Quantitative efficacy classification of ice recrystallization inhibition agents

Crystal Growth and Design

Volumn 14, Issue 9, 2014, Pages 4285-4294

  Budke, Carsten ^a   Dreyer, Axel ^a,c   Jaeger, Jasmin ^a   Gimpel, Kerstin ^a   Berkemeier, Thomas ^a   Bonin, Anna S ^a   Nagel, Lilly ^a   Plattner, Carolin ^a   Devries, Arthur L ^b   Sewald, Norbert ^a   Koop, Thomas ^a  

^a BIELEFELD UNIVERSITY   (Germany)

^b UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^c HAMBURG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GLUCOSE; NATURAL POLYMERS; RECRYSTALLIZATION (METALLURGY);

ANTIFREEZE GLYCOPROTEIN; ANTIFREEZE PROTEIN; EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS; ORDERS OF MAGNITUDE; QUANTITATIVE COMPARISON; STRUCTURAL VARIATIONS; SYNTHETIC POLYMERS;

ICE;

EID: 84906879070     PISSN: 15287483     EISSN: 15287505     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cg5003308     Document Type: Article

References (102)

1. Yeh, Y.; Feeney, R. E. Chem. Rev. 1996, 96, 601-618
2. Zachariassen, K. E.; Kristiansen, E. Cryobiology 2000, 41, 257-79
3. Rasmussen, D. H.; MacKenzie, A. P. In Water Structure at the Water-Polymer Interface; Jellinek, H. H. G., Ed.; Plenum Press: New York, 1972; pp 126-145.
4. Koop, T.; Luo, B.; Tsias, A.; Peter, T. Nature 2000, 406, 611-4
5. Koop, T.; Zobrist, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10839-50
6. DeVries, A. L.; Wohlschlag, D. E. Science 1969, 163, 1073-1075
7. Duman, J. G.; DeVries, A. L. Nature 1974, 247, 237-238
8. Devries, A. L. Science 1971, 172, 1152-1155
9. Raymond, J. A.; DeVries, A. L. Cryobiology 1972, 9, 541-547
10. Knight, C. A.; Devries, A. L. Science 1989, 245, 505-507
11. Celik, Y.; Graham, L. a; Mok, Y.-F.; Bar, M.; Davies, P. L.; Braslavsky, I. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 5423-8
12. Kang, J.-S.; Raymond, J. A. Cryo Letters 2004, 25, 307-10
13. Raymond, J. A.; Fritsen, C.; Shen, K. FEMS Microbiol. Ecol. 2007, 61, 214-21
14. Braslavsky, I.; Drori, R. J. Vis. Exp. 2013, e4189
15. Clarke, C. J.; Buckley, S. L.; Lindner, N. Cryo Lett. 2002, 23, 89-92
16. Regand, A.; Goff, H. D. J. Dairy Sci. 2006, 89, 49-57
17. Peltier, R.; Evans, C. W.; DeVries, A. L.; Brimble, M. A.; Dingley, A. J.; Williams, D. E. Cryst. Growth Des. 2010, 10, 5066-5077
18. Knight, C. A.; Driggers, E.; DeVries, A. L. Biophys. J. 1993, 64, 252-9
19. Knight, C. A.; DeVries, A. L. J. Cryst. Growth 1994, 143, 301-310
20. Knight, C. A.; De Vries, A. L.; Oolman, L. D. Nature 1984, 308, 295-296
21. Raymond, J. A.; Wilson, P.; DeVries, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1989, 86, 881-885
22. Knight, C. A.; Cheng, C. C.; DeVries, A. L. Biophys. J. 1991, 59, 409-18
23. Wilson, P. W.; Gould, M.; DeVries, A. L. Cryobiology 2002, 44, 240-250
24. Davies, P. L.; Baardsnes, J.; Kuiper, M. J.; Walker, V. K. Philos. Trans. R. Soc. London B. Biol. Sci. 2002, 357, 927-35
25. Knight, C. A.; Hallett, J.; DeVries, A. L. Cryobiology 1988, 25, 55-60
26. Smallwood, M.; Worrall, D.; Byass, L.; Elias, L.; Ashford, D.; Doucet, C.; Holt, C.; Telford, J.; Lillford, P.; Bowles, D. Biochem. J. 1999, 340, 385
27. Tomczak, M. M.; Marshall, C. B.; Gilbert, J. A.; Davies, P. L. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 311, 1041-1046
28. Knight, C. A.; Duman, J. G. Cryobiology 1986, 23, 256-262
29. Capicciotti, C. J.; Leclère, M.; Perras, F. A.; Bryce, D. L.; Paulin, H.; Harden, J.; Liu, Y.; Ben, R. N. Chem. Sci. 2012, 3, 1408
30. Noorduin, W. L.; Vlieg, E.; Kellogg, R. M.; Kaptein, B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2009, 48, 9600-6
31. Lifshitz, I. M.; Slyozov, V. V. J. Phys. Chem. Solids 1961, 19, 35-50
32. Wagner, C. Z. Elektrochem., Ber. Bunsengesellschaft Phys. Chem. 1961, 65, 581-591
33. Budke, C.; Heggemann, C.; Koch, M.; Sewald, N.; Koop, T. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2865-73
34. Harding, M. M.; Anderberg, P. I.; Haymet, A. D. J. Eur. J. Biochem. 2003, 270, 1381-1392
35. Garner, J.; Harding, M. M. ChemBiochem 2010, 11, 2489-98
36. Peltier, R.; Brimble, M. A.; Wojnar, J. M.; Williams, D. E.; Evans, C. W.; DeVries, A. L. Chem. Sci. 2010, 1, 538
37. Haridas, V.; Naik, S. RSC Adv. 2013, 3, 14199
38. Capicciotti, C. J.; Doshi, M.; Ben, R. N. In Recent Developments in the Study of Recrystallization; Wilson, P., Ed.; InTech: Rijeka, Croatia, 2013; pp 177-224.
39. Griffith, M.; Yaish, M. W. F. Trends Plant Sci. 2004, 9, 399-405
40. Pudney, P. D. A.; Buckley, S. L.; Sidebottom, C. M.; Twigg, S. N.; Sevilla, M.-P.; Holt, C. B.; Roper, D.; Telford, J. H.; McArthur, A. J.; Lillford, P. J. Arch. Biochem. Biophys. 2003, 410, 238-245
41. John, U. P.; Polotnianka, R. M.; Sivakumaran, K. A.; Chew, O.; Mackin, L.; Kuiper, M. J.; Talbot, J. P.; Nugent, G. D.; Mautord, J.; Schrauf, G. E.; Spangenberg, G. C. Plant. Cell Environ. 2009, 32, 336-348
42. Duman, J. G. J. Insect Physiol. 1979, 25, 805-810
43. Duman, J. G.; Wu, D. W.; Xu, L.; Tursman, D.; Olsen, T. M. Q. Rev. Biol. 1991, 66, 387-410
44. Graham, L. A.; Liou, Y. C.; Walker, V. K.; Davies, P. L. Nature 1997, 388, 727-8
45. Eniade, A.; Purushotham, M.; Ben, R. N.; Wang, J. B.; Horwath, K. Cell Biochem. Biophys. 2003, 38, 115-24
46. Liu, S.; Ben, R. N. Org. Lett. 2005, 7, 2385-8
47. Matsumoto, S.; Matsusita, M.; Morita, T.; Kamachi, H.; Tsukiyama, S.; Furukawa, Y.; Koshida, S.; Tachibana, Y.; Nishimura, S.-I.; Todo, S. Cryobiology 2006, 52, 90-8
48. Tam, R. Y.; Rowley, C. N.; Petrov, I.; Zhang, T.; Afagh, N. A.; Woo, T. K.; Ben, R. N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15745-53
49. Heggemann, C.; Budke, C.; Schomburg, B.; Majer, Z.; Wissbrock, M.; Koop, T.; Sewald, N. Amino Acids 2010, 38, 213-22
50. Nagel, L.; Budke, C.; Erdmann, R. S.; Dreyer, A.; Wennemers, H.; Koop, T.; Sewald, N. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 12783-93
51. Trant, J. F.; Biggs, R. a.; Capicciotti, C. J.; Ben, R. N. RSC Adv. 2013, 3, 26005
52. Yang, S.-H.; Wojnar, J. M.; Harris, P. W. R.; DeVries, A. L.; Evans, C. W.; Brimble, M. A. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 4935-42
53. Czechura, P.; Tam, R. Y.; Dimitrijevic, E.; Murphy, A. V.; Ben, R. N. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2928-9
54. Gibson, M. I. Polym. Chem. 2010, 1, 1141
55. Budke, C.; Koop, T. ChemPhysChem 2006, 7, 2601-6
56. Knight, C. A.; Wen, D.; Laursen, R. A. Cryobiology 1995, 32, 23-34
57. Yagci, Y. E.; Antonietti, M.; Börner, H. G. Macromol. Rapid Commun. 2006, 27, 1660-1664
58. Mastai, Y.; Rudloff, J.; Cölfen, H.; Antonietti, M. ChemPhysChem 2002, 3, 119-23
59. Deville, S.; Viazzi, C.; Leloup, J.; Lasalle, A.; Guizard, C.; Maire, E.; Adrien, J.; Gremillard, L. PLoS One 2011, 6, e26474
60. Deville, S.; Viazzi, C.; Guizard, C. Langmuir 2012, 28, 14892-8
61. Mizrahy, O.; Bar-Dolev, M.; Guy, S.; Braslavsky, I. PLoS One 2013, 8, e59540
62. Inada, T.; Lu, S.-S. Cryst. Growth Des. 2003, 3, 747-752
63. Inada, T.; Lu, S.-S. Chem. Phys. Lett. 2004, 394, 361-365
64. Gibson, M. I.; Barker, C. A.; Spain, S. G.; Albertin, L.; Cameron, N. R. Biomacromolecules 2009, 10, 328-33
65. Deller, R. C.; Vatish, M.; Mitchell, D. A.; Gibson, M. I. Nat. Commun. 2014, 5, 3244
66. Li, Q. Z.; Yeh, Y.; Liu, J. J.; Feeney, R. E.; Krishnan, V. V. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204702
67. Kim, J. S.; Damodaran, S.; Yethiraj, A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4403-7
68. Zepeda, S.; Yokoyama, E.; Uda, Y.; Katagiri, C.; Furukawa, Y. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 3666-3672
69. Celik, Y.; Drori, R.; Pertaya-Braun, N.; Altan, A.; Barton, T.; Bar-Dolev, M.; Groisman, A.; Davies, P. L.; Braslavsky, I. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 1309-1314
70. Garnham, C. P.; Campbell, R. L.; Davies, P. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 7363-7
71. Sharp, K. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 7281-2
72. Sun, T.; Lin, F.-H.; Campbell, R. L.; Allingham, J. S.; Davies, P. L. Science 2014, 343, 795-798
73. Ebbinghaus, S.; Meister, K.; Born, B.; DeVries, A. L.; Gruebele, M.; Havenith, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12210-1
74. Meister, K.; Ebbinghaus, S.; Xu, Y.; Duman, J. G.; Devries, A.; Gruebele, M.; Leitner, D. M.; Havenith, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 1617-22
75. Tsvetkova, N. M.; Phillips, B. L.; Krishnan, V. V.; Feeney, R. E.; Fink, W. H.; Crowe, J. H.; Risbud, S. H.; Tablin, F.; Yeh, Y. Biophys. J. 2002, 82, 464-473
76. Sutton, R. L.; Lips, A.; Piccirillo, G.; Sztehlo, A. J. Food Sci. 1996, 61, 741-745
77. Hagiwara, T.; Hartel, R. W.; Matsukawa, S. Food Biophys. 2006, 1, 74-82
78. Hagiwara, T.; Sakiyama, T.; Watanabe, H. Food Biophys. 2009, 4, 340-346
79. Donhowe, D. P.; Hartel, R. W. Int. Dairy J. 1996, 6, 1191-1208
80. Donhowe, D. P.; Hartel, R. W. Int. Dairy J. 1996, 6, 1209-1221
81. Knight, C. A.; DeVries, A. L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 5749
82. Nagel, L.; Plattner, C.; Budke, C.; Majer, Z.; DeVries, A. L.; Berkemeier, T.; Koop, T.; Sewald, N. Amino Acids 2011, 41, 719-32
83. Sönnichsen, F.; Sykes, B.; Chao, H.; Davies, P. Science 1993, 259, 1154-1157
84. Sönnichsen, F. D.; DeLuca, C. I.; Davies, P. L.; Sykes, B. D. Structure 1996, 4, 1325-1337
85. Hew, C. L.; Slaughter, D.; Joshi, S. B.; Fletcher, G. L.; Ananthanarayanan, V. S. J. Comp. Physiol. B 1984, 155, 81-88
86. Wen, D.; Laursen, R. J. Biol. Chem. 1993, 268, 16396-16400
87. Harding, M. M.; Ward, L. G.; Haymet, A. D. J. Eur. J. Biochem. 1999, 264, 653-665
88. Nagel, L.; Budke, C.; Dreyer, A.; Koop, T.; Sewald, N. Beilstein J. Org. Chem. 2012, 8, 1657-1667
89. Norgren, A.; Budke, C.; Majer, Z.; Heggemann, C.; Koop, T.; Sewald, N. Synthesis (Stuttg.) 2009, 2009, 488-494
90. Congdon, T. C.; Notman, R.; Gibson, M. I. Biomacromolecules 2013, 14, 1578-1586
91. Yu, S. O.; Brown, A.; Middleton, A. J.; Tomczak, M. M.; Walker, V. K.; Davies, P. L. Cryobiology 2010, 61, 327-34
92. Tachibana, Y.; Fletcher, G. L.; Fujitani, N.; Tsuda, S.; Monde, K.; Nishimura, S.-I. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2004, 43, 856-62
93. Damodaran, S. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 10918-23
94. Wilkinson, B. L.; Stone, R. S.; Capicciotti, C. J.; Thaysen-Andersen, M.; Matthews, J. M.; Packer, N. H.; Ben, R. N.; Payne, R. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012, 51, 3606-10
95. Izumi, R.; Matsushita, T.; Fujitani, N.; Naruchi, K.; Shimizu, H.; Tsuda, S.; Hinou, H.; Nishimura, S.-I. Chemistry 2013, 19, 3913-20
96. Zobrist, B.; Weers, U.; Koop, T. J. Chem. Phys. 2003, 118, 10254
97. Graether, S. P.; Kuiper, M. J.; Gagné, S. M.; Walker, V. K.; Jia, Z.; Sykes, B. D.; Davies, P. L. Nature 2000, 406, 325-8
98. Kristiansen, E.; Wilkens, C.; Vincents, B.; Friis, D.; Lorentzen, A. B.; Jenssen, H.; Løbner-Olesen, A.; Ramløv, H. J. Insect Physiol. 2012, 58, 1502-10
99. Ebbinghaus, S.; Meister, K.; Prigozhin, M. B.; DeVries, A. L.; Havenith, M.; Dzubiella, J.; Gruebele, M. Biophys. J. 2012, 103, L20-L22
100. Berkemeier, T. Eiswachstumsinhibierung durch Antigefrierglykopeptide und ihre Aufhebung durch Borsäure; Bachelors thesis, Bielefeld University, 2010.
101. Maruyama, M. J. Cryst. Growth 2005, 275, 598-605
102. Antson, A. A.; Smith, D. J.; Roper, D. I.; Lewis, S.; Caves, L. S.; Verma, C. S.; Buckley, S. L.; Lillford, P. J.; Hubbard, R. E. J. Mol. Biol. 2001, 305, 875-89