Raziskovalci Laboratorija za vodne in turbinske stroje (LVTS) so skupaj z raziskovalci Odseka za polimerno kemijo in tehnologijo, Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo ter Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo Kemijskega inštituta (KI) in fakultete za farmacijo (FFA) s pomočjo kavitacijskih mehurčkov pripravili hitosan z nizko molsko maso. Rezultate študije so objavili v reviji Ultrasonics Sonochemistry (IF=9.7).
Ob kolapsu kavitacijskega mehurčka se v zelo omejeno časovno in prostorsko območje sprosti energija, ki povzroči mehanske in kemijske fenomene, povezane s kavitacijo. Ti fenomeni lahko med drugim povzročijo cepitev glikozidnih vezi in posledično razgradnjo polisaharidov. Raziskovalci so v študiji preiskovali vpliv intenzivnosti kavitacije, koncentracije H2O2, priprave vzorca in pH medija na učinkovitost razgradnje hitosana.
Slika 1: Grafični povzetek raziskave
Konvencionalne metode priprave hitosana z nizko molsko maso, zahtevajo visoke temperature ali pa so dolgotrajne ter pogosto poškodujejo strukturne enote. Raziskovalci so v študiji z uporabo kavitacije in dodatka oksidanta v 48 minutah zmanjšali povprečno molsko maso hitosana za 97,2 %, ne da bi ob tem spremenili njegovo kemijsko strukturo, kar zagotavlja ohranitev funkcionalnih lastnosti.
Rezultati študije ponovno potrjujejo, da bi lahko za cepitev glikozidnih vezi v polisaharidih uporabili kavitacijsko obdelavo. Metoda v primerjavi z kemijskimi in encimskimi metodami ponuja hitrejšo, milejšo in bolj trajnostno alternativo, kar poudarja njen potencial za skalabilno in okolju prijazno proizvodnjo bioaktivnega hitosana z nizko molsko maso.