Influence of transglutaminase or 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) on the properties of fish-skin gelatin films

Piotrowska, Barbara; Sztuka, Katarzyna; Kołodziejska, Ilona; Dobrosielska, Elżbieta

doi:10.1016/j.foodhyd.2007.07.006

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“…The addition of casein and the treatment with the cross-linker (EDC) were carried out because it is known that gelatin films do not have the ideal water vapor barrier and water absorption properties for many of the applications in the food and pharmaceutical industries. 14,[29][30][31] In the context of the application of this system as films which allow p-hydroxyacetanilide permeation, parameters such as swelling, water absorption, water vapor permeability and film morphology are of particular importance. disodium phosphate heptahydrate (Reagen Quimibrás), sodium chloride and potassium chloride (Nuclear) were used to prepare the buffer solutions. )…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Protein-based films cross-linked with 1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC): effects of the cross-linker and film composition on the permeation rate of p-hydroxyacetanilide as a model drug

Cristiano¹,

Fayad²,

Porto³

et al. 2010

J. Braz. Chem. Soc.

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Filmes reticulados de gelatina (Gel), caseína (Cas) e a mistura Gel/Cas (1:1, m/m) foram estudados em termos das propriedades térmicas, morfológicas e absorção de água e quanto ao perfil de permeação de p-hidroxiacetanilida (p-HAA ) como fármaco modelo. O grau de reticulação por 1-etil-3-(3-cloridrato) dimetilaminopropil carbodiimida (EDC) foi de 90,6% para filmes de Gel e cerca de 70% para filmes de Cas e misturas Gel/Cas (1:1, m/m). A total solubilidade dos filmes não-reticulados foi reduzida para somente 21 -22% após reticulação com EDC. Apesar do alto grau de reticulação, o intumescimento dos filmes de Gel (87,2%) foi praticamente o dobro do determinado para filmes de Gel/Cas (1:1, m/m) e Cas. A taxa de permeação de p-HAA seguiu a ordem Gel > Gel/Cas @ Cas para filmes reticulados, ou seja, um comportamento consistente com o maior intumescimento da Gel em relação aos outros dois sistemas estudados. Os menores valores de permeação observados para filmes de Cas e Gel/Cas, sugerem que estes sistemas podem ser utilizados para controlar a permeação de fármacos. Considerando os diferentes modelos matemáticos aplicados, os sistemas estudados não mostraram um bom ajuste relativamente a equação de primeira ordem e somente uma parcial correlação com as equações de ordem zero e do modelo de Higuchi. No entanto, uma boa correlação (r 2 > 0,99) foi obtida utilizando a equação da lei das potências (valores de n = 0,70 -0,87), indicando que a permeação de p-HAA através dos filmes foi controlada principalmente pelo mecanismo de difusão.Cross-linked films of gelatin (Gel), casein (Cas) and their (1:1, m/m) mixture (Gel/Cas) were studied in terms of their thermal, morphological and water absorption properties and the permeation profile of p-hydroxyacetanilide (p-HAA) as a model drug. The degrees of cross-linking by 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) were 90.6% for Gel films and approximately 70% for Cas and Gel/Cas films. The totally soluble non cross-linked films achieved only 21 -22% of solubility after cross-linking with EDC. Despite the high cross-linking degree, the swelling of Gel films (87.2%) was practically twice that determined for Gel/Cas and Cas films. The permeation rate of p-HAA followed the order Gel > Gel/Cas @ Cas for cross-linked films, which is consistent with the Gel film showing a greater swelling than the other two systems studied. Lower permeation rates were observed for Cas and Gel/Cas films, suggesting that these could be used as rate-controlling systems for drug permeation. For the different mathematical models applied, the systems studied did not show a good fit with the first-order equation and only a partial fit with the zero-order equation and Higuchi's model. However, good correlations (r 2 > 0.99) were obtained using the power law equation (n = 0.70 -0.87), indicating that the p-HAA permeation through the films was mainly controlled by a diffusion mechanism.Keywords: gelatin, casein, films, cross-linking, drug permeation Introduction Gelatin (Gel), which is obtain...

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Protein-based films cross-linked with 1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC): effects of the cross-linker and film composition on the permeation rate of p-hydroxyacetanilide as a model drug

Cristiano¹,

Fayad²,

Porto³

et al. 2010

J. Braz. Chem. Soc.

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“…These results are in agreement with other reports. Although de Carvalho and Grosso (2004) reported that the WVP coefficient was lower in bovine gelatin films cross-linked with TG than in an untreated gelatin film, Piotrowska et al (2008) observed that the water barrier properties of fish skin gelatin were not altered by TG cross-linking.…”

Section: Wvp Of Csg Film Cross-linked With Tgmentioning

confidence: 94%

Characterization of Edible Film Fabricated with Channel Catfish Ictalurus punctatus Gelatin by Cross-Linking with Transglutaminase

Oh¹

2012

Fisheries and aquatic sciences

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The objectives of this research were to improve the film-forming properties of Channel Catfish Ictalurus punctatus skin gelatin (CSG) by cross-linking with transglutaminase (TG), determine and optimize the TG reaction time, and characterize the mechanical and barrier properties of CSG edible film. Cross-linking of CSG was performed by TG for 0, 10, 20, 30, and 40 min at 50°C, and the reaction was confirmed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The color and mechanical and barrier properties of edible films fabricated with CSG cross-linked with TG were characterized. Gelatin yields from the extraction ranged from 18.2% to 23.3%. SDS-PAGE exhibited dark bands at 120 and 250 kDa, indicating successful TG-mediated cross-linking. The color of CSG film was not affected by TG cross-linking. The tensile strength of CSG films cross-linked with TG decreased from 42.59 to 21.73 MPa and the percent elongation increased from 42.92% to 76.96% as reaction times increased from 0 to 40 min. There was no significant difference in water vapor permeability of CSG films.

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“…Este comportamento também é visível sobre a tensão de ruptura (Figura 2 (c)). Entretanto, conforme Piotrowska et al (2008), o tratamento com a TGase confere fragilidade ao filme, ocasionando assim a redução do alongamento bem como a diminuição da tensão máxima de ruptura, apesar de que pode se observar que a concentração de gelatina foi o fator significativo (estatisticamente) na variação das respostas estudadas.…”

Section: Propriedades Mecânicasunclassified

Propriedades Mecânicas E Solubilidade De Filmes De Gelatina Reticulados Com Transglutaminase

Nishihora¹,

Niehues²,

Quadri³

2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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* RESUMO -Filmes biopoliméricos têm contribuído com o setor de embalagens ecológicas e biodegradáveis. Contudo, aqueles de origem proteica são pouco aplicados nessa área devido ao caráter hidrofílico desse material. No presente trabalho, foram produzidos filmes de gelatina suína tipo A, utilizando a enzima transglutaminase (TGase) como agente reticulante. Através de um planejamento experimental composto central, foram determinados os efeitos da concentração de gelatina e quantidade de enzima na solubilidade de filmes em meio aquoso bem como suas características mecânicas: a tensão máxima de ruptura (σ), módulo de Young (E 0 ) e alongamento (ε). Verificou-se que a solubilidade foi reduzida de maneira significativa apenas para no nível máximo de TGase (0,231% m/V). As propriedades mecânicas tiveram comportamento similar à solubilidade, pois houve redução da tensão de ruptura e alongamento com o aumento da concentração de ambos, sendo isso indicativo do aumento de fragilidade do filme devido ao efeito de reticulação da cadeia polimérica. No entanto, o módulo de Young teve maiores valores em níveis baixos de concentração de gelatina e 0,2% de transglutaminase. INTRODUÇÃOOs biopolímeros, assim como os polímeros, são macromoléculas constituídas por moléculas menores, os monômeros, isto é, a unidade de repetição que forma o polímero ou biopolímero (Saldivar-Guerra e Vivaldo-Lima, 2013). Nesse contexto, as proteínas tem atraído grande atenção nas últimas décadas como possíveis fontes para o desenvolvimento de novos materiais de constituição polimérica devido à sua estrutura macromolecular altamente polar e reativa (Ebnesajjad, 2012).Materiais proteicos, como é o caso da gelatina, tem ampla aplicação em recobrimento de superfícies bem como na produção de filmes comestíveis, pois a película formada tem capacidade de preservar as características organolépticas dos alimentos (Nussinovitch, 2009). Isso se deve ao fato de que polímeros naturais como as proteínas fornecem boas barreiras para gases como o O 2 e o CO 2 , contudo são bastante sensíveis a presença de água (Baldwin et al., 1995). Contudo, uma das formas de reduzir a permeabilidade e a solubilidade em água de filmes de gelatina é através do processo de reticulação ou também denominado "crosslinking", o qual promove a união de duas ou mais cadeias poliméricas por meio de uma ponte de átomos entre elas, todos ligados por Área temática: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia 1

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Influence of transglutaminase or 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) on the properties of fish-skin gelatin films

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Protein-based films cross-linked with 1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC): effects of the cross-linker and film composition on the permeation rate of p-hydroxyacetanilide as a model drug

Protein-based films cross-linked with 1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC): effects of the cross-linker and film composition on the permeation rate of p-hydroxyacetanilide as a model drug

Characterization of Edible Film Fabricated with Channel Catfish Ictalurus punctatus Gelatin by Cross-Linking with Transglutaminase

Propriedades Mecânicas E Solubilidade De Filmes De Gelatina Reticulados Com Transglutaminase

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