Tutaj prezentujemy protokół użycia wstępnie zsyntetyzowanych produktów polimerowych pochodzących z katalizowanej przez grzyby polimeryzacji fenoli roślinnych, zarówno z zaprawami, jak i bez nich (np. FeSO4), aby wywołać odporne na detergenty keratynowe farbowanie włosów w ciągu 2,5 godziny.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Synteza barwników polimerowych pochodzenia roślinnego na bazie fenolu do bezpośredniego farbowania włosów lub na bazie zaprawy
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Skuteczne farbowanie włosów poprzez inkubację in situ keratynowych włosów z produktami katalizowanej przez grzyby lakazowanej polimeryzacji fenoli roślinnych zostało już wcześniej zademonstrowane. Jednak proces farbowania zajmuje dużo czasu w porównaniu z komercyjnymi produktami do farbowania włosów. Aby przezwyciężyć to wąskie gardło, zastosowano wstępnie zsyntetyzowane produkty polimerowe reakcji utleniania lakazy Trametes versicolor na katechinę i katechol, z zaprawą lub bez niej (np. FeSO4), w celu uzyskania trwałego keratynowego farbowania włosów w różnych kolorach i odcieniach. Działanie lakkazy w kwaśnym buforze octanu sodu doprowadziło do głębokiego czarnego zabarwienia po reakcjach sprzężenia między fenolami roślinnymi. Kolorowe produkty barwiące zostały następnie odsolone i zagęszczone za pomocą ultrafiltracji. Barwniki, z zaprawą lub bez, spowodowały znaczny wzrost wartości ΔE (tj. wartości różnicy kolorów) w siwych ludzkich włosach w ciągu 2,5 godziny. Ponadto indukowano różne kolory i odcienie keratyny w zależności od zaprawiania i zmian pH. Włosy farbowane wykazywały również dużą odporność na zabiegi detergentowe, co wskazuje, że nasze metody mogą prowadzić do trwałego farbowania włosów.Ogólnie rzecz biorąc, nasza praca dostarczyła nowych informacji na temat opracowywania przyjaznych dla środowiska metod farbowania włosów jako alternatywy dla komercyjnych toksycznych barwników na bazie diaminy.
Wprowadzenie
Lakkazy to oksydazy, które są aktywne w stosunku do związków fenolowych i polifenolowych. Zostały zidentyfikowane w różnych organizmach żywych, w tym roślinach, grzybach, owadach i bakteriach. Ich działanie enzymatyczne przyczynia się do kilku zjawisk morfogenetycznych1. Enzymy katalizują utlenianie substratów jednoelektronowe, co powoduje powstawanie rodników, które są dalej sprzężone z małymi substancjami organicznymi i powierzchniami stałymi. Takie procesy sprzęgania prowadzą do syntezy oligomerów i polimerów oraz do funkcjonalizacji powierzchni2, 3. Gdy substraty lakazy pochodzą ze źródeł naturalnych, takich jak fenole roślinne, reakcje enzym....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Przygotowanie roślinnych barwników polimerowych pochodzących z fenolu
- Rozpuścić katechol (0,1 g) i (+)-hydrat katechiny (0,1 g) w 32 ml 100 mM buforu octanu sodu (pH 5,0) i 8 ml absolutnego alkoholu etylowego.
- Dodać 10 mg lakkazy T. versicolor do buforu zawierającego katechol i katechinę. Energicznie wymieszaj i wlej roztwór do kwadratowej szalki Petriego. Inkubować naczynie w temperaturze pokojowej w inkubatorze z wytrząsaniem (25 obr./min) przez 24 godziny. Dramatyczną zmianę barwy roztworu z przezroczystej na ciemnoczarną można zaobserwować gołym okiem po reakcjach sprzęgania wywołanych lakkazą.
- Odwirowywać roztwór przez ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
W pierwszej kolejności porównano zdolność barwienia barwników polimerowych ze zdolnością barwienia monomerów pochodzenia roślinnego (tj. katechiny i katecholu). Barwniki polimerowe wywołały znaczną zmianę koloru siwych włosów keratynowych (Rysunek 2A i Rysunek 3), podczas gdy naturalny siwy kolor włosów pozostał bardzo stabilny w przypadku monomerów roślinnych (dane nie pokazano). Następnie oceniono wpływ zapraw na zdolność barwi.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Co ciekawe, nasza metoda skróciła czas potrzebny na farbowanie włosów keratynowych polimeryzacjami naturalnych fenoli wywołanymi utlenianiem. Wywołał również różnorodne kolory włosów poprzez proste manipulacje barwnikami polimerowymi, takie jak zmiana pH i nałożenie zaprawy.
Inkubacja in situ keratynowych włosów z katalizowanym lakazą utlenianiem fenoli roślinnych wymaga zbyt długiego czasu inkubacji, aby uzyskać skuteczne farbowanie7. Tak powolna kinetyka barwienia może wy.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez Program Fundacji Badawczej Nowego Profesora, finansowany przez Narodowy Uniwersytet w Gyeongsang (numer grantu 2015-04-020).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Dodecylosiarczan sodu | Promega | H5114 | |
| Lakkaza z Trametes versicolor | Sigma | 38429-1G | Aktywność enzymu jest oznaczona jako 0,53 U/mg |
| (+)-hydrat katechiny | Sigma | C1251-5G | |
| 1,2-dihydroksybenzen (katechol) | Sigma | 135011-5G | |
| Woda amoniakalna | Duksan | 701 | Zawartość amoniaku jest oznaczona jako 25 ~ 30% |
| Kwas octowy, lodowaty | Duksan | 448 | |
| Siarczan żelaza(II) siedmiowodny | JUNSEI | 83380-1250 | |
| Ultracell 5 kDa | Amicon | PLCC06210 | |
| Mieszane ogniwa ultrafiltracyjne | Millipore | Model 8200 | |
| Ludzkie siwe włosy | PheonixKorea | Nie dostępny | |
| Kolorymetr | SPEC | JCS-10 | |
| Kwadratowa miska | SPL | 10125 | 125 * 125 * 20 (mm) |
Bibliografia
- Jeon, J. R., Chang, Y. S. Laccase-mediated oxidation of small organics: bifunctional roles for versatile applications. Trends Biotechnol. 31, 335-341 (2013).
- Kudanga, T., Nyanhongo, G. S., Guebitz, G. M., Burton, S. Potentia....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
Przeglądaj więcej artykułów
