بخشی از مقاله
چکیده
روغن رویان گندم دارای بالاترین محتوای توکوفرول در میان روغنهای گیاهی و بالاترین میزان اسید چرب غیراشباع با ارزش بالا است. هدف از این پژوهش استفاده از روغن رویان گندم بعنوان فاز مایع لیپید در تولید نانو حامل های لیپیدی بود. در این پژوهش بهترین فرمولاسیون نانو حامل های لیپیدی روغن رویان گندم با استفاده از روش فراصوت تولید و با هدف رسیدن اندازه ذرات به زیر 100 نانومتر تعیین شد. در ادامه آزمون های تعیین اندازه ذرات با استفاده از روش پراش استاتیک پرتو لیزر، اندازه گیری پتانسیل زتا، پایداری نانو حامل ها بعد از 15روز نگهداری در دمای محیط - 25 - ċ در مورد بهترین فرمولاسیون انجام شد. نتایج نشان داد که بهترین فرمول برای تهیه نانو حامل های لیپیدی حاوی روغن رویان گندم استفاده از امولسیفایر پلاکسامر 407 و فاز لیپید جامد پرسیرول بود. بهترین نسبت امولسیفایر به فاز لیپیدی نسبت 1 به 1 بود. تحت چنین شرایطی اندازه ذرات نانو حامل های لیپیدی 52/7 نانومتر به دست آمد. پتانسیل زتای ذرات به دلیل غیر قطبی بودن امولسیفایر مورد استفاده تقریبا ناچیز بود. پایداری ذرات در طی 15 روز نگهداری در دمای محیط نیز بسیار خوب بود و اندازه ذرات تغییر بسیار کمی داشت.
واژگان کلیدی: نانو حامل لیپیدی، روغن رویان گندم، پایداری
-1 مقدمه
در صنعت غذا نیاز به غذاهای غنی شده با ترکیبات زیست فعال چربی دوست رو به افزایش است. استفاده از ترکیبات زیست فعال در سیستم غذائی یک قدم بسوی غذاهای کاربردی جدید است که دارای خواص فیزیولوژیکی آشکار برای مصرف کنندگان آن هستند . - Salminen et al, 2013 - غذاهای کاربردی شامل تمامی ترکیبات غذائی از جمله ویتامین ها، مواد معدنی، گیاهان داروئی، پلی فنل ها، کاروتنوئیدها و پروبیوتیک ها بوده که در پیشگیری از بیماریها و تامین سلامتی موثر هستند. غذاهای کاربردی چربی دوست بدلیل داشتن اثرات سلامتی ازجمله ارزش تغذیه ای بالا، آنتی اکسیدان، ضد عفونت، درمان زخم ها و ضد سرطان مورد توجه قرار گرفته اند.
هرچند، کاربرد ترکیبات چربی دوست به دلیل حلالیت پایین در آب، توانایی زیستی دهانی پایین، اکسیداسیون آسان و عدم اختلاط با دیگر ترکیبات مهم آبدوست محدود شده است. بنابراین، تکنولوژی های بیشماری در جهت بهبود حلالیت آبی، حفاظت در برابر تخریب و اکسیداسیون و افزایش توانایی دهانی توسعه یافته است. از میان روش های گوناگون، سیستمهای نانوحامل به دلیل رساندن موثر ترکیبات تغذیه ای در سراسر جهان با محبوبیت روزافزون مواجه شده است. به موجب اندازه بسیار کوچک، دارای مزایای زیادی از جمله حلالیت آبی بهبود یافته، افزایش ماندگاری در لوله گوارش و توانایی فیزیکوشیمیایی بهتر در لوله گوارش هستند . - Shin et al, 2015 -
در میان انواع گوناگون نانو ذرات بر پایه چربی، نانو حامل های لیپیدی - NLC1 - ترکیب شده از مخلوط چربی در حالت جامدومایع - مثل روغن پراکنده شده در تری گلیسیریدها - را میتوان بعنوان آخرین نسل نانو ذرات نام برد . - Esposito et al, 2015 - نانو حامل های لیپیدی یکی از سیستم های حمل دارو هستند که بعنوان حامل های ترکیبات فعال در تحقیقات بیولوژیکی، داروسازی، پزشکی، تغذیه ای و آرایشی مورد استفاده قرار میگیرند. ساختار NLC علاوه بر مسولیت حمل، ترکیبات زیست فعال را در برابر تغییرات آنزیماتیک، شیمیایی، دما و یونی در انواع شرایط محیطی محافظت میکند. NLC بطور معمول به روش های هموژنیزاسیون با فشار بالا، فراصوت، امولسیفیکاسیون و تبخیر حلال تولید میشود . - Rosli et al, 2015 -
NLC از لیپید به فرم جامد در دمای محیط و بدن و لیپید مایع تشکیل شده است. تولید NLC با ترکیب لیپیدها، ماتریکس لیپیدی بی نظم و ناقصی را تشکیل میدهد که قادر است داروهایی با حلالیت پایین را در خود جای دهد. پایداری فیزیکی NLC برای مدت طولانی - معمولا بیش از 1 سال - باقی می ماند . - Liu et al , 2014 - گندم یکی از مهمترین محصولات با بیشترین میزان تولید در سراسر جهان است. در طول عملیات آسیاب، قسمت رویان از آن جدا میشود. رویان، قسمت ضروری دانه برای تولید مجدد گیاه است و دارای میزان زیادی چربی یا روغن است. رویان گندم محصول جانبی صنعت آسیاب گندم است. رویان در حدود 2-3% از دانه گندم را تشکیل داده و بصورت کاملا خالص در طول فرایند آسیاب از دانه جدا میشود.
رویان گندم حاوی %11 روغن است. -αتوکوفرول، لیپیدهای چند غیر اشباعی، پروتئین، ترئونین، متیونین، لیزین، رافینوز، سوکروز، تیامین و ریبوفلاوین از مهمترین ترکیبات رویان گندم هستند. در مقایسه با دیگر غلات، گندم سطح بالایی از آنتی اکسیدان ها را دارا میباشد . - Zarroug et al, 2015 - روغن رویان گندم در محصولاتی از جمله غذاها، عوامل کنترل کننده بیولوژیکی حشرات، داروئی و فرمولاسیون آرایشی مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول با ارزش نه تنها در صنعت غذا بعنوان افزودنی های غذاهای گوناگون، بلکه در سطوح مختلفی از داروها در درمان بسیاری از بیماریها استفاده میشود. روغن رویان گندم با بسیاری از روغن های گیاهی متفاوت است که یکی از آنها محتوای بالای ویتامین جوانی E - یا توکوفرول - و اسیدهای چرب چندغیراشباعی - 45-60% - ، لینولنیک اسید - تا - %11
و اولئیک اسید - 12-30% - است. هر دوی این اسیدهای چرب در متابولیسم انسان اهمیت زیادی داشته و بدن انسان قادر بهساخت آن نمی باشد. در ضمن، لینولئیک اسید به کاهش کلسترول کمک کرده و ماده سازنده فسفولیپیدهای غشاء سلول است. همچنین میزان اسیدهای چرب اشباع - پالمتیک اسید 14-17% و استئاریک اسید 0/5-2/3% و .... - در روغن رویان گندمبسیار کم است . - Zarroug et al, 2015 - در این مطالعه، هدف اصلی تولید بهترین فرمولاسیون نانو حامل های لیپیدی با استفاده از روغن رویان گندم با اندازه ذرات زیر 100 نانومتر بود. در ادامه این تحقیق نانو حامل های بهینه از نظر میزان پایداری بررسی شد.
-2 مواد و روشها
-1-2 مواد اولیه
رویان گندم مورد استفاده، اهدایی کارخانه آرد اتحاد کرج بود. تمام مواد شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق با درجه خلوص بالا از شرکت های مرک، سیگما آلدریچ و Gattefosse تهیه شد.
-2-2 استخراج روغن
استخراج روغن رویان گندم مطابق روش رسمی AOCS با استفاده از هگزان نرمال - AOCS-1998 - انجام شد. روغن رویان گندم با استفاده از دستگاه سوکسله و هگزان نرمال بعنوان حلال طی 6 ساعت استخراج شد. حلال با استفاده از دستگاه روتاری و تحت خلاء در دمای 40 درجه سانتی گراد از مخلوط روغن- حلال جدا شد.
-3-2تولید نانوحاملهای لیپیدی
تهیه NLC ها به روش هوموژنیزاسیون گرم صورت پذیرفت . - Weiss et al, 2008 - ابتدا فاز روغنی - شامل لیپید جامد و روغن مایع - در مقادیر وزنی مشخص شده در حمام آبی تا 5 درجه بالاتر از نقطه ذوب چربی - دمای 80 درجه سلسیوس - حرارت داده شدند. سپس محلول سورفکتانت فاز آبی با دمای 80 درجه سلسیوس، به صورت قطره قطره به داخل فاز روغنی تحت دمای 80 درجه و در زیر هموژنیزاتور با نیروی برشی قوی Hiedolph - ، ساخت آلمان - اضافه گردید. در این مرحله ابتدا قطرات درشت لیپید جامد و روغن مایع تولید و در ادامه توسط دستگاه فراصوت با قدرت 400 وات به قطرات ریز - در مقیاس نانو - تبدیل شد. سپس با خنک شدن سیستم در دمای اتاق، نانو ذرات به شکل کریستالهای نامنظم لیپیدی متبلور گشته و NLC تولید شد. در این تحقیق بهمنظور یافتن فرمولاسیونی مناسب با اندازه ذرات در مقیاس نانومتری، از انواع فازلیپیدی و روغنی مختلف با نسبتهای متفاوت و غلظتهای مختلف سورفکتانت فاز آبی برای ساخت NLC استفاده شد.
-4-2 اندازه و توزیع اندازه ذرات
توزیع اندازه ذرات و قطر متوسط آنها توسط دستگاه سنجش اندازه ذرات - با محدوده اندازه ذرات 50 نانومتر تا 50 میکرومتر - SHIMADZO - مدل SALD 2101 ساخت ژاپن، مدل - Wing Sald بر اساس روش پراش استاتیک پرتو لیزر - روش - SLS2 اندازهگیری شدند. سل حاوی آب دو بار تقطیر شده به عنوان مرجع قرار گرفت و پیکهای مربوط به آب، در اندازهگیری حذف شد. در مرحله بعد، آب دو بار تقطیر با استفاده از سرنگ، از محفظه سل تخلیه شد و محلول مورد نظر برای آنالیز در آن قرار گرفت.
