Obtaining chitosan from chitine-containing uzbekistan raw materials and research of antimicrobial properties

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The optimal conditions for the isolation of valuable natural biopolymers were revealed. chitosan from cysts of Artemia parthenogenetia in the Aral Sea and from pupae of the silkworm Bombyx mori. Chitosan (Chs) was obtained from cysts of A. parthenogenetia with a molecular weight of 89 kDa, degree of deacetylation (DDA) — 72% and solubility — 81.62%. It has been shown that it is possible to isolate Chs from silkworm pupae of sufficient purity with different molecular weights and DDA depending on the synthesis conditions and the degree of purification. Bombyx mori Chs has a higher molecular weight of 100–160 kDa, a high DDA — up to 90% and a solubility of 88%. IR spectroscopy, X-ray diffraction and elemental analysis have shown the purity of the isolated Chs from various sources. In chitin from
A. parthenogenetia cysts of the Aral Sea, two types of modifications α and β with corresponding syngonies are observed, which confirms its polymorphic structure. The antibacterial activity of B. mori Chs has been shown, which tends to expand the spectrum of suppressed bacteria with increasing concentration and have a bactericidal effect on both gram-negative and gram-positive bacteria. Chs B. mori had an immunostimulating effect on living organisms, which allows us to recommend drugs based on Chs to strengthen the immune system.

Full Text

Restricted Access

About the authors

R. Yu. Milusheva

Institute of Polymer Chemistry and Physics of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: rumilusheva@gmail.com
Uzbekistan, 100128, Tashkent

G. D. Akhymbetova

Institute of Polymer Chemistry and Physics of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: rumilusheva@gmail.com
Uzbekistan, 100128, Tashkent

S. Sh. Rashidova

Institute of Polymer Chemistry and Physics of Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Author for correspondence.
Email: rumilusheva@gmail.com
Uzbekistan, 100128, Tashkent

References

  1. Хитозан / Под ред. К. Г. Скрябин, С. Н. Михайлов, В. П. Варламов. М.: Центр Биоинженерия РАН, 2013. 593 с.
  2. Caracciolo G., Vali H., Moore A., Mahmoudi M. // Nano Today. 2019. V. 27. № 6. P. 10. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2019.06.001
  3. Sheik S., Nagaraja G. K.; Chandrashekar K. R. // Mater. Today Proc. 2018. V. 5. № 10. P. 21011–21017.
  4. Wang W., Meng Q., Li Q., Liu J., Zhou M., Jin Z., Zhao K. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 2. P. 487. https://doi.org/10.3390/ijms21020487
  5. Belbekhouche S., Bousserrhine N., Alphonse V., Le Floch F., Charif Mechiche Y., Menidjel I., Carbonnier B. // Colloids Surf. B. 2019. V. 181. P. 158–165.
  6. Le-Vinh B., Minh N., Le N., Nazir I., Matuszczak B., Bernkop-Schnürch A. // Int. J. Biol. Macromol. 2019. V. 133. P. 647–655. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.04.081
  7. Wang W., Meng Q., Li Q., Liu J., Zhou M., Jin Z., Zhao K. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. P. 487. https://doi.org/10.3390/ijms21020487
  8. Рашидова С. Ш., Милушева Р. Ю. Хитин и хитозан Bombyx mori. Синтез, свойства и применение. Ташкент: ФАН, 2009. 246 c.
  9. Милушева Р. Ю., Авазова О. Б., Рашидова С. Ш. Белок из куколок тутового шелкопряда Bombyx mori L. Выделение, свойства, применение. Ташкент: ФАН, 2020. 216 c.
  10. Mirabdullayev I., Abdullaeva L., Musaev A., Zholdasova I., Mustafaeva Z., Jumaniezova N. // Geophysical Research Ab-stracts. 2007. V. 9. P. 772.
  11. Aladin N. V., Plotnikov I. S. // Proceedings of the Zoological Institute RAS. 2008. V. 312 № 1–2. Р. 145–154.
  12. Rudneva I. I. Artemia/Prospects for Use in the National Economy. Kiev: Naukova Dumka, 1991. C. 6–23.
  13. Ravikumar N. V. // Reactive and Functional Polymers. 2000. V. 46. P. 1–27.
  14. Muzzarelli R. A.A. The Discovery of Chitin. In: Chitosan in Pharmacy and Chemistry / Ed. R.A.A Muzzarelli, C. Muzzarelli. Italy: Atec., 2002. P. 1–8.
  15. Милушева Р. Ю., Пирниязов К. К., Рашидова С. Ш. //Вестник Тверского гос. ун-та. Серия: Химия. 2016. № 2. C.119–124.
  16. Gamzazade A. I., Shlimak B. M., Sklyar A. M., Stykova E. V., Pavlova S. A., Rogozin S. V. // Acta. Polym. 1985. V. 36. № 8. Р. 421–424.
  17. Погодина Н. В., Павлов Г. М., Бунин С. В., Меньшиков А. В. // Высокомолек. cоединения. 1986. № 28. С. 232–239.
  18. Государственная фармакопея СССР. 2012. XI. M: Медицина, Т. 2. С. 24.
  19. Государственная фармакопея СССР. 1987. XI. М: Медицина, Т. 1. С. 175.
  20. Климова В. А. Основные микрометоды анализа органических соединений. Москва: Химия, 2001. 75 с.
  21. Литвиненко Л. И., Бойко Е. Г. // Биология внутренних вод. 2008. № 1. С. 40–48.
  22. Bansal V., Sharma P. K., Sharma N. // Adv. Biol. Res. 2011. V. 5. № 1. P. 28–37.
  23. Rinaudo M. // Progress in Polymer Science. 2006. V. 31. Р. 603–632.
  24. Kumar M. R., Muzzarelli R. A. A., Muzzarelli C., Sashi­va H., Domb A. J. // Chemical Reviews. 2004. V. 104. Р. 6017‒6084.
  25. Югай С. М., Шахобутдинов С. Ш., Атаханов А. А., Рашидова С. Ш. // Химический журнал Казахстана. 2019. Т. 67. № 3. С. 254–265.
  26. Хажибаев К. Г. Бердимбетова Г. Е., Карлыбаева Б. П., Ощепкова Ю. И. // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. 2019. № 9. С. 63. http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7769
  27. Ильина А. В., Варламов В. П., Ермаков Ю. А. // Докл. Академии наук. 2008. Т. 421. № 2. С. 199–201.
  28. Chen Y. M., Chung Y. C., Wang L. W., Chen K. T., Li S. Y. // J. Environ. Sci. Health A. 2002. V. 37. Р. 1379.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction patterns of chitin (1) and chitosan (2) from Aral Sea cysts.

Download (743KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. IR spectra: CT (1) and HS (2) from cysts of the Aral Sea.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. IR spectrum of chitosan from B. mori.

Download (144KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».