ヒドロキシエチルセルロースと赤キャベツ色素の組み合わせによるカチオン性グアーガムフィルムの抗菌性とpH応答性の設計と検証

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Int. J. Biol. Macromol..2020 Jun;S0141-8130(20)33639-4. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.198.Epub 2020-06-26.

ヒドロキシエチルセルロースと赤キャベツ色素の組み合わせによるカチオン性グアーガムフィルムの抗菌性とpH応答性の設計と検証

Design and validation of antibacterial and pH response of cationic guar gum film by combining hydroxyethyl cellulose and red cabbage pigment.

Menglong Chu
Nianrong Feng
Hu An
Guanglin You
Changshun Mo
Hongyang Zhong
Liuru Pan
Dongying Hu

PMID: 32599235 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.198.

抄録

カチオン性グアーガム（CGG）複合フィルム（CGG-HEC、RC）の抗菌性とpH応答性を、エンハンサーとしてヒドロキシエチルセルロース（HEC）を、スマート活性物質としてレッドキャベツ（RC）を使用して構築するために、簡単で実行可能な方法を採用した。HECの含有量の違いが二元複合フィルム（CGG-HEC）の性能に与える影響は、CGGとHECの相溶性が良いため、HECを10%添加することで最高の引張強度（51.59MPa）が得られることを示しています。また、HECを10%添加し、RCを3%添加した三元複合フィルム(RC3)は、高い引張強度(65.41MPa)、適切な水蒸気透過率(1.08)、良好な熱力学的安定性など、あらゆる面で良好な性能を有しています。また、RC3は、CGGやRCの抗菌性を活かして、大腸菌や黄色ブドウ球菌に対しても良好な抗菌性を有している。また、ＲＣ３は、環境ｐＨの変化に対応することができ、顕著な色変化を示し、豚肉や豆乳の劣化を検出する際にも顕著な色変化を示す。したがって、本発明の三元複合フィルム（RC3）は、良好な機械的特性、抗菌性、インテリジェントな応答特性を有しており、インテリジェントな抗菌包装に利用できる可能性がある。

A simple and feasible method was adopted to construct the antibacterial and pH response of cationic guar gum (CGG) composite films (CGG-HEC, RC) through using hydroxyethyl cellulose (HEC) as an enhancer and red cabbage (RC) as a smart active substance. The effect of different HEC content on the binary composite films (CGG-HEC) performance shows that the highest tensile strength (51.59 MPa) can be obtained by adding 10% HEC due to the good compatibility between CGG and HEC. The ternary composite film (RC3) with 10% HEC and 3% RC addition has good performance in all aspects, such as high tensile strength (65.41 MPa), appropriate water vapor transmission coefficient (1.08), and good thermodynamic stability. In addition, RC3 has good antibacterial properties against E. coli and Staphylococcus aureus, taking advantage of the antibacterial properties of CGG and RC. RC3 can respond to changes in environmental pH and has a significant color change, and also has a significant color change when detecting the deterioration of pork and soy milk. Therefore, the ternary composite film (RC3) has good mechanical properties, antibacterial and intelligent response characteristics, and may be used in intelligent antibacterial packaging.