mohammed , Kamruzzaman
date:
2024-07-11
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4q3nn?rft_dat=source%3Ddrss

Non-targeted metabolomics-based molecular networking enables the chemical characterization of Rumex sanguineus
1. 目的:
与えられた論文では、伝統的な薬用植物であるPolygonaceae科のRumex sanguineusの化学組成を深く理解することを目的としています。この植物が食用資源としての人気が高まっているにもかかわらず、その化学的構成はあまり理解されていないため、非標的質量分析に基づくメタボロミクス分析を用いて詳細な分析を行うことが目的です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、Rumex sanguineusの根、茎、葉のサンプルを抽出し、UHPLC-HRMSを使用して分析しました。その後、特徴ベースの分子ネットワーキングによってさらに解析が行われ、正および負のイオン化モードで確立されたライブラリとのスペクトルマッチングによって、347の主要および特殊代謝物が注釈されました。これらは8つの生化学クラスに分類されました。
3. 新規性・解決問題:
この研究の新規性は、非標的質量分析に基づくメタボロミクスを用いてRumex sanguineusの広範囲な化学組成を解明した点にあります。特に、多くの代謝物がポリフェノールとアントラキノンのクラスに属していることが明らかにされ、アントラキノンの存在による潜在的な毒性についても調査されました。これにより、薬用から現代の料理用途への移行を考慮した際の有益な成分と有害な成分の理解が進められました。
4. 未解決問題:
将来取り組むべき未解決問題としては、Rumex sanguineusに含まれる他の潜在的に有害な化合物の同定と定量化が挙げられます。また、これらの化合物が人間の健康に与える影響についてのさらなる研究が必要です。さらに、この植物の安全な食用方法や、有効成分を最大限に活用する方法についても研究が求められます。
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:
本研究の目的は、アルコール飲料の真正性を確保し、ブランドを保護し、消費者の安全を保障することです。具体的には、ポーランドのウォッカ生産における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減少させるための手法を開発することにあります。
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用いて、ウォッカの生産に使用される原材料（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初めて分析し、不正混入を検出しました。分散分析とTukeyの検定を用いて、有意な同位体差を確認しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、異なるC3植物からのアルコール混合物の分析を初めて行った点にあります。これにより、ウォッカの原材料における不正混入を検出すること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、サトウダイコン-ジャガイモの混合物において、成分の組成を決定するための線形関係が確立されました。不正添加物の検出閾値は原材料のタイプによって異なり、10％から50％の範囲でした。
4. 未解決問題:
将来的には、より低い濃度の不正添加物を検出できる技術の開発が求められます。また、異なる原材料や製造プロセスがウォッカの同位体組成に与える影響をさらに詳細に分析することで、より精密な真正性評価が可能となるでしょう。さらに、他のアルコール飲料に対しても同様の分析手法を適用し、その効果を検証することも重要です。
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、植物と微生物の相互作用を解明する上でのメタボロミクスの重要な役割と、その分野での顕著な進歩を探求することを目的としています。特に、病原体の攻撃時の代謝変化の明らかにし、植物の抵抗性に関連する重要な代謝物を特定し、病気抵抗性が向上した作物の育種をサポートすることに焦点を当てています。さらに、共生関係の代謝の複雑さを詳述し、シグナル代謝物の重要性を強調し、農業やバイオテクノロジーへの応用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光を当てています。
2. 使用されたデータや情報:
このレビューは、最近の研究を合成して、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、メタボロミクスがどのように変革をもたらしたかを詳細に説明しています。具体的なデータや情報としては、病原体攻撃中の代謝変化、植物抵抗性に関連する代謝物の同定、共生関係の代謝プロセス、エンドファイトからの生物活性化合物の発見などが含まれます。
3. 新規性や解決できた問題:
このレビューの新規性は、メタボロミクスを用いて植物と微生物間の相互作用における代謝変化を系統的に解析し、植物の病気抵抗性に対する理解を深めることにあります。また、共生関係やエンドファイト由来の生物活性化合物の研究においても新たな知見を提供しており、これにより農業やバイオテクノロジー分野での応用が期待されます。
4. 未解決問題:
将来的には、メタボロミクスによるデータのさらなる精密化や、未知の代謝物の機能解析が必要です。また、発見された生物活性化合物の安全性や効果の評価、これらの化合物の商業的応用に向けた研究も重要です。さらに、環境変化に強い作物の開発や、持続可能な農業実践への貢献を目指した研究の進展も求められています。
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？:
この研究の主な目的は、基本的な味覚（苦味、甘味、旨味）を識別するための多クラス予測モデルを開発し、そのモデルを公開アクセス可能な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、食品成分の物理化学的特性に基づいて味覚の知覚を理解し、食品の合理的な設計に向けた新しい方法論を提案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味覚を分類するための機械学習ベースのアルゴリズムの開発に焦点を当てています。具体的には、化学化合物の味覚（苦味、甘味、旨味）を識別するための多クラスモデルを構築しています。
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、苦味、甘味、旨味といった異なる味覚を識別するための多クラス予測器を開発し、それをウェブプラットフォームに統合した点にあります。これにより、食品成分の味覚を予測するためのアクセスしやすいツールを提供し、食品設計や治療食の開発など、様々な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？:
今後の課題としては、残りの基本味覚（塩味、酸味）を含む全スペクトルの味覚を予測するための多クラスモデルの開発が挙げられます。また、モデルの精度をさらに向上させるための研究や、より多くの食品成分に対応するためのデータベースの拡充も必要です。
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. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、生物学的サンプル中の極微量の化学物質の検出における感度と化学物質のカバレッジのバランスを見つけることです。これを達成するために、ターゲットと非ターゲットのアプローチを組み合わせた新しいLC-MS（液体クロマトグラフィー質量分析）方法を開発し、Zeno技術を利用して感度を向上させました。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、人間の血漿（SRM 1950）と血清（SRM 1958）の標準参照材料を分析対象として用いました。これらのサンプルは、マイコトキシン、可塑剤、PFAS、個人用ケア製品成分、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（植物ホルモンなど）といった135種類の多様な毒性物質に対して最適化されたMRM遷移を使用して分析されました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、ターゲットと非ターゲットのLC-MS方法を組み合わせることにより、一つの分析ランでMRM-HRとSWATH実験を融合させた点にあります。これにより、従来の非ターゲットメタボロミクスが持つ超微量バイオモニタリング分析の性能不足を克服し、感度を大幅に向上させることができました。具体的には、標準参照材料に添加された低濃度レベルの検出が可能となり、検出頻度が68%増加しました。
4. 未解決問題:
この研究はエクスポソミクスへの応用を示しましたが、この手法はリピドミクスやメタボロミクスのワークフローにも転用可能であるため、これらの分野における感度と化学物質カバレッジのバランスをどのように最適化するかが今後の課題です。また、さらに多くの化学物質やその代謝産物に対応するための方法の改良も必要です。
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

Identifying and Filling the Chemobiological Gaps of Gut Microbial Metabolites
1. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、ヒト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解明することです。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理解することで、「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検討します。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、これまでに公表されたヒトおよび微生物群に関連する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、代謝産物の構造、化学クラス、ターゲットクラス、生物学的起源のパターンを見つけ出すことが含まれます。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、遡及分析でそれらを検証し、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. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、ヒトの腸内微生物由来の代謝産物とヒトおよび微生物群に関連するタンパク質との相互作用の全データセットを分析した点にあります。また、仮想スクリーニングを用いて相互作用のデータベースを大幅に拡張し、これまでに観察された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。これにより、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. 未解決の問題:
将来的には、提案された多くの信頼性の高い予測に基づいて迅速で集中的な実験的検証を行う必要があります。また、これらの代謝産物が具体的にどのような生物学的プロセスにどのように関与しているかの詳細な解明も重要な課題とされます。さらに、実際の臨床応用においてこれらの代謝産物ミメティック分子がどのように利用できるかを評価することも必要です。
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困難で、熱的に不安定であり、分析を容易にするための特異的な化学ツールが欠如しているため、その検出と分析はしばしば困難です。
2. 使用したデータや情報:
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、トリス置換トリアゾールを形成し、これにより自然発生する内部アルキンよりもはるかに改善された電気噴霧イオン化効率を実現しました。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使用可能であり、イオン化効率を最大32,000倍まで向上させることができます。
3. 新規性と解決できた問題:
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分析を改善する方法を開発した点にあります。これにより、内部アルキンの検出と分析の難しさを克服し、特にイオン化効率を大幅に向上させることができました。さらに、RuAAC反応の導出化過程でのルテニウム複合体の形成と消耗の動態を観察することで、導出化の限界に対するメカニズムの洞察が得られる可能性が示されました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、RuAAC導出化におけるルテニウム複合体の動態に関するさらなる研究が必要です。これらの複合体が導出化の効率や選択性にどのように影響を与えるかを詳細に理解することが、方法論の最適化につながるでしょう。また、他の内部アルキン含有物質に対するこの方法の適用性や限界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

The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
1. 目的:
本論文では、魚加工廃棄物から脱脂を行う「ゼロ廃棄物抽出プロセス」を適用して、ヨーロッパイワシとヨーロッパアンチョビの残留物から有用成分を抽出することを目的としています。このプロセスは、従来の石油由来の溶剤（n-ヘキサンや石油エーテルなど）を使用する方法と比較して、環境に優しい「LimoFish」プロセスを用いることで、緑の抽出原則と海洋バイオリファイナリーの要求に対応し、効率的なプロセスを確立することを目的としています。
2. 使用したデータや情報:
与えられた論文では、ヨーロッパイワシ（Sardina pilchardus）とヨーロッパアンチョビ（Engraulis encrasicolus）の加工残留物を対象に、リモネンを用いた脱脂による抽出プロセスと、従来の石油由来の溶剤を用いた抽出プロセスの比較データを用いています。これにより、新しい抽出プロセスの適用性と効率を評価しています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、リモネンを用いることで環境に優しい抽出プロセスを確立し、従来の石油由来の溶剤に依存する方法に代わるものを提案している点にあります。これにより、抽出プロセスの環境への影響を低減し、海洋バイオエコノミーを支える低コストかつ効率的な生産プロセスを実現することが可能になりました。
4. 未解決問題:
将来的には、この「LimoFish」プロセスのさらなる効率化や、他の種類の魚加工廃棄物に対する適用範囲の拡大、プロセスの商業化に向けた実用性の検証などが残された課題として挙げられます。また、抽出された成分の具体的な用途開発や市場での価値評価も重要な未解決問題です。
title:
The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
author:
Mario, Pagliaro, Daniela Maria, Pizzone, Rosaria, Ciriminna, Francesco, Mauriello, Mariateresa, Russo, Giuseppe, Angellotti, Rosa, Di Sanzo, Sonia, Carabetta
date:
2024-05-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-rzdk0?rft_dat=source%3Ddrss

Cavitation as a zero-waste circular economy process to convert citrus processing waste into biopolymers in high demand
1. 与えられた論文の目的:
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、水だけを使用してキャビテーションを行うゼロ廃棄物の循環型経済プロセスとして、豊富な農業産業廃棄物を二つの高需要なバイオポリマーに変換するための一般的な実用性を示すことを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、着色された甘いオレンジ（Citrus sinensis）のバイオウェイストを出発材料として使用しています。そして、工業用のソニケーターを使用して、水のみで行われるキャビテーションの一般的な実用性を実証しています。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、柑橘類加工廃棄物から高い生物活性を持つペクチンと低結晶性のセルロースを生成するための、ゼロ廃棄物の循環型経済プロセスを提案している点にあります。これにより、農業産業廃棄物の価値を高め、環境への負荷を減少させることができます。
4. 未解決問題:
将来的には、このプロセスをさらに最適化し、さまざまな種類の柑橘類廃棄物に対しても同様の効果が得られるかどうかを検証する必要があります。また、生成されたバイオポリマーの具体的な応用例や市場での需要を詳細に分析し、商業化への道筋を明確にすることも重要です。
title:
Cavitation as a zero-waste circular economy process to convert citrus processing waste into biopolymers in high demand
author:
Mario, Pagliaro, Rosaria, Ciriminna, Giuseppe, Angellotti, Giovanna, Li Petri, Francesco, Meneguzzo, Cristina, Riccucci, Gabriella, Di Carlo
date:
2024-05-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qsvv5?rft_dat=source%3Ddrss