Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації
Kefir grains (KG) were studied using low-temperature 1H NMR spectroscopy, DSC, and thermogravimetry to analyse the influence of the hydration degree on the properties of water bound in KG, as well as effects of dispersion media (air, weakly polar CDCl3, CDCl3 + F3CCOOD) and temperature. An increase...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/369 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543875059941376 |
|---|---|
| author | Gun'ko, V. M. Turov, V. V. Krupska, T. V. Golovan, A. P. Pakhlov, E. M. Tsapko, M. D. Skubiszewska-Zięba, J. Charmas, B. |
| author_facet | Gun'ko, V. M. Turov, V. V. Krupska, T. V. Golovan, A. P. Pakhlov, E. M. Tsapko, M. D. Skubiszewska-Zięba, J. Charmas, B. |
| author_sort | Gun'ko, V. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:16:01Z |
| description | Kefir grains (KG) were studied using low-temperature 1H NMR spectroscopy, DSC, and thermogravimetry to analyse the influence of the hydration degree on the properties of water bound in KG, as well as effects of dispersion media (air, weakly polar CDCl3, CDCl3 + F3CCOOD) and temperature. An increase in water content added to dried KG results in changes in water structure and supramolecular organisation in bacteria, low- and high-molecular components of KG. Five types of water are observed in KG: (i) weakly associated water characterised by a low value of the chemical shift of proton resonance dH = 1–2 ppm; (ii) strongly associated water at dH = 4–5.5 ppm (similar to that of bulk water), (iii) weakly bound water frozen at 265 K < T < 273 K; (iv) strongly bound water frozen at 200 K < T < 265 K; and (v) bulk water, which does not directly interact with bacteria, cells, and macromolecules. NMR cryoporometry and thermoporometry based on both DSC and thermogravimetry give close results and show detailed changes in intracellular and extracellular organisations of water and other low-molecular weight compounds due to hydration/dehydration, addition of weakly polar (CDCl3) or strongly polar (F3CCOOD) compounds, heating or freezing. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:31Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-369 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:35Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3692022-06-29T10:16:01Z States of water vs. temperature in differently hydrated kefir grains Зависимость состояния воды от температуры в зернах кефира при различной гидратации Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації Gun'ko, V. M. Turov, V. V. Krupska, T. V. Golovan, A. P. Pakhlov, E. M. Tsapko, M. D. Skubiszewska-Zięba, J. Charmas, B. kefir grains weakly associated and strongly associated water кефірні гранули слабоасоційована та сильноасоційована вода кефирные гранулы слабоассоциированная и сильноассоциированная вода Kefir grains (KG) were studied using low-temperature 1H NMR spectroscopy, DSC, and thermogravimetry to analyse the influence of the hydration degree on the properties of water bound in KG, as well as effects of dispersion media (air, weakly polar CDCl3, CDCl3 + F3CCOOD) and temperature. An increase in water content added to dried KG results in changes in water structure and supramolecular organisation in bacteria, low- and high-molecular components of KG. Five types of water are observed in KG: (i) weakly associated water characterised by a low value of the chemical shift of proton resonance dH = 1–2 ppm; (ii) strongly associated water at dH = 4–5.5 ppm (similar to that of bulk water), (iii) weakly bound water frozen at 265 K < T < 273 K; (iv) strongly bound water frozen at 200 K < T < 265 K; and (v) bulk water, which does not directly interact with bacteria, cells, and macromolecules. NMR cryoporometry and thermoporometry based on both DSC and thermogravimetry give close results and show detailed changes in intracellular and extracellular organisations of water and other low-molecular weight compounds due to hydration/dehydration, addition of weakly polar (CDCl3) or strongly polar (F3CCOOD) compounds, heating or freezing. Методами низкотемпературной 1НЯМР спектроскопии, ДСК и термогравиметрии изучено влияние степени гидратации, дисперсной среды (воды, слабополярного растворителя CDCl3, CDCl3+ F3CCOOD ) и температуры на свойства связанной воды в кефирных гранулах (КГ). Установлено, что в результате увеличения содержания воды, добавляемой к высушенным КГ, изменяется структура воды в супрамолекулярных структурах бактерий, низко- и высокомолекулярных компонентов КГ. Обнаружено пять типов воды в КГ: ( i) слабо ассоциированная вода, которая характеризуется низким значением величины химического сдвига протонного резонанса dH = 1–2 м.д.; (ii ) сильно ассоциированная вода dH = 4–5.5 м.д. (аналогично объемной воде), ( iii) слабо связанная вода, которая замерзает при 265 K < T < 273 K; ( iv) сильно c вязанная вода, которая замерзает при 200 K < T < 265 K; и (v ) объемная вода, которая непосредственно не взаимодействует с бактериями, клетками, макромолекулами. ЯМР-криопорометрия и термопорометрия, базирующиеся на методах ДСК и термогравиметрии, дают близкие результаты, детально показывая изменения организации внутриклеточной и внеклеточной воды и других низкомолекулярных соединениях, при гидратации/дегидратации с добавлением слабополярного ( CDCl3 ) или сильно полярного компонента (F3 CCOOD ), нагревании или замерзании. Методами низькотемпературної 1Н ЯМР спектроскопії, ДСК і термогравіметрії досліджено вплив ступеня гідратації, дисперсного середовища (води, слабополярного розчинника CDCl3, CDCl3 + F3CCOOD) і температури на властивості зв?язаної води в кефірних гранулах (КГ). Встановлено, що в результаті збільшення вмісту води, що додають до висушених КГ, змінюється структура води в супрамолекулярних структурах бактерій, низько- та високомолекулярних компонентів КГ. Виявлено п?ять типів води в КГ: (i) слабко асоційована вода, яка характеризується низьким значенням величини хімічного зсуву протонного резонансу dH = 1–2 м.ч.; (ii) сильно асоційована вода dH = 4–5.5 м.ч. (аналогічно об?ємній воді), (iii) слабко зв?язана вода, яка замерзає при 265 K < T < 273 K; (iv) сильно зв?язана вода, яка замерзає при 200 K < T < 265 K, та (v) об’ємна вода, яка безпосередньо не взаємодіє з бактеріями, клітинами, макромолекулами. ЯМР-кріопорометрія та термопорометрія, які базуються на методах ДСК і термогравіметрії, дають близькі результати та детально показують зміни в організації внутрішньоклітинної й позаклітинної води та інших низькомолекулярних сполук, при гідратації/дегідратації з додаванням слабкополярного (CDCl3) чи сильнополярного компоненту (F3CCOOD), при нагріванні чи замерзанні. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-02-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/369 10.15407/hftp07.01.086 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 7 No. 1 (2016): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 86-96 Химия, физика и технология поверхности; Том 7 № 1 (2016): Химия, физика и технология поверхности; 86-96 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 7 № 1 (2016): Хімія, фізика та технологія поверхні; 86-96 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp07.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/369/366 Copyright (c) 2016 V. M. Gun'ko, V. V. Turov, T. V. Krupska, A. P. Golovan, E. M. Pakhlov, M. D. Tsapko, J. Skubiszewska-Zi?ba, B. Charmas |
| spellingShingle | кефірні гранули слабоасоційована та сильноасоційована вода Gun'ko, V. M. Turov, V. V. Krupska, T. V. Golovan, A. P. Pakhlov, E. M. Tsapko, M. D. Skubiszewska-Zięba, J. Charmas, B. Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title | Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title_alt | States of water vs. temperature in differently hydrated kefir grains Зависимость состояния воды от температуры в зернах кефира при различной гидратации |
| title_full | Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title_fullStr | Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title_full_unstemmed | Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title_short | Залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| title_sort | залежність стану води від температури в зернах кефіру при різній гідратації |
| topic | кефірні гранули слабоасоційована та сильноасоційована вода |
| topic_facet | kefir grains weakly associated and strongly associated water кефірні гранули слабоасоційована та сильноасоційована вода кефирные гранулы слабоассоциированная и сильноассоциированная вода |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/369 |
| work_keys_str_mv | AT gunkovm statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT turovvv statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT krupskatv statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT golovanap statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT pakhlovem statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT tsapkomd statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT skubiszewskaziebaj statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT charmasb statesofwatervstemperatureindifferentlyhydratedkefirgrains AT gunkovm zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT turovvv zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT krupskatv zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT golovanap zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT pakhlovem zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT tsapkomd zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT skubiszewskaziebaj zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT charmasb zavisimostʹsostoâniâvodyottemperaturyvzernahkefiraprirazličnojgidratacii AT gunkovm zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT turovvv zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT krupskatv zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT golovanap zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT pakhlovem zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT tsapkomd zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT skubiszewskaziebaj zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí AT charmasb zaležnístʹstanuvodivídtemperaturivzernahkefíruprirízníjgídratacíí |