PRODUCTION AND IN VIVO TOXICITY TESTING OF MICROCRYSTALLINE CELLULOSE DERIVED FROM BACTERIAL CELLULOSE


Cite item

Full Text

Abstract

The aim of the present research is production of microcrystalline cellulose (MCC) derived from bacterial cellulose and estimation of MCC micromorphological and toxicological characteristics. The microcrystalline cellulose was derived from bacterial cellulose using acid hydrolysis. Shape and size of the MCC microcrystallites were studied using scanning electron microscopy. Preclinical toxicity testing of the MCC preparations included acute and subacute toxicity experiments. The micromorphological characteristics of fibrillar structure of bacterial cellulose and MCC microcrystallites derived from bacterial cellulose were visualized as a study result. It has been stated that microcrystallites of bacterial MCC had a prolate form in comparison with plant (cotton) MCC. Short fusiform shape of microcrystallites is shown for the plant MCC. The diameter of the microcrystallites derived from bacterial cellulose reduced after hydrolysis without shortening in microcrystallites length. Consequently, the amorphous parts are located substantially on the surface of the fusiform body. The analysis of the study results of acute and subacute toxicity has shown that intragastric MCC administration by fixed dose 4,9 - 43,4 - 434,8 mg/kg to the experimental animals (white non-pedigree rats) did not kill them or deviate from normal physical state. It was found that bacterial MCC may be classified in accordance with State standard GOST 121007-76 (State standard on harmful substance) as IV hazard class "low-hazard substance".

About the authors

K S Bolotova

Northern (Arctic) Federal University

Email: k.bolotova@narfu.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры биологии, экологии и биотехнологии 163002, г. Архангельск, Наб. Сев. Двины, д. 17

O V Buyuklinskaya

Northern State Medical University

A S Chistyakova

Northern State Medical University

O V Travina

Federal Center for Integrated Arctic Research of Russian Academy of Sciences

Архангельск

D G Chukhchin

Northern (Arctic) Federal University

References

  1. Аутлов С. А., Базарнова Н. Г., Кушнир Е. Ю. Микрокристаллическая целлюлоза: структура, свойства и области применения (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 3. С. 33-41
  2. Болотова К. С., Чухчин Д. Г., Майер Л. В., Гурьянова А. А. Морфологические особенности фибриллярной структуры растительной и бактериальной целлюлозы // Лесной журнал. 2016. № 6. С. 153-165
  3. Малков А. В., Чухчин Д. Г., Болотова К. С., Тышкунова И. В., Новожилов Е. В. Новый подход к дифрактометрическому определению степени кристалличности целлюлозы // Материалы VI международной конференции «Физикохимия растительных полимеров», г. Архангельск, 2-3 июня 2015. C. 201-205.
  4. Митрофонов Р. Ю., Будаева В. В., Сакович Г. В. Получение и свойства гель-пленки бактериальной целлюлозы // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. Т. 18, № 5. С. 587-592.
  5. Сидоров П. И., Гудков А. Б., Унгуряну Т. Н. Системный мониторинг общественного здоровья // Экология человека. 2006. № 6. С. 3-8.
  6. Чухчин Д. Г., Малков А. В., Тышкунова И. В., Майер Л. В., Новожилов Е. В. Способ дифрактометрического определения степени кристалличности веществ // Кристаллография. 2016. Т. 61, № 3. С. 375-379.
  7. Хабриев Р. У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. 2-е изд. М.: Медицина, 2005. 832 с.
  8. Щербо А. П., Хачатурян М. Р. Роль коррекции состояния желудочно-кишечного тракта в повышении эффективности лечения и профилактики патологии кожи // Экология человека. 2016. № 8. С. 45-52.
  9. Jing W., Chunxi Y., Yizao W., Honglin L., Fang H., Kerong D., Yuan H. Laser patterning of bacterial cellulose hydrogel and its modification with gelatin and hydroxyapatite for bone tissue engineering // Soft Materials. 2013. Vol. 11, iss. 2. Р. 173-180.
  10. Pokalwar S. U., Mishra M. K., Manwar A. V. Production of cellulose by Gluconacetobacter sp. // Recent Research in Science and Technology. 2010. N 2 (7). P 14-19.
  11. Qiu K., Netravali A. N. A review of fabrication and applications of bacterial cellulose based nanocomposites // Polymer Reviews. 2014. Vol. 54, iss. 4. P. 598-626.
  12. Reiniati I., Hrymak A. N., Margaritis A. Recent developments in the production and applications of bacterial cellulose fibers and nanocrystals // Critical Reviews in Biotechnology. 2017. Vol. 37, iss. 4. P. 510-524
  13. Sunasee R., Hemraz U. D., Ckless K. Cellulose nanocrystals: a versatile nanoplatform for emerging biomedical applications // Expert Opinion on Drug Delivery. 2016. Vol. 13, iss. 9. P. 1243-1256.

Copyright (c) 2018 Human Ecology


 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies