مقاله تولید نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات لود شده با کارواکرول توسط روش دیالیز

بخشی از مقاله

چکیده:

هدف: کارواکرول یک ترکیب منوترپنی است که در اسانس های روغنی گیاهان یافت می شود. استفاده از کارواکرول در مواد غذایی به فاکتورهای S+، نمک، دما و شرایط نگهداری مواد غذایی بستگی دارد، از این رو باید از غلظت های بیشتر کارواکرول در مواد غذایی استفاده کرد. یکی از روش های نوین برای افزایش پایداری این ماده و کاهش استفاده از غلظت های بالای آن در مواد غذایی، کپسوله کردن آن در میکرو و یا نانوپارتیکل ها می باشد . در نتیجه بو و مزه کارواکرول در مواد غذایی مخفی مانده و همچنین نیاز به استفاده از غلظت های بالای آن نیز کاهش و پایداری آن افزایش می یابد - . - 1

مواد و روش ها: در این تحقیق ابتدا نانوپارتیکلهای پلی هیدروکسی بوتیرات بدون کارواکرول از روش دیالیز تولید شدند. پلیمر و سورفاکتانت پلورونیک در یک حلال آلی حل شده و داخل کیسه دیالیز با منافذ مشخص قرار گرفتند .سپس فرایند دیالیز در مقابل یک غیر حلال قابل امتزاج با حلال پلیمر مثل آب یا الکل صورت گرفت.در مرحله بعد نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات حاوی کارواکرول از روش دیالیز تولید شدند. اسانس کارواکرول در محلول پلیمری داخل کیسه دیالیز افزوده شده و نانوپارتیکل ها تولید شدند. در نهایت مقدار کارواکرول بدام افتاده در نانوپارتیکل از طریق سنجش نور UV و با استفاده از منحنی استاندارد اندازه گیری شد.

نتایج و بحث: اندازه نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات تولید شده 130 نانومتر بود که دارای پتانسیل زتای منفی 8 می باشند. نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات لود شده با کارواکرول دارای اندازه 164 نانومتر و پتانسیل زتای آن ها منفی 18 میباشند. این نانوپارتیکل ها دارای پایداری بسیار خوبی هستند. میزان کارآیی بدام انداختن کارواکرول در نانوپارتیکل ها 11درصد اندازه گیری شد.

نتیجه گیری کلی: تولید نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات لود شده با کارواکرول می تواند سبب افزایش پایداری و استفاده از غلظت های پایین آن در مواد غذایی شود.

مقدمه:

یکی از عوامل موثر درحیات هر موجود زنده غذا می باشد و ادامه زندگی بدون دسترسی به غذای مناسب امکان پذیر نیست . همین ماده غذایی در صورتی که ناسالم و غیر بهداشتی باشد نه تنها برای تامین نیازهای بدن مفید نیست بلکه می تواند عامل بروز بیماریهای گوناگونی از جمله مسمومیتها ، بیماریهای روده ای، آلرژی ، سوء تغذیه و غیره شود. طی تحقیقاتی که در کشور ما انجام شده در حدود 52 نوع ماده غذایی تولید شده که به دلیل فساد آنها، تبدیل به زباله میشوند.

افزودنیها بنا به دلایل مختلفی در مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند .این دلایل عبارتند از:افزایش زمان ماندگاری، ایجاد رنگ، ایجاد طعم، بهبود بافت و یا ارزش تغذیه ای ماده غذایی. بعضی از افزودنیها در حدی استفاده میشوند که میتوانند مانند یک سم اثر نمایند. واکنشهای حساسیتی شدید که در افراد مختلف با شدتها و حالات متفاوتی بروز می کنند،حتی می توانند ناشی از مصرف حد استاندارد این ترکیبات باشند .بطور مثال مصرف مواد غذائی حاوی سولفیت برای افراد مبتلا به آسم توصیه نمیشود.

- 6 - با توجه به تاکید سازمان بهداشت جهانی بر حذف افزودنیهای شیمیایی از صنایع غذایی،گیاهان دارویی گزینه های مناسبی برای استفاده در صنایع غذایی بعنوان نگهدارنده میباشند. استفاده از گیاهان دارویی بعنوان نگهدارنده ، علاوه بر حذف اثرات مضر نگهدارنده های شیمیایی، متضمن اثرات ضد سرطان، تقویت کننده سیستم ایمنی بدن، محافظت از سیستم قلب و عروق و... می باشد - - 7 از جمله مواد طبیعی ضدمیکروبی مورد استفاده به عنوان نگهدارنده مواد غذایی می توان به عصاره ها و اسانسهای گیاهی اشاره کرد. اسانسهای روغنی مایعات فرّار، منعکس کننده نور، از نظر نوری فعال، شبیه روغنها با عطری کاملاً اختصاصی هستند و در بسیاری از گیاهان تولیدات فرعی متابولیسم ثانوی را تشکیل میدهند - . - 9

یکی از این گیاهان دارویی، مرزه خوزستانی - 6DWXUHMD NX]HVWDQLHD - است که در اسانس روغنی آن بیش از نود درصد کارواکرول وجود دارد. این ترکیب دارای یک طیف وسیع فعالیت ضد میکروبی علیه باکتری ها، مخمرها و قارچ های پاتوژن و فاسد کننده مواد غذایی می باشد. در سال های اخیر پتنت ها و کارهای تحقیقاتی زیادی در مورد کارواکرول به چاپ رسیده است. این مطالعات نشان داده اند که کارواکرول می تواند به عنوان یک ترکیب ضد میکروبی باارزش در مواد غذایی مورد استفاده قرار بگیرد.

این ترکیب به عنوان یک افزودنی مفید در مواد غذایی مثل برنج، سبزیجات، میوه ها، لبنیات، ماهی، گوشت و مرغ در اروپا و امریکا مورد تایید قرار گرفته است. البته علاوه بر فعالیت ضد میکروبی کارواکرول می توان به فعالیت های ضد التهابی، آنتی اکسیدانتی، ضد توموری، ضد درد و غیره اشاره کرد .به علاوه محققین دیگر نشان دادند که کارواکرول دارای اثر حذف کنندگی رادیکالهای پراکسید است و همچنین دارای اثر آنتی اکسیدانی خوب و ضدالتهابی است . - 2 -

استفاده از کارواکرول در مواد غذایی به فاکتورهای S+، میزان پروتئین ها، چربی ها، نمک، دما و شرایط نگهداری مواد غذایی بستگی دارد و از این رو باید از غلظت های بیشتر کارواکرول در مواد غذایی استفاده کرد. این غلظت های بالا یکی از عوامل محدود کننده استفاده از این ترکیب باارزش در مواد غذایی هستند زیرا سبب تغییر در عطر و طعم ماده غذایی و یا نوشیدنی می شوند. از این رو استفاده از روش های نوین جهت کاهش نیاز به غلظت بالای کارواکرول در مواد غذایی و افزایش کارآیی آن احساس می شود - . - 1 یکی از روش های نوین و قابل توجه برای افزایش پایداری این ماده نگهدارنده، کپسوله کردن آن در میکرو و یا نانوپارتیکل ها می باشد - . - 3 در نتیجه بو و مزه کارواکرول در مواد غذایی مخفی مانده و همچنین نیاز به استفاده از غلظت های بالای آن نیز کاهش می یابد. هدف این تحقیق تولید نانوپارتیکل های پلی هیدروکسی بوتیرات و کپسوله کردن کارواکرول در این نانوپارتیکل ها می باشد.

مواد و روش ها: مواد مورد استفاده

اسانس کارواکرول %94 از شرکت داروسازی خرمان تهیه گردید.این اسانس درون شیشه های تیره در دمای 4 درجه تا زمان استفاده نگهداری گردید. پودر پلی هیدروکسی بوتیرات وسورفاکتانت پولورونیک F-127 ،حلال تری فلورو اتانول - شرکت - sigma، کیسه دیالیز - - MWCO12KDa خریداری شده از شرکت spectrum jabs، سویه باکتری پسودوموناس، کلروفرم و استون موجود در آزماشگاه ،سورفاکتانت Tween 80، محیط کشتMHA خریداری شده از شرکت .Merck

-1تولید نانوپارتیکلهای PHB توسط روش دیالیز:

:2-1 تولید نانوپارتیکلهای PHB لود نشده با کارواکرول توسط روش دیالیز:

4/ 5 ml از استوک اولیه - 1 mg/ml - PHB برداشته وسپس مقدار500 ʽL از استوک اولیه سورفاکتانت پلورونیک - 10 mg/ml - F-127 به آن اضافه و لوله حاوی محلول به مدت 30 دقیقه در دور100 rpm و دمای اتاق هم زنی شد.سپس محلول فوق توسط یک سرنگ به دقت به کیسه دیالیز اضافه شده و کیسه دیالیز در یک ارلن حاوی 1 لیتر آب مقطر استریل با شدت همزنی ملایم قرار داده شد. در 3 ساعت اول فرایند دیالیز، هر یک ساعت آب داخل ارلن تعویض شد وسپس فرایند دیالیز به مدت 24 ساعت در دمای اتاق انجام شد.

:2-2 انجام روش دیالیز جهت تولید نانوپارتیکلهای PHB لود شده با کارواکرول:

4/25 ml از استوک اولیه - 1 mg/ml - PHB برداشته وسپس مقدار500 ʽL از استوک اولیه سورفاکتانت پلورونیک - با غلظت - 10 mg/ml و 250 میکرولیتر از استوک کارواکرول به آن اضافه و لوله حاوی محلول به مدت 30 دقیقه در دور100 rpm و دمای اتاق هم زنی شد. سپس محلول فوق توسط یک سرنگ به دقت به کیسه دیالیز اضافه شده و کیسه دیالیز در یک ارلن حاوی 1 لیتر آب مقطر استریل با شدت همزنی ملایم قرار داده شد. در 3 ساعت اول فرایند دیالیز،هر یک ساعت آب داخل ارلن تعویض شد وسپس فرایند دیالیز به مدت 24 ساعت در دمای اتاق انجام شد - . - 2