Zeina - Zein

Zein / z ı ɪ n / jest klasa prolaminy białka znajdują się w kukurydzy (kukurydzy). Jest zwykle wytwarzany w postaci proszku z mączki z glutenu kukurydzianego . Zein to jedno z najlepiej poznanych białek roślinnych. Czysta zeina jest klarowna, bezwonna, bez smaku, twarda, nierozpuszczalna w wodzie, jadalna i ma wiele zastosowań przemysłowych i spożywczych.

Zastosowania komercyjne

Historycznie zeina była wykorzystywana do produkcji szerokiej gamy produktów komercyjnych, w tym powłok do kubków papierowych, podszewek do butelek po napojach sodowych, tkanin odzieżowych, guzików, klejów, powłok i spoiw. Dominującym historycznym zastosowaniem zeiny był rynek włókien tekstylnych, gdzie produkowano ją pod nazwą „Vicara”. Wraz z rozwojem syntetycznych alternatyw, stosowanie zeiny na tym rynku ostatecznie zniknęło. Dzięki zastosowaniu elektroprzędzenia włókna zeiny zostały ponownie wyprodukowane w laboratorium, gdzie zostaną przeprowadzone dodatkowe badania, aby ponownie wejść na rynek włókien. Może być stosowany jako powłoka wodno-tłuszczowa do kartonów i umożliwia recykling.

Właściwości Zein sprawiają, że jest cenna w przetworzonej żywności i farmaceutykach, w konkurencji z szelakiem owadzim . Obecnie jest używany jako powłoka do cukierków, orzechów, owoców, tabletek i innych produktów spożywczych i leków w kapsułkach. W Stanach Zjednoczonych może być oznaczony jako „ glazura cukiernicza ” (co może również odnosić się do glazury na bazie szelaku) i stosowany jako powłoka na produktach piekarniczych lub jako „białko roślinne”. Jest klasyfikowany jako ogólnie uznany za bezpieczny ( GRAS ) przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków. W przypadku powłok farmaceutycznych zeina jest preferowana w stosunku do szelaku spożywczego, ponieważ jest całkowicie naturalna i wymaga mniej testów zgodnie z monografią USP.

Zein może być dalej przetwarzany na żywice i inne polimery bioplastyczne , które można wytłaczać lub zwijać w różne produkty z tworzyw sztucznych. Wraz z rosnącymi obawami środowiskowymi dotyczącymi powłok syntetycznych (takich jak PFOA ) i obecnymi wyższymi cenami produktów petrochemicznych opartych na węglowodorach, coraz większy nacisk kładzie się na zeinę jako surowiec do różnych zastosowań nietoksycznych i odnawialnych polimerów, szczególnie w przemyśle papierniczym. Inne powody ponownego zainteresowania zeiną to zaniepokojenie kosztami składowania tworzyw sztucznych na wysypiskach oraz zainteresowanie konsumentów substancjami naturalnymi. Istnieje również szereg potencjalnych nowych zastosowań w przemyśle spożywczym.

Naukowcy z University of Illinois w Urbana-Champaign i William Wrigley Jr. Company badali ostatnio możliwość wykorzystania zeiny do zastąpienia części bazy gumowej w gumie do żucia. Badają również zastosowania medyczne, takie jak wykorzystanie cząsteczki zeiny do „przenoszenia biozwiązków do docelowych miejsc w ludzkim ciele”. Według kilku badaczy istnieje wiele potencjalnych zastosowań związanych z bezpieczeństwem żywności, które mogą być możliwe w przypadku opakowań na bazie zeiny. Kontrahent wojskowy bada zastosowanie zeiny do ochrony opakowań żywności MRE . Inne zbadane zastosowania w zakresie pakowania/bezpieczeństwa żywności obejmują mrożonki, gotowe do spożycia kurczaki oraz sery i płynne jajka . Naukowcy zajmujący się żywnością w Japonii zauważyli zdolność cząsteczki zeiny do działania jako bariera dla wody.

Chociaż istnieje wiele istniejących i potencjalnych zastosowań zeiny, główną barierą dla większego sukcesu komercyjnego był do niedawna jego historycznie wysoki koszt. Ceny Zein są teraz bardzo konkurencyjne w stosunku do szelaku spożywczego. Zein może być pozyskiwany jako produkt uboczny w procesie produkcji etanolu lub w nowej produkcji na morzu.

Rodzina genów

Alfa-prolamin są głównymi nasion białka zapasowe z gatunków trawy szczepu Andropogoneae . Są one niezwykle bogate w reszty glutaminy, proliny, alaniny i leucyny , a ich sekwencje wykazują szereg powtórzeń tandemowych, które przypuszczalnie są wynikiem wielokrotnej duplikacji wewnątrzgenowej . W Zea mays (kukurydza) zeiny 22 kDa i 19 kDa są kodowane przez dużą rodzinę wielogenową i są głównymi białkami magazynującymi nasiona , stanowiącymi 70% całkowitej frakcji zeiny. Strukturalnie zeiny 22 kDa i 19 kDa składają się z dziewięciu sąsiednich, topologicznie antyrównoległych helis skupionych w zniekształconym cylindrze . Alfa-zeiny 22 kDa są kodowane przez 23 geny ; dwudziestu dwóch członków znajduje się w mniej więcej tandemowym układzie tworzącym gęsty klaster genów . Do ekspresji genów w klastrze przeplatane nonexpressed genów . Niektóre z eksprymowanych genów różnią się pod względem regulacji transkrypcji . Wydaje się, że amplifikacja genów zachodzi w blokach genów, wyjaśniających szybką i zwartą ekspansję gromady podczas ewolucji kukurydzy.

Inne polimery biodegradowalne

• Celofan
• Plaskrobia
• Poli-3-hydroksymaślan
• Polikaprolakton
• Poliglikolid
• Kwas polimlekowy

Bibliografia

Linki zewnętrzne

• Freeman ZEIN
• INVIZ przez POET