来自Hermetia illucens exuviae的基:一种可持续的生物聚合物,产生具有抗氧化剂细胞保护的组成定义的功能性小聚合物

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 昆虫生物技术 昆虫生物技术
• 生物聚合物的化学化学

背景情况:

• 昆虫排泄物,特别是来自黑兵 (Hermetia illucens),是大量的废物流.
• 素是体的主要组成部分,是有价值的生物聚合物的前体,如醇糖 (COS).
• 优化基提取和转化对于可持续的生物聚合物生产至关重要.

研究的目的:

• 为了研究黑兵幼虫和幼外作为高纯度阿尔法基的来源.
• 描述来自不同生命阶段的alpha-chitin的结构性质.
• 从这种标准化基源中生产和评估生物活性基醇糖 (COS),用于抗氧化剂应用.

主要方法:

• 从黑士兵的生命阶段解决的阿尔法基提取.
• 基纯度,产量,结晶性,热稳定性和表面形态的表征.
• 异质脱乙烯化以产生奇托和酸介导的脱聚合以产生COS.
• 使用DPPH,ABTS,H2O2和铁的降解功率测试来评估COS抗氧化活性.
• 在HL-60细胞中评估COS细胞毒性和细胞内抗氧化作用.

主要成果:

• 高纯度的alpha-chitin (98.8%) 已成功提取出来,而幼外则产生了更高的数量和更高的结晶度.
• 幼虫外为基提供了更多孔和更容易化学接触的表面.
• 产生了具有狭窄的低聚合度 (DP2-6) 的水溶性COS.
• COS 显示出与酸相比的显著剂量依赖的抗氧化活性,以及在细胞中强烈抑制活性氧物种.
• 在有效度下,COS是非细胞毒性的,并且减少了细胞氧化应激标志物.

结论:

• 黑士兵的体是COS生产中结构定义的alpha-chitin的有价值,可持续的来源.
• 具有特征的素结构影响COS特性和生物活性.
• 生成的COS具有显著的抗氧化能力,使其适用于生物医学和材料科学应用.
• 这项研究建立了循环经济方法,将昆虫废物价值化为功能生物材料.