Sợi cellulose từ bã mía có enzyme bromelain được cố định để ứng dụng trong băng gạc

Springer Science and Business Media LLC - Tập 2 Số 2 - Trang 1-6 - 2020
Costa, Silgia A.1, Cerón, Annie A.1, Petreca, Bruna B.2, Costa, Sirlene M.1
1School of Arts, Sciences and Humanities, Textile and Fashion Course, University of São Paulo, São Paulo, Brazil
2Material Science Royal College of Art, London, England, UK

Tóm tắt

Các enzyme đã và đang ngày càng trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực dược phẩm. Tuy nhiên, do bản chất protein của các enzyme, một phần đáng kể trong số chúng thể hiện tính không ổn định cao dưới một số điều kiện sử dụng nhất định. Một cách tuyệt vời để ổn định chúng là sử dụng các kỹ thuật cố định. Bromelain từ quả dứa đã cho thấy tiềm năng được sử dụng trong điều trị các chấn thương da giống như bỏng và các chấn thương bề mặt. Các sợi vải sinh học từ cellulose của bã mía đã được chế tạo bằng cách chức năng hóa bề mặt với epichlorohydrin (4% v/v) và glutaraldehyde (0.5% v/v), cùng với việc cố định bromelain bằng liên kết cộng hóa trị trong các sợi. Kết quả tốt nhất cho việc cố định enzyme bromelain đạt được khi sử dụng aminopropyltriethoxysilane và tác nhân kích hoạt glutaraldehyde ở pH 7 với các giá trị tương ứng là 68.97% và 88.14% cho tổng lượng protein và hoạt động enzyme. Xét trong khuôn khổ của nghiên cứu được mô tả trong bài báo này, các vật liệu tiên tiến khác từ sợi bột giấy và quy trình sinh học có thể được phát triển bằng cách sử dụng bromelain và các enzyme khác cho các ứng dụng mục tiêu.

Từ khóa

#enzyme bromelain #cố định enzyme #sợi cellulose #bã mía #ứng dụng y tế

Tài liệu tham khảo

citation_title=Modern textiles and biomaterials for healthcare; citation_inbook_title=Handbook of medical textiles; citation_publication_date=2011; citation_pages=1-37; citation_id=CR1; citation_author=S Petrulyte; citation_author=D Petrulis; citation_publisher=Woodhead Publishing Araújo, M., Fangueiro, R., Hong H (2001) Têxteis técnicos na medicina. Aplicações, novos processos e novos produtos. Têxteis Técnicos Materiais do Novo Milénio, 3rd edn. Williams, Ltda citation_journal_title=ACS Biomater Sci Eng; citation_title=Polymeric biomaterials for medical implants and devices; citation_author=AJT Teo, A Mishra, I Park; citation_volume=2; citation_publication_date=2016; citation_pages=454-472; citation_doi=10.1021/acsbiomaterials.5b00429; citation_id=CR3 citation_journal_title=Mater Sci Eng C; citation_title=Preparation, characterization and biological test of 3D-scaffolds based on chitosan, fibroin and hydroxyapatite for bone tissue engineering; citation_author=PAL Lima, CX Resende, GD Almeida Soares; citation_volume=33; citation_publication_date=2013; citation_pages=3389-3395; citation_doi=10.1016/j.msec.2013.04.026; citation_id=CR4 citation_journal_title=Mater Res; citation_title=Fibers obtained from alginate, chitosan and hybrid used in the development of scaffolds; citation_author=DC Furuya, SA Costa, RC Oliveira; citation_volume=20; citation_publication_date=2017; citation_pages=377-386; citation_doi=10.1590/1980-5373-mr-2016-0509; citation_id=CR5 citation_journal_title=Prog Biomater; citation_title=Bone tissue engineering scaffolding: computer-aided scaffolding techniques; citation_author=B Thavornyutikarn, N Chantarapanich, K Sitthiseripratip; citation_volume=3; citation_publication_date=2014; citation_pages=61-102; citation_doi=10.1007/s40204-014-0026-7; citation_id=CR6 citation_journal_title=J Nurs Patient Heal Care; citation_title=Some significant developments in bandage fabrics comparison of some commercially available antimicrobial agents evaluation of antimicrobial activity; citation_author=N Gokarneshan; citation_volume=1; citation_publication_date=2018; citation_pages=1-14; citation_id=CR7 citation_journal_title=Bioresour Technol; citation_title=Biotechnological potential of agro-industrial residues. I: sugarcane bagasse; citation_author=A Pandey, CR Soccol, P Nigam, V Socool; citation_volume=74; citation_publication_date=2000; citation_pages=69-80; citation_doi=10.1016/S0960-8524(99)00142-X; citation_id=CR8 citation_journal_title=Polímeros; citation_title=Vegetal fibers in polymeric composites: a review; citation_author=P Henrique, F Pereira, MDF Rosa; citation_volume=25; citation_publication_date=2015; citation_pages=9-22; citation_id=CR9 Conab (2019) Acompanhamento da Safra Brasileira. https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cana/boletim-da-safra-de-cana-de-acucar . Accessed 7 May 2019 UDOP “Union of Bioenergy Producers” (2018) Cana-de-açúcar. http://www.udop.com.br/index.php?item=noticias&cod=1138389 . Accessed 7 May 2019 citation_title=Atlas del Bagazo de la caña de azúcar; citation_publication_date=1990; citation_id=CR12; citation_author=O Triana; citation_author=M Leonard; citation_author=F Saavedra; citation_publisher=Cuba-9/GEPLACEA/ICIDCA citation_title=Aplicações da biotecnologia na produção de papel e celulose; citation_inbook_title=Biotecnologia Industrial; citation_publication_date=2001; citation_pages=465-484; citation_id=CR13; citation_author=A Ferraz; citation_publisher=Edgard Blucher Ltd citation_journal_title=Ind Crops Prod; citation_title=Role of hemicellulose removal during dilute acid pretreatment on the cellulose accessibility and enzymatic hydrolysis of compositionally diverse sugarcane hybrids; citation_author=VT Oliveira Santos, G Siqueira, AMF Milagres, A Ferraz; citation_volume=111; citation_publication_date=2018; citation_pages=722-730; citation_doi=10.1016/j.indcrop.2017.11.053; citation_id=CR14 citation_journal_title=Carbohydr Polym; citation_title=Environmental and technical feasibility of cellulose nanocrystal manufacturing from sugarcane bagasse; citation_author=RM Leão, PC Miléo, JMLL Maia, SM Luz; citation_volume=175; citation_publication_date=2017; citation_pages=518-529; citation_doi=10.1016/j.carbpol.2017.07.087; citation_id=CR15 citation_journal_title=Bioresour Technol; citation_title=Biological pretreatment of sugarcane bagasse with basidiomycetes producing varied patterns of biodegradation; citation_author=ADS Machado, A Ferraz; citation_volume=225; citation_publication_date=2017; citation_pages=17-22; citation_doi=10.1016/j.biortech.2016.11.053; citation_id=CR16 citation_journal_title=Polym Bull; citation_title=Thermal and chemical characterization of sugarcane bagasse cellulose/lignin-reinforced composites; citation_author=PC Miléo, MF Oliveira, SM Luz; citation_volume=73; citation_publication_date=2016; citation_pages=3163-3174; citation_doi=10.1007/s00289-016-1647-x; citation_id=CR17 citation_journal_title=Int J Text Fash Technol; citation_title=Textile fiber produced from sugarcane bagasse cellulose: an agro-industrial residue; citation_author=SM Costa, SA Costa, R Pahl; citation_volume=3; citation_publication_date=2013; citation_pages=15-28; citation_id=CR18 citation_journal_title=Appl Energy; citation_title=Biomass resources for energy in North-Eastern Brazil; citation_author=P Anselmo Filho, O Badr; citation_volume=77; citation_publication_date=2004; citation_pages=51-67; citation_doi=10.1016/S0306-2619(03)00095-3; citation_id=CR19 Souza LTA, Veríssimo LAA, João BCP et al (2017) Imobilização enzimática: princípios fundamentais e tipos de suporte. Biotecnologia Aplicada à Agroindústria, 4th edn. Edgard Blücher Ltda citation_title=Principles of immobilization of enzymes; citation_inbook_title=Handbook of enzyme biotechnology; citation_publication_date=1995; citation_pages=235-310; citation_id=CR21; citation_author=JF Kennedy; citation_author=MG Roig; citation_publisher=Prentice Hall Ellis Harwood citation_journal_title=J Mol Catal B Enzym; citation_title=Oriented immobilization of stem bromelain via the lone histidine on a metal affinity support; citation_author=P Gupta, T Maqbool, M Saleemuddin; citation_volume=45; citation_publication_date=2007; citation_pages=78-83; citation_doi=10.1016/j.molcatb.2006.12.002; citation_id=CR22 citation_journal_title=Clin Immunol; citation_title=Bromelain treatment decreases neutrophil migration to sites of inflammation; citation_author=DJ Fitzhugh, S Shan, MW Dewhirst, LP Hale; citation_volume=128; citation_publication_date=2008; citation_pages=66-74; citation_doi=10.1016/j.clim.2008.02.015; citation_id=CR23 citation_journal_title=Biotechnol Prog; citation_title=Stability, purification, and applications of bromelain: a review; citation_author=LC Lencastre Novaes, AF Jozala, AM Lopes; citation_volume=32; citation_publication_date=2016; citation_pages=5-13; citation_doi=10.1002/btpr.2190; citation_id=CR24 citation_journal_title=Cell Mol Life Sci; citation_title=Bromelain: biochemistry, pharmacology and medical use; citation_author=HR Maurer; citation_volume=58; citation_publication_date=2001; citation_pages=1234-1245; citation_doi=10.1007/PL00000936; citation_id=CR25 citation_journal_title=Pak J Nutr; citation_title=Therapeutic application of pineapple protease; citation_author=BN Tochi, Z Wang, S-Y Xu; citation_volume=7; citation_publication_date=2008; citation_pages=513-520; citation_doi=10.3923/pjn.2008.513.520; citation_id=CR26 citation_journal_title=Biotechnol Res Int; citation_title=Properties and therapeutic application of bromelain: a review; citation_author=R Pavan, S Jain, Kumar A Shraddha; citation_volume=2012; citation_publication_date=2012; citation_pages=1-6; citation_doi=10.1155/2012/976203; citation_id=CR27 citation_journal_title=Biomed Rep; citation_title=Potential role of bromelain in clinical and therapeutic applications (review); citation_author=V Rathnavelu, N Alitheen, S Sohila; citation_publication_date=2016; citation_doi=10.3892/br.2016.720; citation_id=CR28 citation_journal_title=Carbohydr Polym; citation_title=Enhancement of anti-inflammatory activity of bromelain by its encapsulation in katira gum nanoparticles; citation_author=M Bernela, M Ahuja, R Thakur; citation_volume=143; citation_publication_date=2016; citation_pages=18-24; citation_doi=10.1016/j.carbpol.2016.01.055; citation_id=CR29 citation_journal_title=J Clean Prod; citation_title=An integrated approach for pineapple waste valorisation. Bioethanol production and bromelain extraction from pineapple residues; citation_author=L Seguí Gil, P Fito Maupoey; citation_volume=172; citation_publication_date=2018; citation_pages=1224-1231; citation_doi=10.1016/j.jclepro.2017.10.284; citation_id=CR30 citation_journal_title=J Clean Prod; citation_title=Controlled eco-friendly shrink-resist finishing of wool using bromelain; citation_author=A Kaur, JN Chakraborty; citation_volume=108; citation_publication_date=2015; citation_pages=503-513; citation_doi=10.1016/j.jclepro.2015.07.147; citation_id=CR31 citation_journal_title=J Gen Physiol; citation_title=Crystalline soybean trypsin inhibitor: ii. General properties; citation_author=M Kunitz; citation_volume=30; citation_publication_date=1947; citation_pages=291-310; citation_doi=10.1085/jgp.30.4.291; citation_id=CR32 Walter HE (1984) Proteinases: methods with hemoglobin, casein, and azocoll as substrates. In: Methods of enzymatic analysis, 5th edn. Verlag Chemie, Weinheim, pp 270–277 citation_journal_title=J Mater Sci Mater Med; citation_title=Immobilisation of catalase on the surface of biodegradable starch-based polymers as a way to change its surface characteristics; citation_author=SA Costa, RL Reis; citation_volume=15; citation_publication_date=2004; citation_pages=335-342; citation_doi=10.1023/B:JMSM.0000021098.75103.3a; citation_id=CR34 citation_journal_title=J Agric Food Chem; citation_title=Purification and characterization of hydrolase with chitinase and chitosanase activity from commercial stem bromelain; citation_author=TH Hung, YM Chang, HY Sung, CT Chang; citation_volume=50; citation_publication_date=2002; citation_pages=4666-4673; citation_doi=10.1021/jf0114886; citation_id=CR35 citation_journal_title=Anal Biochem; citation_title=A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding; citation_author=MM Bradford; citation_volume=72; citation_publication_date=1976; citation_pages=248-254; citation_doi=10.1016/0003-2697(76)90527-3; citation_id=CR36 citation_journal_title=Biotechnol Prog; citation_title=Pineapple stem bromelain immobilized on different supports: catalytic properties in model wine; citation_author=I Benucci, M Esti, K Liburdi, GA Maria Vittoria; citation_volume=28; citation_publication_date=2012; citation_pages=1472-1477; citation_doi=10.1002/btpr.1639; citation_id=CR37 citation_journal_title=AIP Conf Proc; citation_title=Bromelain encapsulation on hydrogel chitosan-poly(N-vinyl pyrrolidone) full-IPN; citation_author=PP Sandhy, E Budianto, S Hudiyono; citation_publication_date=2018; citation_doi=10.1063/1.5082441; citation_id=CR38 citation_journal_title=Coatings; citation_title=Multifunctional surface modification of mulberry silk fabric via PNIPAAm/Chitosan/PEO nanofibers coating and cross-linking technology; citation_author=J Li, B Wang, J Lin; citation_volume=8; citation_publication_date=2018; citation_pages=68; citation_doi=10.3390/coatings8020068; citation_id=CR39 citation_journal_title=Cellulose; citation_title=Gauze-reinforced electrospun regenerated cellulose ultrafine fibers for immobilizing bromelain; citation_author=S Talingtaisong, T Vongsetskul, W Panatdasirisuk, P Tangboriboonrat; citation_volume=24; citation_publication_date=2017; citation_pages=2967-2975; citation_doi=10.1007/s10570-017-1307-9; citation_id=CR40 citation_journal_title=Braz J Chem Eng; citation_title=Pineapple fruit bromelain recovery using recyclable functionalized ordered mesoporous silica synthesized from sugarcane leaf ash; citation_author=A Arumugam, V Ponnusami; citation_volume=30; citation_publication_date=2013; citation_pages=477-486; citation_doi=10.1590/S0104-66322013000300006; citation_id=CR41