Chitosan um Schalentiervergiftungen zu verhindern

Chitosan wird bereits vielfältig genutzt um Schadstoffe wie Medikamentenrückstände oder Schwermetalle aus dem Wasser zu filtern. In der vorgestellen Studie sollen Verbundstoffe aus Chitosan, Aktivkohle und Tonerde hergestellt werden um Toxine von Schalentiervergiftungen zu binden.

Das Potenzial von Verbundstoffen auf Chitosanbasis für die Adsorption von diarrhöischen Schalentiergiften

Leal, J.F.; Amado, P.S.M.; Lourenço, J.P.; Cristiano, M.L.S. The Potential of Chitosan-Based Composites for Adsorption of Diarrheic Shellfish Toxins. Toxins 2024, 16, 200. https://doi.org/10.3390/toxins16040200

Diarrhöische Schalentiervergiftungen sind eine signifikante Gefahr für die allgemeine Gesundheit durch den Verzehr von kontaminierten Schalentieren. Die Toxine werden von einer Mikroalge produziert und enthalten hauptsächlich Okadainsäure, sowie ihre Analoga Dinophysistoxin-1 (DTX-1), Dinophysistoxin-2 (DTX-2) und Fettsäurene- 7-O-alkyl (DTX-3).

Die Symptome einer Schalentiervergiftung beinhalten Schwindel, Erbrechen, Durchfall und Bauchschmerzen. Die Toxine sind zwar oft nicht letal, aber eine erhöhte Konzentration der Okadainsäure produzierenden Mikroalge in einem maritimen Ökosystem führt zu einem Fangverbot von Schalentieren. Verschiedene Möglichkeiten zur Eliminierung des Schellfischtoxins wurden getestet, allerdings erfolgte der Abbau oft nur unzureichend. Deshalb werden dringend neue Methoden benötigt um das Toxin zu entfernen.

Eine Möglichkeit dafür ist die Kombination von absorbierenden Stoffen wie Chitosan, Aktiv-Kohle und Tonerde. Chitosan wird bereits genutzt um Schadstoffe wie Schwermetalle, Farbstoffe oder Medikamentenrückstände aus dem Wasser zu filtern und weist zudem eine ausgezeichnete Bioabbaubarkeit auf. Aktivierter Kohlenstoff dagegen ist ideal um organische Mikroschadstoffe zu binden wie z.B. Pestizide, während Tonerde wie Montmorillonit (MMT) als Kationenaustauscher metallische Ionen im Abwasser reduzieren kann.

In der hier vorgestellten Studie sollen Verbundstoffe aus Aktivkohle (AC) und/oder Tonerde (MMT) die in Chitosan-Biopolymeren eingeschlossen sind hergestellt und charakterisiert werden. Die Adsorptionseigenschaften der Verbundstoffe gegenüber Okadainsäure (OA) sowie DTX wurden in Salzwasser untersucht um die beste Zusammensetzung zu ermitteln. Verwendet wurde jeweils ein Chitosan mit einem mittleren (CTS-MW) und einem niedrigen Molekulargewicht (CTS-LW). Verschiedenste Chitosane finde Sie bei uns im Online Shop!

ERGEBNISSE

• Synthese der Verbundstoffe: Erfolgreiche Beschichtung und Interaktion von AC und MMT mit beiden Chitosanen, allerdings hat die Wechselwirkung bei den Chitosan mit dem mittleren Molekulargewicht und MMT nur auf der Oberfläche stattgefunden
• Adsorptionseffizienz: Von den getesteten Verbundstoffen wies die CTS-MW/AC-Kombination die höchste Adsorptionseffizienz für OA auf (53,11 % in 30 Minuten), während die CTS-MW/MMT-Kombination am wenigsten effizient und am instabilsten war.
• Charakterisierung: FTIR-Spektren bestätigten die erfolgreiche Beschichtung von Chitosan mit AC, was durch verschobene Peaks im Zusammenhang mit der N-H-Spaltung von Amin- und Amidgruppen angezeigt wurde.

Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Verbundstoffen auf Chitosanbasis, insbesondere in Kombination mit Aktivkohle, für die wirksame Entfernung von Toxinen bei der Wasseraufbereitung um z.B. Schalentiergifte zu entfernen.

Link zum Artikel: https://www.mdpi.com/2072-6651/16/4/200