Recent ChemRxiv on Agriculture and Food Chemistry: October 25, 2024

Development of FT-IR and FT-NIR methods for analysis of moisture and sugars in Jaggery
1. 与えられた論文の目的:
この論文の目的は、ジャガリー（サトウキビ、ヤシ、またはスイートソルガムから得られる天然の甘味料）の水分含量と糖分含有量を分析するための新しい方法として、FT-IR（フーリエ変換赤外分光法）およびFT-NIR（フーリエ変換近赤外分光法）を報告することです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ジャガリーの水分含量と糖分含有量を分析するために、FT-IRとFT-NIRという分析技術を用いました。これらの技術を用いて、ジャガリーの物理化学的特性を評価し、その結果を従来の分析方法と比較しています。
3. 新規性や解決できた問題:
この論文の新規性は、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、従来の分析方法が抱えていた問題、すなわち時間がかかり労力が必要であるという問題を解決しています。FT-IRとFT-NIRを使用することで、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した。
4. 将来の未解決問題:
この研究では、水分含量と糖分含有量の分析に焦点を当てていますが、ジャガリーに含まれる他の成分や機能性に関する詳細な分析は行われていません。将来的には、ジャガリーに含まれる他の有益な成分や、その健康への影響についても詳細に分析する必要があります。また、この新しい分析方法の他の産業への応用可能性についても検討することが重要です。
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. 目的:
この研究は、従来の第四級アンモニウム塩（QASs）の毒性リスクを軽減し、再生可能な原材料から持続可能な方法で合成された新しい、安全な生物活性化合物を探求することを目的としています。具体的には、キニーネを基にしたカチオンとアミノ酸由来のアニオンを含む自然起源の新しいQASsの開発に焦点を当てています。
2. 使用されたデータや情報:
新しいキニーネ由来のQASsは、化学構造の正確性、物理化学的特性、および生物活性の面で徹底的に特徴付けられました。さらに、これらの塩が貯蔵製品害虫に対して強い忌避活性を示すこと、およびアルキル置換基が長い場合には強力な消毒剤となることが発見されました。また、一年生植物（ソルガム）、二年生植物（シナプス）、淡水藻（クロレラ）、甲殻類（ミジンコ）への毒性評価も行われました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、キニーネとアミノ酸を基にした低毒性で自然由来の生物活性化合物を開発した点にあります。これにより、従来のQASsの毒性問題を解決し、環境に優しいバイオペスティサイドの提供が可能となりました。特に、キニーネベースのカチオンに短いアルキル置換基を持つ塩は、他の化合物よりも水生生物に対して明らかに毒性が低かったことが示されました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、抗微生物活性と水生毒性の間のトレードオフを考慮しながら、新しいキニーネベースの抗菌剤を設計することが挙げられます。また、さらに多様な生物種に対する安全性の評価や、実際の農業や医療現場での応用に向けた効果の検証が必要です。
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. 与えられた論文の目的:
与えられた論文は、新しい生物活性物質の設計に特に重要な、定義された有益な特性を持つ液体化学システム（ダブル塩イオン液体、DSILs）を取得するためのイオン液体の混合戦略を開発することを目的としています。特に、新しいタイプの効率的な除草剤として使用できるアンフィフィリックカチオンと合成オーキシン由来の2つのアニオン（MCPAとディカンバ）を含む新しいシステムを取得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、異なるモル比でMCPAとディカンバの2つのアニオンを含むDSILsのNMRスペクトルの詳細な分析を行い、イオンの化学的環境に影響を与える新しい相互作用が存在することを示しました。また、表面非活性アニオン二つを組み合わせることの非加算効果についても発見され、これがDSILsの表面活性に影響を与えることが明らかになりました。さらに、温室実験では、ディカンバのモル分率が0.2のDSILが他のシステムよりも顕著に効率が良いことが示されました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、二つの異なるアニオンを含むDSILsの設計により、それぞれのアニオンの相互作用がもたらす協同効果を利用して、除草剤の効率を向上させる点にあります。特に、ディカンバのモル分率が0.2のDSILが最も効率的であることから、アニオンの適切な比率が重要であることが示されました。ただし、ディカンバアニオンの内容を増やすとこの有益な効果が無効になることも発見されました。
4. 未解決の問題:
初期の生態毒性研究は、新しいDSILシステムが非対象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。これは、新しい化学物質の開発において、効率だけでなく環境への影響も考慮する必要があることを示しています。
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. 目的:
この研究の主な目的は、アルキルピラジンの安定なプロトン結合クラスターの形成に関わる立体的制約を調査することです。これにより、質量分析法、イオン移動度分析法、およびその他の関連する化学イオン化方法における理論的理解と実用的応用の両方において、分析対象物およびそのイオンの構造と特性を正確に決定することが重要です。
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）計算が利用されました。具体的には、B3LYP/6-31+G(d, p)メソッドにD3分散補正を加えて使用し、電気双極子モーメント、分極率、プロトン親和性などの分子特性を評価しました。これらの結果は、Aug-cc-PVTZなどの高い基底セットの結果と比較されました。さらに、自然結合軌道（NBO）計算を通じて、自然電荷、電荷移動、プロトン結合ダイマーおよびトリマー構造の安定性に関する洞察を提供しました。
3. 新規性および解決された問題:
この研究の新規性は、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及ぼす様々な要因（構造、電気双極子モーメント、分極率、電荷移動、立体障害）を網羅的に解析した点にあります。特に、プロトン化トリマーが予想されるプロトン化形態ではなく、積層構造を示したことは、実験観察と一致しており、これまでの理解を深めるものでした。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関係があることを示し、プロトン結合ダイマー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:
将来的には、異なるアルキル置換基を持つピラジンや他の類似化合物におけるプロトン結合クラスターの挙動をさらに詳細に調査する必要があります。また、実験的手法との更なる比較や、異なる環境条件下でのクラスターの安定性の変化を調査することも重要です。これにより、理論的予測と実験結果の一致をさらに向上させ、より広範な化学系における応用が可能となります。
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、老化細胞を標的とする新しい医薬化学の分野に焦点を当てており、特にフィセチンのセノセラピューティック（老化防止治療）活性を明らかにすることを目的としています。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、フィセチンがどのようにして老化細胞の状態に影響を与えるかを解析し、そのメカニズムを解明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、量子力学と分子動力学の計算モデリング手法を用いて、フィセチンの分子構造とその活性を詳細に分析しています。フィセチンがミトコンドリア環境（老化の代理指標として）でどのように機能するか、また、フィセチンが特定の自由基（•OOH, O2•–, •OH）にどのように作用するかが研究されました。さらに、フィセチンがBcl–2やBcl–xLというタンパク質にどのように結合し、それによってどのように機能するかも調査されています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、フィセチンが老化細胞におけるミトコンドリア機能の回復や、酸化によって損傷した生体分子の修復能力を持つことを計算化学的手法を用いて明らかにした点にあります。また、フィセチンが老化関連の自由基に対してトロロックスやアスコルビン酸よりも優れた防御効果を示すことや、特定のタンパク質に対する選択性が調節可能であることが示されました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、フィセチンの修正や調整を通じて、さらに高い選択性や効果を発揮する分子の開発が求められます。また、フィセチンのセノセラピューティック活性に関するさらなる詳細なメカニズムの解明や、他の老化関連疾患におけるフィセチンの効果についても研究が必要です。これらの研究を進めることで、より効果的な老化防止治療の開発に寄与することが期待されます。
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. 目的:
この研究の目的は、植物油における脂質酸化の過程で形成される様々な酸化生成物のクラスとサブストラクチャーを定量化するための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することです。これにより、食品の脂質酸化のメカニズムの理解を深め、健康リスクの迅速な評価、前駆体と感覚の関係の解明、抗酸化戦略の合理的な設計、および食品脂質酸化に関する詳細なメカニズム研究を可能に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、トリオレイン、トリリノレイン、トリリノレニンの酸化生成物のうち、それぞれ93％、90％、70％を占める42のサブストラクチャーのアノテーションを提供しました。また、14.1 T（600 MHz）の一般的に利用可能な磁場強度で、植物油中の脂質酸化生成物をクラスレベル（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）で定量化することができました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、NMRを用いて広範囲の酸化生成物クラスを同時に定量化する手法を開発した点にあります。これまでの研究では、脂質酸化生成物の広範囲のクラスの定量は困難でしたが、この研究により、それが可能になりました。また、脂質酸化のサブストラクチャーを詳細にアノテーションし、それらが実際にどの程度存在するかを定量的に評価することができるようになりました。
4. 未解決の問題:
将来的には、このプラットフォームを使用して、さまざまな種類の油や食品中の脂質酸化生成物の更なる詳細な分析を行う必要があります。また、得られたデータを用いて、脂質酸化と健康リスクとの関連をさらに深く探求し、より効果的な抗酸化戦略を設計するための基盤を築くことも重要です。
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:
この研究の主な目的は、大規模な廃棄物サイトからのコンポストを農業用土壌補強材として使用する際の重金属の含有量を調査し、その結果が農作物に与える影響を評価することです。特に、コンポスト、農業用土壌、トウモロコシの植物、ほうれん草の作物に含まれる重金属（Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Fe, Pb, Zn）のレベルを分析し、食品の安全性と環境の健康を保証するための監視と修復活動の重要性を強調しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、廃棄物サイトからのコンポスト、農業用土壌、トウモロコシの植物、ほうれん草の作物からのサンプルを集め、それぞれの重金属（Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Fe, Pb, Zn）の含有量を測定しました。これにより、EUの基準を超える金属の種類と量を特定し、それが作物にどのように蓄積されるかを評価しました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、廃棄物サイトのコンポストを使用することによる重金属の蓄積とその農作物への移行を包括的に評価した点にあります。解決した問題としては、特定の重金属がEUの基準を超えていることを明らかにし、これらの金属がどのように植物に吸収されるかの順序（Cd > Pb > Cu > Ni > Cr > Zn > Fe > Mn）を特定しました。
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や土壌で栽培された作物の消費による健康リスクを具体的に評価する必要があります。また、重金属の汚染を効果的に低減するための修復技術や管理戦略を開発することも重要です。さらに、異なる地域や異なる条件下での同様の研究を行うことで、より広範なデータを得て、一般的なガイドラインや政策を策定するための基盤を強化することが挙げられます。
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、すなわち色変化センサーの開発とその効果の評価及び予測です。このセンサーは、魚の鮮度を正確に示すために、総揮発性塩基窒素（TVB-N）レベルに敏感です。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、黒米（BR）の染料を用いたセンサーが開発され、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）をバインダーや架橋剤として使用しています。センサーはPETフィルムに適用され、実験室スケールのフレキソグラフィ印刷により作製されました。さらに、この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。品質評価には、色の差（ΔRGB）、化学的分析（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、食品安全なpH指示剤を用いて、魚の腐敗を視覚的にモニタリングするセンサーを開発したことにあります。このセンサーは、魚の鮮度をリアルタイムで正確に評価することができ、保存条件の最適化、食品廃棄の最小化、消費者への高品質な魚製品の提供に寄与します。
4. 未解決問題:
将来的には、このセンサーをさまざまな種類の魚や異なる保存条件に適用するための研究が必要です。また、センサーの感度や特定の腐敗指標に対する反応性をさらに向上させることも課題として残されています。これにより、より広範なアプリケーションでの使用が可能になるでしょう。
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:
この多面的研究は、腸内細菌叢とシリマリン代謝との双方向の相互作用を調査し、さまざまな年齢層にわたる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、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:
研究では、20名の健康なドナーから得られた便サンプルの微生物を用いた体外発酵大腸モデルを使用しました。これらは二つの年齢グループに分けられました。シリマリンの微生物代謝物を24時間で決定するために、次世代シーケンシング、1H-NMR、LC-MSという3つの先進的な分析技術の組み合わせが使用されました。また、全体の代謝物と微生物叢の組成も調査されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、低用量のシリマリンが腸内微生物の代謝に顕著な変化をもたらし、短鎖脂肪酸の生産（酢酸、酪酸、プロピオン酸）を減少させ、グルコース利用を減少させ、アルファ多様性を増加させることを明らかにしました。特に、シリマリンの代謝における年齢関連の差異を明らかにし、健康な高齢ドナー（70-80歳）はOscillibacter sp.に関連した特定の代謝物の増加を示し、健康な若年ドナー（12-45歳）はシリマリン成分、特にisosilybin Bの分解が速かったことが分かりました。
4. 未解決問題:
今後の課題として、シリマリンの代謝に関与する特定の微生物種の詳細な機能的役割の解明や、他の年齢層や異なる健康状態の個体におけるシリマリンの効果のさらなる研究が必要です。また、シリマリンの摂取が人間の健康に与える具体的な影響を明らかにするための臨床試験の実施も考えられます。
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:
本研究では、グリセロール/水をモル比1/2.55で混合した液体がディープユーテクティック溶媒（DES）であることを実験的な融点と理論的な融解曲線の比較により示しています。このDESを、さまざまな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、ぶどうの絞りかす）に対する抽出剤として使用し、抽出能力と抽出物の抗酸化特性に関して、水やグリセロールと比較して優れていることを示しています。これにより、食品グレードのDES成分を考慮した抽出物の直接使用についての新たなアプローチを提案しています。
2. 使用したデータや情報:
本研究では、グリセロール/水のモル比1/2.55の混合物の融点データと理論的な融解曲線を比較し、DESとしての特性を確認しました。また、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実験を行い、得られた抽出物の抗酸化特性を評価し、水やグリセロールとの比較データも収集しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、グリセロール/水の特定のモル比がDESとして機能することを実証した点にあります。また、このDESを用いることで、食品廃棄物からの有効成分の抽出効率が向上し、抽出物の抗酸化特性も高まることを明らかにしました。これにより、食品廃棄物の有効利用と環境への配慮が進むことが期待されます。
4. 未解決問題:
将来的には、他の食品廃棄物や異なる種類のDESを用いた抽出の可能性、抽出物のさらなる応用可能性など、DESの利用範囲を広げる研究が必要です。また、DESの製造プロセスや、大規模な応用における経済性と環境影響の評価も重要な課題となります。
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、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、小麦の品質評価を行う手法を提案しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、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の小麦サンプルを使用しました。これらのサンプルから得られた近赤外線スペクトルデータを分析し、収集年、収集地点、それらの組み合わせが小麦の品質にどのように影響するかを調査しました。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、NIRSとASCAを組み合わせることにより、時間や化学薬品を多く消費するキャリブレーション開発の必要なく、小麦の品質を効率的に評価できる点にあります。また、年度や地域による変動が小麦の品質に与える影響を明確に示し、それぞれの成分（タンパク質、炭水化物、水分、脂肪など）がどのように年度や地域の違いに寄与するかを解析しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに多様な環境や条件下での小麦サンプルを分析し、この手法の一般化と精度の向上を図ることが挙げられます。また、他の作物や異なる種類の小麦に対しても同様の評価手法の適用可能性を検証することが必要です。
title:
Simplifying Wheat Quality Assessment: Using Near-Infrared Spectroscopy and Analysis of Variance Simultaneous Component Analysis to Study Regional and Annual Effects
author:
Stephan, Freitag, Maximilian, Anlanger, Maximilian , Lippl, Klemens, Mechtler, Elisabeth, Reiter, Heinrich, Grausgruber, Rudolf, Krska
date:
2024-09-27
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:
この研究の目的は、植物病原体の運動性胞子、特に植物病原菌の伝播に重要な役割を果たすゾウスポアの早期検出技術を開発することです。これにより、病原体管理を効果的に行うための重要なツールが提供されます。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、流れのあるマイクロフルイディックシステムとマイクロフルイディックサイトメーターを組み合わせた革新的なゾウスポア検出装置を開発しました。また、選択的に運動性胞子を検出するために化学誘引応答を取り入れています。具体的には、Phytophthora cactorumの胞子が流れのチャネルの直角曲がり角にある突起で捕捉され、そこから誘引剤の勾配に沿って検出チャネルを上に泳ぎます。そして、電極のペアの間を通過した際にインピーダンスの一時的な変化を単一チップロックインアンプで測定することにより検出されました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、マイクロフルイディック技術と化学誘引応答を組み合わせた点にあります。これにより、労働集約的な試料採取や実験室でのテストに依存せずに、現場でリアルタイムに病原体を検出することが可能になります。従来の方法ではリアルタイムのフィードバックが欠けていたため、このシステムはその問題を解決しています。
4. 未解決問題:
このシステムはまだ概念実証段階にあり、さらに開発を進めてポータブルで遠隔操作可能な低コストの検出システムにする必要があります。また、他の種類の病原体に対する応用可能性や、さまざまな環境条件下での効果的な機能の確認など、さらなる研究が必要です。
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:
この研究は、バイオマスポリマーを燃料、化学品、その他の製品に変換するために、プレトリートメントと分画技術を使用して分離・単離することに焦点を当てています。特に、高価値の芳香族プラットフォーム分子に変換可能な未凝縮リグニン製品を分離するための反応条件を最適化することが目的です。
2. 使用されたデータや情報:
本研究では、時間（10-30分）、温度（140-180°C）、酸濃度（0.025-0.1M H2SO4）の影響をモデル化し、スイッチグラスを用いた共溶媒強化リグノセルロース分画（CELF）プロセスによるリグニンの収率、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）を調べました。
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一つの値で表す従来の方法に代わり、時間、温度、酸濃度の個別及び組み合わせの影響を明確に区別し、リグニンの品質に与える影響を詳細に分析した点です。また、リグニン収率が酸濃度に最も敏感であること、分子量が酸濃度と温度に敏感であること、総ヒドロキシル基含有量が時間の経過とともに増減することを明らかにしました。
4. 未解決問題:
本研究では、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を示唆しています。今後は、これらのプロセスにおけるリグニンの特性を最大化するための条件のさらなる最適化が必要です。また、リグニンを燃料、化学品、その他の製品への利用を拡大するための具体的な応用技術の開発も重要な課題とされています。
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. 与えられた論文の目的:
この研究の目的は、乳製品の品質向上、経済効率の改善、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、温度変動による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)、およびDynamic Orthogonal Projection (DOP) の有効性を比較し、牛乳の長波長近赤外線スペクトル（LW-NIR, 1000から1700 nm）における温度誘発変動の予測への影響を修正することを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、異なる温度（20°C, 25°C, 30°C, 35°C, 40°C）での反射スペクトルと透過スペクトルを含む270個の生乳サンプルを分析しました。温度制御が正確に行われ、スペクトル測定も正確に実施されました。これらのスペクトルデータを用いて、牛乳の脂肪、タンパク質、および乳糖含量を予測するためのPLSRモデルが30°Cで校正されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、温度変動が牛乳の成分予測に与える影響を修正するための複数の方法を比較検討した点にあります。特に、EPOとDOPはPDSやCPDSよりも優れた性能を示し、特に乳糖の予測において顕著な改善を達成しました。これらの直交化手法は、温度制御が困難な農場条件下でのインライン乳質測定に特に適していることが示されました。
4. 未解決問題:
将来的には、この研究で使用された手法をさらに最適化し、さまざまな環境条件下でのさらなる検証と改善が必要です。また、他の外部要因（例えば、給餌の違いや乳牛の健康状態など）が牛乳のスペクトルに与える影響についても調査する必要があります。これにより、より広範囲での実用化が期待されます。
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:
この研究の主な目的は、土壌の健康を保ちながら気候変動への寄与を減らす代替農業を発展させることです。具体的には、土壌内の自然過程を理解するために、流体や栄養素の輸送などの土壌プロセスを高解像度で動的にイメージングするための3Dイメージング技術の需要が高まっています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、土壌の水相をラベル付けするためにポリマーテンプレート金ナノ粒子を使用したコントラスト剤を開発しました。金ナノ粒子は、ブロック共重合体ミセル内でテンプレート合成によって生成され、安定化したPEGブラシコロナを本質的に示します。また、X線コンピュータ断層撮影（X-CT）を使用して、ナノ粒子コントラスト剤でラベル付けされた水相とラベル付けされていない水相を区別しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、低毒性の金を選択したことと、土壌環境での高いコロイド安定性を持つナノ粒子を生成する方法を開発したことにあります。これにより、土壌の鉱物相に対する吸着がなく、土壌内での水の輸送を効果的にイメージングすることが可能になりました。また、ナノ粒子システムの実効拡散定数を測定することで、土壌内の流れや輸送プロセスをイメージングするための実用的で効果的なコントラスト剤としての機能を示しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、他の土壌タイプや異なる環境条件下でのナノ粒子システムの挙動をさらに詳細に調べること、また、ナノ粒子が土壌の生物相に与える影響を評価することが挙げられます。これにより、ナノ粒子を用いた土壌イメージング技術の適用範囲と環境への安全性をさらに拡大することができるでしょう。
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

New fluorogenic triacylglycerols as sensors for dynamic measurement of lipid oxidation
1. 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、リピド酸化の度合いを評価できる新しい分析方法やツールを開発することです。具体的には、蛍光を利用してリピド酸化のダイナミックなモニタリングを可能にする初のクラスの蛍光性トリアシルグリセロールの設計、合成、および応用について報告しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、蛍光性トリアシルグリセロールを合成し、それが水環境およびリピドベースの環境の両方で使用できることを示しました。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のアシル鎖を組み込むことにより、酸化に対する蛍光トレーサーの感度を調整できることを示しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、蛍光性トリアシルグリセロールを用いてリピド酸化のダイナミクスをモニターする初の証拠を提供したことにあります。これにより、リピド分析の分野での新たな発見の道を開くことができました。解決した問題は、リピド酸化をリアルタイムでかつ簡単にモニタリングできる手法がなかったことです。
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リピドに対してもこの蛍光性トリアシルグリセロールの適用性を拡大すること、また、蛍光性トリアシルグリセロールの応用範囲を広げるための詳細な機構研究が必要です。これにより、より広範な食品や薬品におけるリピド酸化の監視と管理が可能になるでしょう。
title:
New fluorogenic triacylglycerols as sensors for dynamic measurement of lipid oxidation
author:
Matthias, Schiedel, Simon, Hammann, Maria, Handke, Frank, Beierlein, Petra, Imhof
date:
2024-09-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-shsjs-v2?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、動物の健康と福祉に不可欠なバイオマーカーであるグルコースとpHの高感度かつ安定した非侵襲的検出を実現する電気化学バイオセンサーの開発です。特に、人工唾液および実際の唾液中でのグルコースとpH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、グルコースオキシダーゼ（GOx）をプラチナブラックで修飾された金のインターデジタル電極に電気沈着法を用いて固定化しました。このプロセスには、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）の混合物が使用されました。作製された電極は、光学顕微鏡、電気化学インピーダンス分光法（EIS）、走査型電子顕微鏡（SEM）、エネルギー分散型X線分析（EDX）、原子間力顕微鏡（AFM）など、さまざまな技術を用いて評価されました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、インターデジタルマイクロ電極による効果的な場所特異的pH制御方法を利用した点にあります。これにより、追加の試薬を必要とせずに、検出点でのpHの調整が可能となり、より正確なグルコース検出が実現しました。また、マルチプレックスセンサーを用いて、実際の唾液中でのグルコースとpHの同時非侵襲的検出が可能となったことも大きな進歩です。
4. 未解決の問題:
将来的には、さらに多くのバイオマーカーに対応できるセンサーの開発、さらに広い範囲の濃度やpHに対応するセンサーの感度の向上、実際の使用環境でのセンサーの耐久性や信頼性の検証などが挙げられます。また、実際の臨床診断や環境モニタリングへの応用に向けたさらなる研究が必要です。
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. 目的:
この研究は、農業や園芸業で発生する大量の廃棄物、特に花の廃棄物が地域環境や生態系に与える影響を緩和する方法を探ることを目的としています。具体的には、Streptomycesという微生物を用いて、廃棄された花から有用なバイオアクティブ化合物を生産する可能性を探ることです。これにより、花の廃棄物を持続可能な原料として利用する潜在性を探求しています。
2. 使用されたデータや情報:
研究では、ISP4培地にブレンドされた花を接種し、Streptomyces coelicolor M145という種を用いて6週間の好気性培養を行いました。この過程で定期的にサンプルを採取し、GC-MS分析を通じて水性培地中の多くのバイオアクティブ化合物を同定しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、花の廃棄物を利用して、医薬品やパーソナルケア産業に有用な化合物を生産する可能性を示した点にあります。特に、Streptomycesがリグノセルロース分解酵素を生産し、植物物質を分解する能力を活用して、自然な花の化合物から工業的に有用なバイオアクティブ化合物を生産するプロセスを確立しました。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、このプロセスのスケールアップと経済的な実現可能性の評価が挙げられます。また、異なる種類の花や異なる微生物種を用いた場合の効果の比較、さらにはバイオアクティブ化合物の具体的な応用分野への適用可能性の探求も必要です。
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:
過去数十年にわたり、化学毒性学における動物実験の削減、改善、代替（3Rの原則）が重要な目標とされています。その目的のために開発されたSTopTox（Systemic and Topical chemical Toxicity）プラットフォームは、急性全身毒性および局所毒性試験のための従来の動物実験に代わる革新的なインシリコ代替手段です。この研究レターでは、STopToxの予測性能を独立したデータセットを用いて評価し、その信頼性を確認することを目的としています。
2. 使用したデータや情報:
STopToxモデルは、公開されている広範なデータセットを使用して最初の開発段階で厳格に検証されました。これにより、経済協力開発機構（OECD）の原則に準拠することが確保され、高い内部精度とかなりの外部予測能力が実証されました。
3. 新規性および解決できた問題:
STopToxは、定量的構造活性関係（QSAR）モデルを利用して化学物質の毒性を予測し、包括的でアクセスしやすく、ユーザーフレンドリーなツールを提供します。これにより、動物実験を行わずに毒性の危険性を識別できるようになり、動物実験の削済に寄与しています。
4. 未解決問題:
STopToxを動物実験の代替として使用するための堅牢性と信頼性を確立するためには、新規化合物に対する継続的な検証が不可欠です。この研究では、外部検証を通じて6つの主要な急性毒性エンドポイントにわたる予測性能を評価し、STopToxが毒性を信頼性高く予測できる可能性を強調していますが、さらなる検証が求められます。
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. 与えられた論文の目的:
この研究の主な目的は、非売品等級（NSG）の植物スパイスを利用して、農業廃棄物を減らし、スパイス農家の収益を増加させる新しいアプローチを探求することです。また、これらのスパイスから抽出されたエッセンシャルオイルの化学成分を分析し、抗菌活性を評価することにより、商業製品と比較してその効果を検証します。
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したエッセンシャルオイルの化学成分をガスクロマトグラフィー質量分析計（GC-MS）を使用して分析しました。さらに、これらのオイルの抗菌活性を大腸菌（E. coli）、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、カンジダ・アルビカンス（C. albicans）に対して試験しました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、非売品等級のスパイスを利用することにより、これまで無駄にされていた資源を有効活用し、農業廃棄物を減少させる点にあります。また、得られたエッセンシャルオイルは商業製品と同等、あるいはそれ以上の抗菌活性を示すことが確認され、新たな収益源としての可能性を示しました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、さらに多くの非売品等級のスパイス種を試験に含めることで、その他のスパイスの有効性や商業的可能性を探ることが挙げられます。また、エッセンシャルオイルの抽出方法や条件を最適化することで、さらに高い抗菌活性や収益性を実現する方法の開発も必要です。
title:
Determination of major chemical constituents and antimicrobial activities of essential oils extracted from Nonsaleable Grade (NSG) spices of Cymbopogon nardus, Rosmarinus officinalis, Thymus vulgaris and Coriandrum sativum seeds
author:
Siying, LIU, Lingcheng, Su, Chiu-Hong, Lee, Jiajun, Chen, Huada Daniel, Ruan
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-8h389?rft_dat=source%3Ddrss

Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
1. 目的:
この研究の主な目的は、農業食品および環境システム内でのマイクロプラスチックの迅速かつ現場での感度の高い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与える潜在的なリスクを評価し、最小化することが可能となります。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、新しい表面増強ラマン分光法（SERS）技術を利用し、ジルコニウム（IV）を補助としたSERSラベル戦略を取り入れ、ラマンレポーターとしてロダミンBを使用しています。これにより、マイクロプラスチックの分析を改善しました。具体的には、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の検出限界を達成しています。
3. 新規性および解決した問題:
この研究の新規性は、ジルコニウムを補助とするSERSラベルアプローチを用いることで、質的および超感度の定量化を達成した点にあります。また、実際の環境シナリオでのマイクロプラスチックの検出が可能となり、水道水システム内でのポリスチレンマイクロプラスチック濃度5ppmから30ppmに対して90％を超える回収率を実現しました。さらに、携帯型ラマン分光計と統合することで、迅速かつ現場での正確で感度の高いマイクロプラスチックの検出が可能となり、農業食品および環境システムでの様々なタイプのマイクロプラスチックの分析に大きな可能性を示しています。
4. 未解決の問題:
今後の課題としては、さらに多様なタイプのマイクロプラスチックに対する検出方法の適用や、より広範な環境条件下での検出効率の向上が挙げられます。また、この技術の実用化に向けたコスト削減や、検出システムのさらなる小型化・高速化も重要な課題です。
title:
Rapid On-Site and Sensitive Detection of Microplastics Using Zirconium (IV)-Assisted SERS Label
author:
Haoming, Yang, Tianxi, Yang, Haoxin, Ye, Song, Yan, Chu, Chu
date:
2024-09-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-mbz91?rft_dat=source%3Ddrss

From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
1. 目的:
この研究の主な目的は、動物の飼料生産において、栄養品質、収益性、そして環境持続可能性のバランスを取る方法を提案することです。具体的には、近赤外分光法（NIRS）と地球規模の生活環境評価（LCA）を組み合わせて、飼料の環境足跡を効率的に予測し、最適な飼料配合を提案することで、品質、収益性、持続可能性の三重目標に向けた最適化を図ることです。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、近赤外分光法（NIRS）を使用して飼料成分の品質をリアルタイムで制御し、成分の起源を特定します。さらに、これらの情報を地球規模で空間的に明確な生活環境評価（LCA）と組み合わせて、環境足跡を評価しました。また、成分価格と輸送情報を取り入れて、飼料の最適化を行っています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、近赤外分光法（NIRS）を用いて飼料成分の環境持続可能性を予測する方法を開発した点にあります。これにより、従来の生産方法に比べて気候変動や生物多様性への影響を3.3-39%削減しながら、収益性をわずか0.82-2.4%しか低下させずに、品質を維持することができました。これは、環境持続可能な飼料への移行を促進するための意思決定支援ツールとして機能します。
4. 未解決問題:
将来的には、この技術を飼料だけでなく、食品、繊維、その他の生物基盤商品にも拡張する必要があります。また、さらに多様な成分や地域に対応するためのデータベースの拡充や、より詳細な環境影響評価の方法の開発も重要な課題です。これにより、より広範囲での持続可能性の向上が期待されます。
title:
From chemical fingerprints to environmental footprints: Advancing feed production through near-infrared spectroscopy
author:
Maria, Cairoli, Anne, Ottenbros, Sin Yong, Teng, Steef, Hanssen, Mark, Schoot, Christiaan, Kapper, Rosalie, van Zelm, Lutgarde, Buydens, Mark, Huijbregts, Jeroen, Jansen
date:
2024-08-28
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-1dr51?rft_dat=source%3Ddrss

Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
1. 目的:
この研究の目的は、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）溶液におけるHOO•ラジカル除去活性を調査することです。また、クルクミンの異なる形態（中性形とアニオン形）とその抗酸化特性を評価することも目的としています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、密度汎関数理論（DFT）アプローチを使用して、クルクミンのタウトマーであるケトエノール形とジケトン形の中性およびアニオン形の抗酸化特性を調査しました。反応メカニズムとしては、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されました。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付けられました。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、クルクミンの誘導体に対するHOO•ラジカルのスカベンジング活性を水とPEA溶液で詳細に調査し、クルクミンの異なるタウトマー形の抗酸化特性を比較した点にあります。また、クルクミンとHOOラジカルとの反応における熱力学的および動力学的パラメーターを明らかにしました。特に、水素移動プロセスの化学的性質が詳細に分析され、フェノール性-OHグループでの主要なHT反応がプロトン結合型電子移動（PCET）プロセスを通じて行われ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反応性をさらに調査すること、さらにはクルクミン誘導体の構造変更が抗酸化特性にどのように影響を与えるかを解析することが挙げられます。また、クルクミンの他の自由基種に対する反応性や、生体内での実際の効果や安全性の評価も重要な研究テーマです。
title:
Revisiting the influence of acid-base equilibrium and tautomerism on the free radical scavenging activities of curcumin derivatives in the physiological environment – A mechanistic and kinetic study
author:
Duy Quang , Dao, Dinh Hieu , Truong, Thi My Duyen , Trinh, Thi Tu, Dinh, Thi Hong Minh , Pham, Urszula , Gawlik-Dziki, Minh Quan , Pham
date:
2024-08-26
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-0h0hn?rft_dat=source%3Ddrss

Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
1. 目的:
この研究の主な目的は、家庭用および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プラスチックおよびナノプラスチック（MNP）をどの程度効果的に除去できるかを評価することです。これにより、食品安全性と人間の健康に対する潜在的な脅威を理解し、対処するための洞察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、異なる洗浄方法の効果を評価するために、蛍光ラマン分光法と表面増強ラマン分光法（SERS）を用いました。具体的には、水道水洗浄、野菜用洗剤洗浄、および超音波洗浄の3つの洗浄技術が含まれています。テストされたプラスチック粒子には、42µmのポリスチレン（PS）、6µmのポリメチルメタクリレート（PMMA）、および61nmのPSが含まれています。これらの洗浄方法をバジルの葉からMNPを除去するために評価しました。
3. 新規性および解決した問題:
この研究は、新鮮な農産物からMNPを除去するための一般的な洗浄方法の効果を評価し比較するために、蛍光ラマン分光法とSERSを使用した初めての研究です。洗浄方法の除去効率を評価するための重要な洞察とアプローチを提供し、特に異なるサイズのプラスチック粒子に対する各洗浄方法の効果を明らかにしました。
4. 未解決の問題:
将来的には、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、最も小さなナノプラスチック粒子の除去効率を高める方法についての研究が必要です。また、さまざまな種類のプラスチックに対する洗浄方法の特異性と効果をさらに詳細に調査することも、今後の課題として残されています。
title:
Evaluating Postharvest Washing Methods for Micro-Nanoplastic Removal from Edible Vegetable Leaves
author:
Mingjiu, Liu, Huiyuan, Guo, Anupam, Das, Lynn, Terry
date:
2024-08-21
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qmfsc?rft_dat=source%3Ddrss

All-Natural Aggregation-Induced Emission-Active Glycyrrhizic Acid Hydrogels for Drug-Resistant Bacteria-Infected Wound Healing
1. 目的:
この研究の主な目的は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）に感染した創傷の治癥を促進するための全天然の集合誘起発光（AIE）活性ハイドロゲルの開発です。このハイドロゲルは、自然発生する小分子から作られ、臨床実践での理想的なドレッシングとして使用され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、二つの天然の中国ハーブ分子、甘草酸（GA）と黄連素（BR）を用いて、GN-BRハイドロゲルを構築しました。このハイドロゲルは、GAナノファイバーの自己集合とBR分子との相互作用により、強い蛍光発光、優れた機械的強度、構造回復能力、および興味深い刺激応答性蛍光特性を持つ集合繊維ネットワークを形成します。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、全天然成分から成るAIE活性ハイドロゲルを用いて、MRSAに感染した創傷治療における抗炎症および抗菌能力を示した点にあります。特に、可視光下で活性酸素種を生成することによる光動力抗菌能力が効果的です。また、マクロファージの表現型変化、炎症反応の低下、コラーゲンの沈着促進、血管新生の強化など、MRSA感染皮膚創傷の治療を促進する多くの生物学的活性が確認されました。
4. 未解決の問題:
このハイドロゲルの臨床応用に向けたさらなる研究が必要です。特に、異なるタイプのバクテリア感染に対する効果の検証、長期間の使用における安全性と効果の評価、さらには大規模な臨床試験によるその有効性の確認が挙げられます。また、製造プロセスの最適化やコスト削減も重要な課題です。
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:
この論文では、廃水からの窒素回収の可能性を探求し、エネルギー集約型のハーバー・ボッシュ法による合成窒素固定と、窒素を含む廃水の処理を行うための硝化・脱硝の必要性を減らすことを目的としています。また、回収した窒素を利用した製品のポートフォリオを拡大し、廃水からの窒素回収の技術と経済的な課題に対処するための統合的な生物学的および物理化学的技術を提案しています。
2. 使用されたデータや情報:
論文では、市町村の廃水中の窒素濃度が低いという問題、高効率の分離技術が生物処理と互換性がないこと、回収した窒素の適切な製品や市場が不足していることなど、現在の窒素回収技術の障害となっている技術的および経済的要因についての情報を用いています。さらに、窒素豊富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の生物濃縮および回収の潜在的な対象として強調しています。
3. 新規性および解決された問題:
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、選択的で調整可能な窒素回収を改善することを提案している点にあります。また、肥料以外の回収した窒素製品のポートフォリオを拡大することを提案しており、これにより窒素回収の応用範囲が広がる可能性があります。
4. 未解決の問題:
市町村の廃水から効率的に窒素を回収するための高効率かつ経済的な分離技術の開発、回収した窒素を利用した新しい製品や市場の開拓、さらにはこれらの技術を実際の廃水処理システムに統合するための実用的な課題が残されています。これらの問題に対処することが、廃水からの窒素回収の効率と普及を向上させる鍵となります。
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ぐことにより食品ロスを減らす方法を見つけることです。具体的には、食品の凍結において主要な二つのプロセスである氷の核生成と氷の成長の定量的な測定を行い、それぞれの食品ごとに最適な凍結プロセスを設計することにより、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、牛肉、ズッキーニ、ブロッコリー、ジャガイモの各食品における氷の核生成率と成長率を実際に測定しました。また、これらの食品の化学組成を分析し、既存の結晶成長と核生成の原理を適用して、氷の核生成と成長の逆関係の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、食品ごとの氷の核生成と成長の速度を実際に測定し、それぞれの食品に最適な凍結プロセスを設計するための基礎データを提供した点にあります。また、氷の核生成と成長が食品によって異なる逆のプロセスであることを明らかにし、その原因を化学組成の分析を通じて説明することで、食品の凍結プロセスを改善するための重要な情報を提供しました。
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つい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、得られたデータを基に、具体的な食品ごとの最適な凍結条件を設計し、実際の食品加工プロセスに適用することで、その効果を検証する必要があります。さらに、凍結プロセス中における他の要因が食品の品質にどのように影響するかを調査することも重要です。
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. 与えられた論文の目的:
この研究は、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の過熱現象を理解することを目的としています。ステビアの粒子が気泡の核として機能し、一次相転移が発生するメカニズムについての仮説を立て、量子力学的シミュレーションを通じてその構造的リラクゼーションを解析しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、ステビアの活性成分の構造的リラクゼーションを最小基底状態の電子密度エネルギー力によって量子力学的にシミュレーションし、ステビア粒子が気泡核として機能する理由を調査しています。また、過去の研究で観察された密閉されたマイクロ波加熱後の水の過熱現象に関するデータも参照しています。
3. 新規性や解決した問題:
この研究の新規性は、ステビアを加えたコーヒーの過熱現象が以前には理解されていなかった点にあります。ステビアのカルボキシルおよびヒドロキシル基の側鎖が分子平面の上に存在することが、ステビア粒子が気泡核として機能する理由を提供しています。このメカニズムの解明は、高温・常圧環境下での粒子蓄積の過熱現象を理解する上での一助となります。
4. 未解決問題:
ステビアによる過熱現象の詳細なメカニズムや、他の添加物が同様の現象を引き起こす可能性についての研究が必要です。また、この現象が実際の環境や他の条件下でどのように発生するかについてのさらなる調査も求められています。
title:
Studying Superheated Stevia with Polynomial Chaos in Quantum ESPRESSO: opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization
author:
Saleem, Al Dajani
date:
2024-08-06
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-50ctc?rft_dat=source%3Ddrss

Commercially available carrageenans show broad variation in their structure, composition, and functionality
1. 与えられた論文の目的:
本研究の目的は、異なる仕様と異なるメーカーからの商業用カラギーナンの広範なコレクションを体系的かつ包括的に特徴付けることです。これにより、商業用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に基づく分析手法と、HPLC-MS（高性能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インデックス検出）を用いた詳細な特性評価が行われました。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流動学（レオロジー）が使用されました。
3. 新規性や解決できた問題:
本研究の新規性は、商業用カラギーナンの実際の構造が製造元が指定したタイプと常に一致しないこと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。これにより、カラギーナンの実際の構造と機能の関係を正確に評価するためには、商業サンプルの構造と組成の分析が必要であることが示されました。また、開発された酵素-クロマトグラフィックアプローチがこの目的に適していることが示されました。
4. 未解決問題:
将来の研究では、異なるカラギーナンのハイブリッドタイプが存在することを考慮に入れ、それらの特定の機能性や応用可能性に関する更なる研究が必要です。また、商業用カラギーナンの正確な構造特定に向けた方法論のさらなる改善や最適化も求められています。
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）の生物体への取り込み、輸送、蓄積の可能性に関する懸念を解消するため、二重機能を持つモデルNPを開発し、植物組織内でのナノプラスチックの挙動を詳細に調査することを目的としています。具体的には、表面増強ラマン分光法（SERS）によるインシチューイメージングと誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）によるエクシチュー定量を可能にするモデルNPを用いて、生物体内でのナノプラスチックの挙動を研究し、その影響をより深く理解することを目指しています。
2. 使用データ・情報:
本研究では、ラマンレポーター機能化された金ナノ粒子を核とし、プラスチック層をシェルとするコアシェル構造のモデルNPを使用しました。このモデルNPは、SERSによる植物組織内の可視化と、ICP-MSによる金の存在に基づく植物からのモデルNP粒子数の定量が可能です。実験のマトリックスとしてニンニク植物を使用し、モデルNP懸濁液の濃度を変えて30日間栽培し、その取り込みが濃度依存的であることを示しました。
3. 新規性・解決した問題:
本研究の新規性は、SERSとICP-MSを組み合わせた二重機能モデルNPを開発し、これを用いて植物組織内でのナノプラスチックの挙動を直接観察し定量する方法を提案した点にあります。従来の分析方法では精度や信頼性に限界がありましたが、このモデルNPを用いることで、生物体内でのナノプラスチックの動態をより正確に評価することが可能になりました。また、SERSが検出に限界を示す場合でも、ICP-MSが補完的に検出を助けることで、より信頼性の高いデータを得ることができました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、異なる種類の植物や他の生物体でのモデルNPの挙動を調査すること、さらには環境中でのナノプラスチックの長期的な影響を解明するための研究が必要です。また、モデルNPのさらなる最適化や、より多くの環境条件下での挙動を評価するための詳細な研究も求められています。
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で販売されているはちみつサンプルのフルクトース、グルコース、およびスクロースの値を測定し、これらがはちみつの質にどのように影響を与えるかを調査することです。さらに、これらのサンプルが地域の基準に適合しているかどうかを評価することも目的としています。
2. 使用されたデータ・情報:
この研究では、アブダビの小売市場から取得したはちみつサンプルを用いて、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。これらの糖類の割合と総還元糖の含量がはちみつの物理化学的特性にどのように影響を与えるかを調査しました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、アブダビの市場で販売されているはちみつの質を糖類の含有量に基づいて評価したことにあります。特に、フルクトースとグルコースの基準に適合しないサンプルが約33%も存在するという問題を明らかにしました。また、スクロース含量が高いサンプルでは、グルコースとフルクトースのレベルが低下する傾向にあることも示されました。
4. 未解決問題:
将来的には、はちみつの質をさらに向上させるために、どのようにしてスクロース含量を管理し、フルクトースとグルコースのバランスを最適化するかが重要な課題です。また、市場で販売されているはちみつの品質管理と監視を強化する必要があり、地域基準に適合していないはちみつの割合を減少させるための具体的な方策が求められます。
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:
植物の代謝工学を通じて、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ことがこのレビューの主な目的です。具体的には、作物の収量、栄養価、ストレス耐性の向上、そして有用な代謝産物の生産を強化するための先進的な遺伝子改変ツールの利用に焦点を当てています。
2. 使用されたデータや情報:
このレビューでは、オミクス技術（ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクス）と先進的な計算モデリングを統合して、代謝工学の設計を最適化しています。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、これらの技術がどのように植物の代謝を洗練させるのかを検討しています。
3. 新規性と解決できた問題:
このレビューの新規性は、合成生物学のアプローチや多遺伝子特性の積み重ねといった最先端の戦略を取り入れている点にあります。これにより、光合成効率、栄養利用、非生物的ストレス耐性の向上といった分野での最近の成功を実現しています。また、植物を製薬や工業用化合物のバイオファクトリーとしての可能性についても探求しています。
4. 未解決問題:
遺伝子改変作物の規制や生物安全性の側面が今後の課題として残されています。これらの問題を解決することが、持続可能な農業と作物改良の未来に向けて重要です。また、食糧安全保障、気候変動適応、価値ある化合物の持続可能な生産といった分野でのさらなる進展も求められています。
title:
Metabolic Engineering in Plants: Advancing Crop Productivity and Sustainability through Precision Pathway Manipulation
author:
Katie, Fan
date:
2024-07-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qkkg6?rft_dat=source%3Ddrss

Spatially Offset Raman Spectroscopy (SORS) for sustainable Olive Oil authentication - tackling the challenges in on-site food control
1. 目的:
この研究では、オリーブオイルの認証のための非侵襲的分析方法として、空間オフセットラマン分光法（SORS）に基づく手法を開発することを目的としています。オリーブオイルの生産が多くの課題に直面し、価格が大幅に上昇している中で、容器を通して食品のスペクトルを得ることができるSORSは、持続可能な食品分析方法として有望視されています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、4つのサンプルグループからなる検証済みのオリーブオイルのデータセットを使用しています。分析戦略を開発するために、プロット、主成分分析、分類および回帰モデルを用いました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、SORSを利用してオリーブオイルの認証を行う方法を開発した点にあります。従来の方法では容器を開封する必要がありましたが、SORSを使用することで容器を開けずに分析が可能となり、非侵襲的かつ迅速な分析が実現しました。さらに、異なる企業の食品検査でこの分析戦略を試験し、現場での分析に成功し、関与する各方面から肯定的なフィードバックを得ました。
4. 未解決の問題:
将来的には、さらに多くのオリーブオイルサンプルに対してこの分析方法を適用し、その有効性を広範囲にわたって検証する必要があります。また、SORS技術の精度を向上させるための研究や、他の食品への応用可能性の探求も重要な課題です。
title:
Spatially Offset Raman Spectroscopy (SORS) for sustainable Olive Oil authentication - tackling the challenges in on-site food control
author:
René, Bachmann, Anna Lena, Horns, Sarah-Marie, Barmbold, Markus, Weidner
date:
2024-07-18
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4xgxp?rft_dat=source%3Ddrss

Detection of pesticides in sprayed droplets by using biowaste-derived nanocellulose-based SERS nanosubstrate
1. 与えられた論文の目的:
増加する人口を支えるために農業生産性を向上させる必要がありますが、現代の農薬の使用は空気、水、土壌、意図しない標的種を汚染する問題があります。この論文では、環境内の様々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が目的とされています。具体的には、表面増強ラマン分光法（SERS）を用いた新しいナノセルロースベースのSERSナノ基板を開発し、それを使用して農薬の検出を行うことが目的です。
2. 用いられたデータや情報:
この研究では、生物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。また、カルバリル、フェルバム、チアベンダゾールという3種類の農薬を選択し、それらが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使用して感度良く、選択的に検出できることを示しました。検出限界は、それぞれの農薬に対して0.924、0.479、0.038 mg/Lと非常に低く、推奨される農業応用濃度よりもはるかに低い値でした。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、生物廃棄物由来のナノセルロースを用いてSERSナノ基板を作成し、それを農薬検出に応用した点にあります。これにより、環境への持続可能なアプローチとして、農薬のスプレー滴の検出に高い潜在性を示しました。また、準備したフェルバムスプレー溶液と収集されたスプレー滴でのSERS信号を比較し、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を確認しました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多様な農薬に対しての適用範囲を広げること、また環境中のさまざまな条件下での検出能力の向上を図ることが挙げられます。さらに、ナノセルロースベースのSERSナノ基板の製造プロセスの最適化や、より広範な環境サンプルに対する検証も必要です。
title:
Detection of pesticides in sprayed droplets by using biowaste-derived nanocellulose-based SERS nanosubstrate
author:
Lynn R., Terry, Jacob W., Kruel, Manan, Jain, Alison, Lara, Priyanka, Sharma, Benjamin S., Hsiao, Huiyuan, Guo
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-dlshr?rft_dat=source%3Ddrss

Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
1. 目的:
本論文は、精密畜産における先進的な診断ツール、特にバイオセンサーを活用して、畜産業の管理を改善し、動物の生産性、健康、および福祉を向上させることを目的としています。具体的には、乳牛の早期乳房期に発生する代謝疾患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ヒドロキシブチレート（βHB）の濃度を測定するための低コストのグラフェンベースセンサー「Keto-sensor」の開発に関するデータが用いられています。このデバイスは、スクリーン印刷電極（SPE）にグラフェンナノシートを層状にし、安定化酵素（β-ヒドロキシブチレート脱水素酵素、NADH、グリセロール）をEDC-NHS共役化学を利用してグラフェン表面に機能化する技術が使用されています。
3. 新規性と解決できた問題:
この研究の新規性は、βHBを迅速かつ正確に検出できるグラフェンベースのセンサー「Keto-sensor」を開発した点にあります。このセンサーは、分析感度10 nM、検出限界0.24 nMという高い性能を持ち、0.00001-3.0 mMの範囲でβHBの濃度を測定できます。これにより、農場での亜臨床ケトーシスの早期発見が可能になりました。
4. 未解決問題:
将来的には、このセンサーのさらなる感度向上や、他の畜産動物におけるケトーシス以外の代謝疾患の検出への応用、さらには実際の農場での広範囲な実用化に向けた試験が必要です。また、センサーの耐久性や維持管理の容易さに関する問題も解決する必要があります。
title:
Functionalized graphene-based biosensors for early detection of subclinical ketosis in dairy cows
author:
Md Azahar, Ali, Shannon, Chick, Matin, Ataei Kachouei, Katharine, Knowlton
date:
2024-07-17
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-zj1j2?rft_dat=source%3Ddrss

Solvent Effect on the Hydroxyl Radical Scavenging Activity of New Isothiocyanate Compounds
1. 目的:
この研究は、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査することを目的としています。HOꞏラジカルは、生物分子に損傷を与える可能性があるため、これを効果的に消去する抗酸化剤の発見は重要です。
2. 使用データ・情報:
この研究では、密度汎関数理論（Density Functional Theory）を用いて、allylisothiocyanate, 1-isothiocyanate-3-methylbutane, 4-methylphenyl isothiocyanate, 2-phenylethyl isothiocyanateの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）という二つの異なる環境での反応機構（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、特定のイソチオシアネート化合物がHOꞏラジカルを高効率で消去することを示した点にあります。特に、allylisothiocyanate (Cp1) は最も効果的なHOꞏスカベンジャーとして同定され、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と非常に高い値を示しました。これにより、イソチオシアネート化合物が生物分子の保護に有効な抗酸化剤として機能する可能性が明らかになりました。
4. 未解決問題:
今後の研究では、他のイソチオシアネート化合物の探索や、異なる種類の自由ラジカルに対する消去活性の評価が必要です。また、生体内での実際の効果や安全性の評価も重要です。さらに、イソチオシアネート化合物の反応メカニズムの詳細な解析や、実際の生物系での挙動の解明も求められています。
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保証するために、油/水ドロップレット界面でのタンパク質の局在を定量的に分析することです。特に、異なる種類の乳化剤を用いたエマルションモデルシステムを通じて、タンパク質の分布の均一性や不均一性を評価し、それが乳化物の安定性にどのように影響するかを解明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、STORM（stochastic optical reconstruction microscopy）を用いて、蛍光標識抗体を使って油/水ドロップレット界面におけるタンパク質の局在を可視化しました。さらに、均一分布と不均一分布をシミュレートし、相対位置分布（RPD）分析を実装して、隣接する局在間の相対距離のヒストグラムを抽出し、その局所最大値を分析することで、ドロップレット界面での分布を均一、部分的に不均一、不均一に分類しました。また、2D確率関数を用いてRPDヒストグラムにモデルフィッティングを行い、局在精度の振幅を一貫して分析しました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、STORMを使用して食品乳化物の界面でのタンパク質の局在を高精度にマッピングし、その分布の均一性を定量的に評価した点にあります。特に、異なる乳化剤の組み合わせがタンパク質の分布の均一性にどのように影響するかを明らかにし、これが乳化物の安定性にどのように寄与するかを理解することができました。これにより、食品乳化物の設計と最適化において重要な指標を提供することが可能となりました。
4. 未解決問題:
将来的には、さらに多様な乳化剤や異なる濃度での影響を詳細に調べること、また、実際の食品システムにおけるタンパク質の挙動を解析することが挑戦として残されています。さらに、乳化物の長期的な物理化学的安定性に対するタンパク質の分布の影響を時間経過と共に追跡する研究も必要です。これにより、より実用的で効果的な食品乳化剤の開発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. 目的:
この論文の主な目的は、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に関連する慢性的な問題を克服することです。また、農業中心の有機化合物ベースのナノ酵素の限界を克服し、より小さい物理的直径と多様な材料を使用したナノ酵素を提案しています。
2. 使用したデータや情報:
この研究で使用されたデータには、アミノ酸ベースの持続可能な有機ナノ酵素の製造過程、物理的直径、表面電荷、均一な形態、ペルオキシダーゼ様触媒活性の評価、及びアレルギー生物分子の検出に関するデータが含まれています。特に、ナノ酵素の動力学プロファイル（Km値）やヒスタミンの検出限界（LOD）などの詳細な分析が行われています。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、持続可能なアミノ酸を基にした有機ナノ酵素を使用し、従来のナノ酵素よりも小さい物理的サイズと多様な材料でナノ酵素を製造する新しい方法を開発した点です。また、改良された製造過程により、速やかな（最大3時間で）ナノ酵素の製造が可能となり、均一な形態と特定の表面電荷を持つナノ酵素を実現しました。これにより、従来のナノ酵素の持つ問題点を解決しています。
4. 未解決の問題:
将来的には、この有機ナノ酵素のさらなる応用可能性を探ることが挙げられます。具体的には、異なる種類の生物学的及び環境的標的に対する感度や選択性を改善するための研究が必要です。また、製造プロセスのさらなる最適化や、ナノ酵素の安定性や再現性を高めるための研究も重要です。
title:
Amino acid-based, sustainable organic nanozyme for allergic biomolecule detection
author:
DONG HOON, LEE, Mohammed , Kamruzzaman
date:
2024-07-11
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-4q3nn?rft_dat=source%3Ddrss

Non-targeted metabolomics-based molecular networking enables the chemical characterization of Rumex sanguineus
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、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。この植物は食用資源としての人気が高まっていますが、その化学組成はまだ十分に理解されていません。したがって、非標的質量分析に基づくメタボロミクス分析を行い、その化学成分を詳細に分析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、Rumex sanguineusの根、茎、葉のサンプルを抽出し、UHPLC-HRMSを用いて分析しました。その後、特徴ベースの分子ネットワーキングによってサンプルを評価し、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種類の一次および特殊代謝物が注釈されました。これらの代謝物は8つの生化学クラスに分類されました。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
この研究の新規性は、Rumex sanguineusの化学組成に関する詳細な情報を提供することにあります。特に、多くの代謝物がポリフェノール類とアントラキノン類に属していることが明らかになり、アントラキノンの一つであるエモジンの葉における蓄積が高いことが判明しました。これにより、有益な成分と有害な成分を理解するためのメタボロミクス研究の重要性が強調されました。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
将来的には、Rumex sanguineusに含まれる成分の安全性や毒性に関するさらなる詳細な研究が必要です。特に、アントラキノン類の存在による潜在的な毒性に焦点を当てた研究が求められます。また、この植物の薬用から現代の料理用途への遷移に伴い、どのように安全に利用できるかについてのガイドラインの確立も重要な課題です。
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、ウォッカの真正性を保証し、ブランドを保護し、消費者の安全を保障するために、ウォッカ生産に使用される原材料の植物起源を識別するための技術を開発することです。さらに、異なるC3植物からのアルコール混合物を分析し、偽造を検出することも目的としています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、ウォッカの生産に使用される穀物、ジャガイモ、サトウダイコンの原材料の植物起源を区別するために、²H SNIF NMR技術と化学計量学的手法を使用しました。また、異なるC3植物からのアルコールの混合物も初めて分析され、その結果は分散分析（ANOVA）とTukeyのテストを用いて確認されました。
3. 新規性・解決した問題:
この研究の新規性は、異なるC3植物からのアルコール混合物を分析し、ウォッカの偽造を検出することが初めて試みられた点にあります。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、組成を決定するための線形関係が確立されました。これにより、原材料によっては10％から50％の範囲で偽造物の検出閾値を設定することが可能になりました。
4. 未解決問題:
この研究では、原材料の種類によって異なる検出閾値が設定されていますが、より低い濃度での偽造物の検出方法の改善が必要です。また、他の原材料や異なる地域からの原材料を使用した場合の研究も行う必要があります。これらの問題を解決することで、ウォッカの真正性の保証と消費者の安全がさらに強化されるでしょう。
title:
Identifying the Botanical Origin of Alcohol Using 2H SNIF NMR: A Case Study of “Polish Vodka” PGI
author:
Barbara, Pacholczyk-Sienicka, Grzegorz, Ciepielowski, Jakub, Krassowski, Łukasz, Albrecht
date:
2024-07-05
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-jc9vb?rft_dat=source%3Ddrss

Unraveling Plant-Microbe Dynamics with Metabolomics: Pathogens, Symbionts, and Endophytes
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
このレビューは、植物と微生物間の相互作用を解明するうえでのメタボロミクスの重要な役割とその進展を探ることを目的としています。具体的には、病原体の攻撃時の代謝変化を明らかにし、植物の抵抗性に関連する重要な代謝物を特定し、病気抵抗性が向上した作物の育種を支援すること、さらには共生関係の代謝の複雑さを調査し、シグナル代謝物の重要性を強調し、農業やバイオテクノロジーへの応用が期待される生物活性化合物を発見することです。
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？:
このレビューは、最近の研究を総合して、メタボロミクスが提供するデータを用いています。これには、病原体による攻撃中の植物の代謝変化、植物の抵抗性に関連する代謝物の同定、共生関係におけるシグナル代謝物の役割などが含まれます。また、内生菌からの生物活性化合物の発見に関する情報も取り入れています。
3. 与えられた論文の新規性や、解決できた問題は何ですか？:
このレビューの新規性は、メタボロミクスを用いて植物と微生物間の複雑な化学的相互作用を理解する方法を変革した点にあります。メタボロミクスにより、植物の病気抵抗性に寄与する代謝物を特定し、それを基にした作物の育種が可能になりました。また、共生関係の代謝の詳細な解析を通じて、新たな生物活性化合物の発見にもつながり、これが農業やバイオテクノロジーでの応用に寄与する可能性が示されました。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
未解決の問題としては、さらに多くの植物種や微生物種に対するメタボロミクスの適用を拡大すること、代謝物と植物の抵抗性や共生関係の間の因果関係をより詳細に解明すること、そして発見された生物活性化合物の機能や安全性を詳しく調べ、実際の農業現場での利用に向けた具体的な応用方法を開発することが挙げられます。これらの問題に取り組むことで、より持続可能で強靭な農業実践へとつながる知見が得られるでしょう。
title:
Unraveling Plant-Microbe Dynamics with Metabolomics: Pathogens, Symbionts, and Endophytes
author:
Katie, Fan
date:
2024-07-04
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-k402t?rft_dat=source%3Ddrss

Predicting Multiple Taste Sensations with a Multiobjective Machine Learning Method
1. 与えられた論文は、何を目的としていますか？:
この研究の主な目的は、基本的な味覚（苦味、甘味、旨味）を識別するためのマルチクラス予測モデルを開発し、それを公開ウェブプラットフォームに統合することです。このモデルを使用して、食品成分の物理化学的特性に基づいて味覚の認識を予測し、食品の合理的な設計や伝統的な薬理治療に補完する食事の工学など、新しい方法論を開発することが目指されています。
2. 与えられた論文では、どのようなデータや情報を用いましたか？:
この研究では、化学化合物の分子構造を使用して、それらの味覚を分類するための機械学習ベースのアルゴリズムが開発されています。具体的には、分子間の相互作用と味受容体との関係を解析して、味覚の認識プロセスを理解し、予測モデルの作成に役立てています。
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マルチクラス予測モデルの開発にあります。従来のモデルでは、味覚の全スペクトルを予測することが困難でしたが、この研究により、基本的な味覚を効果的に識別することが可能となりました。また、このモデルを公開ウェブプラットフォームに統合することで、広範な利用者が容易にアクセスできるようになり、食品設計や医療への応用が期待されます。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
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マルチクラスモデルの開発が挙げられます。また、食品成分の物理化学的特性だけでなく、個々の感覚違いや文化的背景なども考慮したより複雑な味覚予測モデルの構築も必要です。これにより、より正確で個別化された食品設計が可能となるでしょう。
title:
Predicting Multiple Taste Sensations with a Multiobjective Machine Learning Method
author:
Lorenzo, Pallante, Lampros, Androutsos, Agorakis, Bompotas, Filip, Stojceski, Gianvito, Grasso, Dario, Piga, Giacomo, di Benedetto, Christos, Alexakos, Athanasios, Kalogeras, Konstantinos, Theofilatos, Marco Agostino, Deriu, Seferina, Mavroudi
date:
2024-07-02
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-k3rcq-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Bridging targeted (Zeno MRM-HR) and untargeted (SWATH) LC-MS in a single run for sensitive high-resolution exposomics.
1. 目的:
この研究は、生物学的サンプル中の極微量の化合物の検出における感度と化学物質の広範囲なカバレッジのバランスを見つけることを目的としています。具体的には、ターゲット指向と非ターゲット指向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）法の開発を通じて、エクスポゾームの広範な調査を可能にすることを目指しています。
2. 使用されたデータや情報:
この研究では、人間のプラズマ（SRM 1950）と血清（SRM 1958）の標準参照物質を用いて、新開発されたZeno MRM-HR + SWATHとSWATHのみの方法で分析を行いました。また、最適化されたMRM遷移は、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、および潜在的に有益なキセノバイオティックスなど135種類の多様な毒性物質に対して行われました。
3. 新規性と解決された問題:
この研究の新規性は、MRM-HRとSWATH実験を一つの分析ランで組み合わせることにより、Zeno技術を活用して感度を向上させた点にあります。これにより、スパイクされたSRM材料におけるより低い濃度レベルの検出が可能となり、感度が平均で2.2倍から3倍向上しました。また、検出頻度は68%増加しました。これは、超微量バイオモニタリング分析における非ターゲットメタボロミクスの性能不足を克服する有望な方法を示しています。
4. 未解決の問題:
この研究では、感度と化学物質カバレッジのバランスを大きく改善しましたが、さらなる化合物の同定や定量の精度向上、他のオミックス領域への応用拡大（例えば、リピドミクスやメタボロミクス）など、未解決の課題が残されています。また、実際の生物学的サンプルにおける方法の適用性や実用性の検証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

Identifying and Filling the Chemobiological Gaps of Gut Microbial Metabolites
1. 目的:
人間の腸内微生物由来の代謝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、神経系に関与していることから、これらの代謝物の研究が進められています。これらの代謝物がホストと細菌のタンパク質との相互作用を通じて効果を発揮することから、「代謝物ミメティック」分子を薬剤や栄養補助食品としての使用が提案されています。この研究は、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を期待して、これらの化合物の人間およびマイクロバイオーム関連タンパク質との公開された相互作用の全セットを取得・分析し、その構造、化学クラス、標的クラス、生物学的起源におけるパターンを見つけ出すことを目的としています。
2. 使用したデータや情報:
この研究では、これまでに公開された人間およびマイクロバイオーム関連タンパク質との代謝物の相互作用の全データを取得し、それらの構造、化学クラス、標的クラス、生物学的起源に関するパターンを分析しました。さらに、仮想スクリーニングを用いて相互作用を4倍以上に拡大し、遡及的分析でそれらを検証し、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. 新規性や解決できた問題:
この研究の新規性は、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既存のデータを大幅に拡張し、それらの相互作用を仮想スクリーニングと遡及的分析を用いて検証することにあります。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、これらの化合物の化学生物学的空間の完全な解明に向けて、多くの信頼性の高い予測を提供しました。
4. 未解決問題:
将来的には、提供された予測に基づいて、実験的検証を迅速かつ集中的に行う必要があります。また、これらの代謝物が具体的にどのようにして生物学的プロセスに影響を与えるかのメカニズムの解明も重要な課題です。さらに、代謝物ミメティック分子の安全性と効果に関する臨床試験も必要になるでしょう。
title:
Identifying and Filling the Chemobiological Gaps of Gut Microbial Metabolites
author:
Gonzalo, Colmenarejo, Cristian, Orgaz, Andrés, Sánchez-Ruiz
date:
2024-06-12
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-3ws9d?rft_dat=source%3Ddrss

Specific derivatization of internal alkynes for improved electrospray analysis
1. 目的:
この研究の主な目的は、植物や菌類が生成する内部アルキンの特定と分析を容易にするための新しい導出プロトコル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不安定であり、分析を容易にするための特定の化学ツールが欠けているため、その検出と分析が難しいとされています。
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、これにより電気噴霧イオン化効率が大幅に改善されることを利用しました。また、導出化中のRuAAC反応のLC-MSによる速やかな（1分間の）直接分析を通じて、触媒由来のルテニウム錯体の形成と消耗の動態を観察しました。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、内部アルキンのLC-MS分析を改善するための導出プロトコルを開発した点にあります。この方法は、自然に存在する多くの内部アルキンと比較して電気噴霧イオン化効率を大幅に向上させることができ、最大で32,000倍のイオン化効率の増加を実現しました。これにより、複雑な生物学的抽出物や他の複雑なサンプルでの使用が可能となり、内部アルキンの特定と分析が容易になりました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、RuAAC導出化の限界に関するメカニズムの洞察を提供する可能性のある、触媒由来のルテニウム錯体のより詳細な研究が挙げられます。これらの錯体の動態を理解することで、導出プロトコルのさらなる最適化が可能となるかもしれません。また、この導出法を用いて他の未知の内部アルキンの同定や分析を行うことも重要な次のステップです。
title:
Specific derivatization of internal alkynes for improved electrospray analysis
author:
Curt, Fischer, Ju Eun, Jeon, Kevin B., Smith, Elizabeth, Sattely
date:
2024-05-29
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-kn67s?rft_dat=source%3Ddrss

The LimoFish Green Chemistry Process for the Marine Bioeconomy
1. 目的:
与えられた論文では、リモネンを用いて魚加工廃棄物から脱脂する「ゼロ廃棄物抽出プロセス」を適用し、従来の石油由来の溶剤（n-ヘキサンやペトロリウムエーテル）を使用した抽出方法と比較して、その適用性、環境への配慮、効率性を評価することを目的としています。このプロセスは、持続可能な海洋バイオエコノミーを実現するための低コストで効率的な生産手法を提案しています。
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、リモネンによる脱脂プロセス（LimoFishプロセス）と、n-ヘキサンやペトロリウムエーテルを使用した従来の抽出プロセスを比較しています。具体的な比較データや抽出効率などの情報が用いられていると考えられます。
3. 新規性と解決した問題:
この研究の新規性は、リモネンを使用したゼロ廃棄物抽出プロセス「LimoFish」を開発し、従来の石油由来の溶剤を使用した方法と比較して、環境負荷が低く、効率的な抽出が可能であることを示した点にあります。また、このプロセスはグリーン抽出の原則と海洋バイオリファイナリーの要求を満たしており、持続可能な生産手法としての潜在性を示しています。
4. 未解決問題:
将来的には、このゼロ廃棄物抽出プロセスをさらに多様な海洋資源に適用し、その効率や適用範囲を広げる必要があります。また、プロセスのスケールアップや実用化に向けた技術的、経済的な課題も解決する必要があるでしょう。さらに、抽出された成分の有効活用方法や市場への導入戦略など、バイオリファイナリー全体の最適化も重要な課題となります。
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」というペクチンと、低結晶性の微細化セルロース「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ウェイスト循環経済プロセスとして、豊富な農業産業廃棄物を高需要のあ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？:
研究では、着色された甘いオレンジ（Citrus sinensis）の生物廃棄物を出発材料として使用し、工業用ソニケーターを使用して、水だけで行われる空洞化がどのように一般的に有効であるかを示しています。
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、未処理の柑橘類加工廃棄物を利用して、環境に優しい方法で価値の高いバイオポリマーを生成する点にあります。また、ゼロウェイストという循環経済のアプローチを採用しているため、廃棄物を有効活用し、廃棄物の量を削減するという問題を解決しています。
4. 将来取り組むべき未解決問題として、何が残されていますか？:
将来的には、このプロセスのスケーラビリティや経済的実行可能性をさらに評価する必要があります。また、生成されるバイオポリマーの具体的な用途や市場での需要を詳細に分析することも重要です。さらに、他の種類の農業廃棄物に対しても同様のプロセスを適用する可能性を探ることも、未解決の課題として挙げられます。
title:
Cavitation as a zero-waste circular economy process to convert citrus processing waste into biopolymers in high demand
author:
Mario, Pagliaro, Rosaria, Ciriminna, Giuseppe, Angellotti, Giovanna, Li Petri, Francesco, Meneguzzo, Cristina, Riccucci, Gabriella, Di Carlo
date:
2024-05-13
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qsvv5?rft_dat=source%3Ddrss

Cloning instruments, model maintenance and calibration transfer
1. 与えられた論文の目的:
非破壊スペクトルセンサー（NDSS）の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、ケモメトリクスでのロバスト性として参照されます。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、提案された概念に従って先行研究を分類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:
この論文では、キャリブレーションモデルの維持に関する問題を扱うために、ケモメトリクスおよび機械学習の分野での先行研究を参照しています。具体的には、スペクトルの幾何学的修正、スペクトル空間、キャリブレーションモデルの修正という形でのキャリブレーション転送のパラダイムや、機械学習コミュニティでのドメイン適応パラダイムに関する研究が引用されています。
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という問題を体系的に扱い、そのための概念の語彙を提供し、関連する研究を整理し分類することにあります。これにより、データセットのシフトの下でのモデルの維持という、これまで個別に扱われてきた問題を、統一的なトピックとして扱うことができるようになりました。
4. 未解決の問題:
将来的には、異なる環境や条件下でのNDSSの性能を保持するためのより効果的なキャリブレーションモデルの開発が必要です。また、実際の適用場面でのロバスト性を確保するために、さらなる研究が求められています。この論文では、キャリブレーションモデルの維持に関する問題に焦点を当てていますが、実際の応用における具体的な解決策や技術の開発も今後の課題として残されています。
title:
Cloning instruments, model maintenance and calibration transfer
author:
Ramin, Nikzad-Langerodi, Valeria, Fonseca-Diaz, Jean-Michel , Roger
date:
2024-05-08
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-ghf2g?rft_dat=source%3Ddrss

Preparation and biochemical evaluation of diallyl-thiosulfinate/polyoxyethylene conjugated pH-responsive micelle with enhanced stability, hydrosolubility and antibacterial properties
1. 目的:
この研究の主な目的は、ニンニク（Allium sativum）から得られる主要な生理活性化学物質であるジアリルチオスルフィン酸（アリシン）の不安定な特性を改善することです。具体的には、ポリオキシエチレン（Brij S20およびBrij 58）を用いた適切な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室温（25°C）で向上させ、その量と生物活性を保持することを目指しています。
2. 使用データ・情報:
この研究では、Brij S20とBrij 58という二種類のポリオキシエチレンを用いたミセルキャリアシステムの比較を行い、アリシンの安定性と包括性について評価しました。また、ミセル化状態でのアリシンの安定性がpHと温度によって大きく影響されること、さらに酸性pH 1.5でのアリシンのミセルからの放出が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:
この研究の新規性は、アリシンの不安定性を改善するためにpH応答性ミセルキャリアシステムを利用した点にあります。特に、Brij 58を用いたミセルキャリアシステムが優れた安定性と包括性を示したこと、そして低pHを刺激としてアリシンを制御された方法で放出させることができる点は、胃腸管ルーメンや低pHを持つ癌細胞環境での生物活性を促進する可能性を示しています。また、ミセル化法がアリシンの生物活性や適切な生体適合性を損なわないことも確認されました。
4. 未解決問題:
今後の課題としては、アリシンを含むミセルベースの製剤の商業的利用可能性をさらに高めるために、さまざまな生物学的および化学的環境でのミセルシステムの挙動を詳細に解析することが挙げられます。また、ミセルからのアリシンの放出メカニズムをさらに最適化し、特定の臨床的ニーズに応じた調整が必要です。
title:
Preparation and biochemical evaluation of diallyl-thiosulfinate/polyoxyethylene conjugated pH-responsive micelle with enhanced stability, hydrosolubility and antibacterial properties
author:
Souptik, Bhattacharya, Sayamdipta , DasChowdhury
date:
2024-05-03
link:
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-l76ph-v2?rft_dat=source%3Ddrss

Ice recrystallization inhibition activity of chemically defined carrageenans
1. 目的:
本研究の目的は、定義された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。
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、および分子構造と存在するカチオンに関して広範な異質性を示すいくつかのハイブリッドカラギーナンが調査されました。選択された商業サンプルはその後、カリウム、カルシウム、一部ナトリウムの形に変換されました。変更されたカラギーナンの化学的特性は、適用された手順によって分子構造が変化しなかったことを示し、異なるカチオン形態に成功して変換されました。
3. 新規性や解決できた問題:
この研究は、カラギーナンの分子構成とIRI活性との関係に関する知識を大幅に拡張しました。特に、κカラギーナンとハイブリッドカラギーナンの連続するκユニットは高い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こと、そしてカラギーナンのカチオン形態がIRI活性に影響を与えることが明らかになりました。カリウム形のκカラギーナンはカルシウム形よりも明らかに高い活性を示し、カルシウム形はハイブリッドカラギーナンとιカラギーナンでより活性がありました。
4. 未解決問題:
カラギーナンのIRI活性に影響を与えるその他の因子や、異なる環境条件下でのカラギーナンの機能性の詳細な評価が未解決の問題として残されています。また、カラギーナン生産を最適化し、IRI活性を向上させるための具体的な方法の開発も必要です。
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