Characteristics of natural biopolymers and their derivative as sorbents for chromium adsorption : a review / Ruoshi Zhang in JOURNAL OF LEATHER SCIENCE AND ENGINEERING, Vol. 2 (Année 2020)  

[article]  inJOURNAL OF LEATHER SCIENCE AND ENGINEERING > Vol. 2 (Année 2020) . - 15 p. Titre : Characteristics of natural biopolymers and their derivative as sorbents for chromium adsorption : a review Type de document : texte imprimé Auteurs : Ruoshi Zhang, Auteur ; Yongqiang Tian, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 15 p. Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Absorbants et adsorbants Adsorption Biopolymères Cellulose La cellulose est un glucide constitué d'une chaîne linéaire de molécules de D-Glucose (entre 200 et 14 000) et principal constituant des végétaux et en particulier de la paroi de leurs cellules. Chitine Chitosane Le chitosane ou chitosan est un polyoside composé de la distribution aléatoire de D-glucosamine liée en ß-(1-4) (unité désacétylée) et de N-acétyl-D-glucosamine (unité acétylée). Il est produit par désacétylation chimique (en milieu alcalin) ou enzymatique de la chitine, le composant de l'exosquelette des arthropodes (crustacés) ou de l'endosquelette des céphalopodes (calmars...) ou encore de la paroi des champignons. Cette matière première est déminéralisée par traitement à l'acide chlorhydrique, puis déprotéinée en présence de soude ou de potasse et enfin décolorée grâce à un agent oxydant. Le degré d'acétylation (DA) est le pourcentage d'unités acétylées par rapport au nombre d'unités totales, il peut être déterminé par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IR-TF) ou par un titrage par une base forte. La frontière entre chitosane et chitine correspond à un DA de 50 % : en deçà le composé est nommé chitosane, au-delà, chitine. Le chitosane est soluble en milieu acide contrairement à la chitine qui est insoluble. Il est important de faire la distinction entre le degré d'acétylation (DA) et le degré de déacétylation (DD). L'un étant l'inverse de l'autre c'est-à-dire que du chitosane ayant un DD de 85 %, possède 15 % de groupements acétyles et 85 % de groupements amines sur ses chaînes. Le chitosane est biodégradable et biocompatible (notamment hémocompatible). Il est également bactériostatique et fongistatique. Le chitosane est également utilisé pour le traitement des eaux usées par filtration ainsi que dans divers domaines comme la cosmétique, la diététique et la médecine. Chrome Eaux usées -- Epuration Eaux usées -- Teneur en chrome Lignine La lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose et des matières extractibles. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine. Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées, 15 à 35 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules (voir parois pectocellulosiques), mais on en trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci. Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane. La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale. C'est pourquoi elle fait l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses utilisations actuelles en bois d'Å“uvre et en combustible. Voie de biosynthèse : La lignine est une molécule dont le précurseur est la phénylalanine. Cet acide aminé va subir une cascade de réactions faisant intervenir une dizaine de familles d'enzymes différentes afin de former des monolignols. Ces enzymes sont : phénylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hydroxylase (C4H), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyl-CoA shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase (HCT), p-coumarate 3-hydroxylase (C3H), caffeoyl-CoA o-methyltransferase (CCoAOMT), cinnamoyl-CoA reductase (CCR), ferrulate 5-hydroxylase (F5H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) et cinnamyl alcohol deshydrogenase (CAD). Dans un certain nombre de cas, des aldéhydes peuvent également être incorporés dans le polymère. Polypeptides Un polypeptide est une chaîne d'acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. On parle de polypeptide lorsque la chaîne contient entre 10 et 100 acides aminés. Au-dessus de 100 acides aminés on parle généralement de protéine. Parmi eux, les peptides multi-cycliques, les peptides phosphorylés ou encore ceux intégrant des liaisons non-peptidiques ou des peptides conjugués. Certains polypeptides constituent une famille d'antibiotiques dont les molécules très toxiques n'en permettent qu'un usage très limité. D'autres s’imposent aujourd’hui comme des éléments essentiels à la mise au point de vaccins ou de principes actifs destinés aux traitements de certaines pathologies telles que les cancers, les déficiences hormonales, l’ostéoporose. Tanins Index. décimale : 675 Technologie du cuir et de la fourrure Résumé : Chromium is widely used in industry, and improper disposal of wastewater and industrial residues containing excessive chromium can contaminate water and soil, endangering both environmental and human health. Natural biopolymers and their derivatives have been investigated for removal of chromium (Cr) from wastewater. Cellulose, lignin, tannin, chitin, chitosan, and polypeptides are abundant in nature, and have high potential as adsorbents due to their easy access, low cost, and the recyclability of the captured heavy metals. In order to improve their mechanical strength, recyclability, specific surface area, binding site number, and adsorption rate as adsorbents, native materials have also been modified. This review discusses the source of chromium contamination and the main species of interest, as well as their toxicity. The structures of the aforementioned biopolymers were analyzed, and the adsorption mechanism of chromium and the main influencing factors on this process are discussed. The modification methods of various adsorbents and their adsorption effects on chromium are also detailed, and the developmental direction of research on the use of biopolymer adsorption remediation to control chromium contamination is discussed. Note de contenu : - CHROMIUM SPECIES AND THEIR TOXICITY : Adsorption mechanisms - Ionic adsorption mechanism - ADSORPTION-COUPLED REDUCTION MECHANISM - ADSORBENTS : Cellulose - Lignin - Tannin - Chitin and chitosan - Polypeptide - Table 1 : pH at maximum adsorption and adsorption capacity of different types of cellulose DOI : https://doi.org/10.1186/s42825-020-00038-9 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1186/s42825-020-00038-9.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=37457 [article]

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Heterologous expression of alkaline metalloproteinases in bacillus subtilis sck6 for eco-friendly enzymatic unhairing of goatskins / Shihao Zhang in JOURNAL OF THE AMERICAN LEATHER CHEMISTS ASSOCIATION (JALCA), Vol. CXVII, N° 3 (03/2022)  

[article]  inJOURNAL OF THE AMERICAN LEATHER CHEMISTS ASSOCIATION (JALCA) > Vol. CXVII, N° 3 (03/2022) . - p. 113-123 Titre : Heterologous expression of alkaline metalloproteinases in bacillus subtilis sck6 for eco-friendly enzymatic unhairing of goatskins Type de document : texte imprimé Auteurs : Shihao Zhang, Auteur ; Ruoshi Zhang, Auteur ; Xiaoguang Li, Auteur ; Zhe Xu, Auteur ; Yongqiang Tian, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 113-123 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Caractérisation Cuirs et peaux -- Propriétés mécaniques Cuirs et peaux de chèvres Epilage enzymatique Matériaux -- Coloration Métalloprotéinases Wet-blue (tannage) Peau tannée au chrome (le chrome donne une couleur bleue) Index. décimale : 675 Technologie du cuir et de la fourrure Résumé : In this study, alkaline metalloprotease gene 1067 was cloned from Planococcus halotolerans SCU63T and heterologously expressed in Bacillus subtilis SCK6. Using Luria Bertani (LB) broth medium as the initial medium, the optimal medium was obtained through a series of fermentation and culture optimization (g/L): yeast extract (10), soybean powder (15), urea (20), potassium chloride (6.7), calcium chloride (13.3), NaCl (10). On the basis of the optimal medium, the highest enzymatic activity of 1259.21 U/mL could be obtained by culturing at 30°C for 40 h. with pH 8, inoculation amount of 4% and filling amount of 50 mL. EDTA inhibits protease activity and PMSF promotes it, indicating that it was a metalloprotease rather than a serine protease. The optimum reaction temperature of the protease is 70°C, and the optimum pH is 9. The metal ions Zn 2+, Co2+ and surfactant β-ME, Tween 80 can improve the activity of the protease. The results of unhairing, SEM and staining show that this metalloprotease can completely dehair goatskin. Compared with the conventional chemical method, the goatskin after enzymatic unhairing has softer texture and smoother surface, and there is no obvious damage to the goatskin. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Materials - Construction of recombinant plasmid and expression of 1067 in B. subtilis SCK6 - Optimization of fermentations conditions - Purification of protease 1067 - Enzyme assay - Analysis of enzymatic properties - Unhairing function of protease 1067 - Characterization of protease 1067 unhairing - RESULTS AND DISCUSSION : Construction of recombinant strain and identification of protease activity - Fermentation optimization - Purification and identification of protease 1067 - Effect of temperature on enzyme activity and stability - Effect of pH on enzyme activity and stability - Effect of metal ions on enzyme activity - Effects of chemicals on enzyme activity - Effect of organic solvents on enzyme activity - Analysis of unhairing - SEM and analysis of tissue staining - Table 1 : Factors and levels for RSM - Table 2 : ANOVA for quadratic model - Table 3 : Effect of metal ions on enzyme activity - Table 4 : Effect of chemicals on enzyme activity - Table 5 : Effect of solvents on enzyme activity - table 6 : Characterization of mechanical properties of wet blue skin DOI : https://doi.org/10.34314/jalca.v117i3.4892 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1z4VjDZxnKDTJf0c5BtRxJKAwUieQ2jK9/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=37602 [article]

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Heterologous expression of metalloproteinases from planococcus halotolerans SCU63T and eco-friendly enzymatic dehairing of goatskin / Zhang Shihao in JOURNAL OF THE SOCIETY OF LEATHER TECHNOLOGISTS & CHEMISTS (JSLTC), Vol. 105, N° 3 (05-06/2021)  

[article]  inJOURNAL OF THE SOCIETY OF LEATHER TECHNOLOGISTS & CHEMISTS (JSLTC) > Vol. 105, N° 3 (05-06/2021) . - p. 132-139 Titre : Heterologous expression of metalloproteinases from planococcus halotolerans SCU63T and eco-friendly enzymatic dehairing of goatskin Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhang Shihao, Auteur ; Ruoshi Zhang, Auteur ; Xiaoguang Li, Auteur ; Zhe Xu, Auteur ; Yongqiang Tian, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : p. 132-139 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caractérisation Cuirs et peaux de chèvres Enzymes microbiennes Epilage enzymatique Métalloprotéinases Microscopie électronique à balayage Peptidases pH Produits chimiques -- Purification Travail de rivière (cuir) Index. décimale : 675 Technologie du cuir et de la fourrure Résumé : In this study, a metalloproteinase gene from Planococcus halotolerans SCU63 was cloned and expressed in Bacillus sp. SCK6. LB broth medium was used as the initial medium and for a series of fermentation optimisations. The most suitable medium components were as follows (g/l) : yeast extract powder (20), casein (13), tryptone (7), NaCl (10), urea (8). When the inoculation amount was 2%, the filling amount was 100mL, the culture time was 370C, and the pH was 7.0 for 40 hours the protease production reached the highest. The enzyme activity was completely inhibited by EDTA. Surfactants, such as Tween 20, Tween 80, and TritonX-100, could improve the enzyme activity, while SDS could inhibit the enzyme activity. Under protease action, goatskin can be completely depilated at 37oc and 28 hours. Compared with the conventional chemical dehairing, the enzymatic dehairing opened up the goatskin elastic fibre without any hair root in the hair follicle, and the skin was of high quality. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Materials - Construction of recombinant plasmid and expression of 1030 in B. subtilis SCK6 - Optimisation of fermentation conditions - Purification of proteases - Determination of enzyme activity - Characterisation of enzymatic properties - Dehairing function of protease 1030 - Analysis of dehairing - RESULTS : Construction of recombinant plasmid and its expression in SCK6 - Optimisation of fermentation conditions and RSM - Purification and identification of proteases 1030 - Effect of temperature on enzyme activity and stability - Effect of pH on enzyme activity and stability - Effect of NaCl concentration on enzyme activity - Effect of metal ions on enzyme activity - Effect of chemicals on enzyme activity - Effect of organic solvents on enzyme activity - Analysis of enzymatic dehairing - Analysis of SEM and staining - Table 1 : Factors and levels for RSM - Table 2 : ANOVA for quadratic model - Table 3 : Effect of metal ions on enzyme activity - Table 4 : Effect of chemicals on enzyme activity - Table 5 : Effect of solvents on enzyme activity En ligne : https://drive.google.com/file/d/15BWASUeWYefKBb5gBjgfaEyNcAG7bjbz/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35833 [article]

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