RUDN University kemister har utvecklat en enkel och bekväm metod för att framställa derivat av den naturliga polymeren kitosan. Dessa derivat är giftfria och har en uttalad antibakteriell aktivitet på nivån med moderna antibiotika. Dessa ämnen kan användas vid tillverkning av antibakteriella skyddsfilmer för livsmedel. Artikeln är publicerad i tidskriften Matkemi .

Konserveringsmedel används i stor utsträckning inom livsmedelsindustrin. De är nödvändiga för att förlänga produkternas hållbarhet. Å andra sidan, konserveringsmedel minskar matens kvalitet. Vissa av dem kan orsaka allergier (bensoesyra) eller vara giftiga (nitrater, nitriter). Syntetiska vaxartade ämnen som används för att belägga frukter kan vara cancerframkallande (bifenyl är förbjudet i USA och EU). Detta förklarar vikten av att hitta nya konserveringsmedel som är effektiva och säkra.

Kitosan är en naturlig polymer som härrör från kitin, huvudkomponenten i insekts- och kräftdjursskal. Den har antibakteriella egenskaper och används redan i livsmedelsindustrin för att förpacka och belägga produkter med en skyddsfilm. Dock, dess aktivitet är mycket sämre än antibiotika.

För att erhålla giftfria och högaktiva derivat av kitosan, RUDN University kemister Andreii Kritchenkov och Margarita Kurasova och deras kollegor har modifierat kitosan med organiska azider genom att "sy" dem till polymerkedjan. Azider är derivat av hydrazoesyra (HN ₃ ). Både organiska och oorganiska azider är giftiga, men deras föreningar med kitosan är inte giftiga. Antibakteriell aktivitet av de erhållna ämnena, azido kitosan, var betydligt högre än för kitosan.

Experimentet visade att prover av polymerer baserade på kitosan hade antibakteriell aktivitet i nivå med antibiotika. Forskarna jämförde denna parameter för azido kitosan med de två vanligaste antibiotikana - ampicillin och gentamicin.

Antibakteriell aktivitet bestämdes genom diffusion in i agarskiktet (näringsämne). En skiva av filterpapper impregnerad med testsubstansen (eller jämförelseantibiotikum) placerades på agarskiktet sått med en bakteriekultur. Ämnet penetrerar agar, döda bakterier eller bromsa deras reproduktion. Som ett resultat, en tillväxthämmande zon bildas runt disken, som skiljer sig från resten av agarytan visuellt. Värdet av en antibakteriell aktivitet uppskattas av diametern på de bildade zonerna. Toxiciteten bestämdes genom ett kolorimetriskt standardtest.

Ett erhållet derivat av kitosan - azido kitosan - förhindrade Staphylococcus aureus tillväxt i en zon med 26 mm i diameter (indikatorn för ampicillin var 30 mm), och på 18 mm för Escherichia coli (i gentamycin var den 22 mm).

Det är, polymeren har nästan samma antibakteriella aktivitet som antibiotika. Detta är oerhört viktigt, eftersom användningen av antibiotika som komponenter i antibakteriella filmer är högst oacceptabel eftersom det leder till uppkomsten av resistenta bakteriestammar. Kitosanföreningar har inte denna nackdel.

Nya kitosanderivat kan användas som ofarliga och effektiva konserveringsmedel för att skapa skyddande filmer för mat på grundval av detta.