بخشی از مقاله
چکیده
امروزه بررسی ارتباط بین ترکیبات عملگرا همانند ویتامین ها و زندگی سالم، یکی از جنبه های مهم مطالعاتی صنایع غذایی و داروسازی در رابطه با توسعه تکنیک های پیشرفته جهت حفظ کاربرد این ترکیبات در علوم غذا- دارو می باشد. ویتامین E نوعی ویتامین محلول در چربی و یک ترکیب غذا- دارو است که در بدن، غشاء ها را در برابر آسیب های ناشی از رادیکال های آزاد محافظت می کند و نیز می تواند پایداری سایر ترکیبات ضروری مانند ویتامین A، هورمون ها و آنزیم ها را افزایش دهد. از این ویتامین به عنوان ویتامین جوانی یاد می شود و نقش مهمی در سلامت بدن ایفا می نماید. انکپسولاسیون به معنای قرار دادن مواد مختلف درون پوششی برای حفظ خواص مطلوب آن ها در حین نگهداری و یا حذف خواص نامطلوب آن ها می باشد. بسته به خصوصیات فیزیکو شیمیایی مواد هسته ای، ترکیب دیواره و روش های مورد استفاده در میکروانکپسولاسیون، نانوکپسول مورد نظر تولید می شود.
نانو ذرات لیپیدی جامد - SLN - سیستمهای حاملی هستند که از کریستالیزاس یون نانو امولسیون ها و میکرو امولسیون تحت شرایط کنترل شده تولید می شوند و یکی از نانو حاملهای لیپیدی مورد استفاده در کپسوله کردن ترکیبات زیست فعال و غذا- دارو می باشند. کپسولاسیون توسط این روش برای حفاظت خصوصیات ذاتی ویتامین E در طی نگهداری و تولید مکملهای غنی سازی شده با این ویتامین می تواند بصورت بالقوه موثر باشد و یک مانع فیزیکو ش یمیایی در مقابل عوامل پراکسیدان ایجاد می کند. نانوذرات لیپیدی جامد شامل یک هسته لیپیدی جامد با ترکیبات زیست فعال است که یک ماتریس لیپیدی را تشکیل می دهد. چربی های مختلف مانند تری گلیسیریدها، اسیدهای چرب، استروئیدها و موم ها به عنوان لیپید در نانوذرات لیپیدی جامد مورد استفاده قرار می گیرند و می توان از یک یا چند لیپید در ساخت این نانوذرات کمک گرفت. در این پژوهش، تولید SLN حاوی ویتامین E صورت گرفته و سپس اندازه نانوذرات مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
واژههای کلیدی: نانو ذرات لیپیدی جامد، ویتامین E، غذا- دارو، هموژنیزاسیون فشار بالا، تعیین اندازه ذرات.
-1 مقدمه
ویتامینهای محلول در چربی تأثیر زیادی بر سلامتی انسان دارند و بیشتر توسط مواد غذایی حیوانی و گیاهی تأمین می شوند. ویتامینها ترکیبات حساسی هستند که بایستی در برابر عوامل پروکسیدان محافظت شوند چون این عوامل فواید فیزیولوژیکی آنها را کاهش می دهند. ویتامین E نوعی ویتامین محلول در چربی و یک ترکیب غذا- دارو است که در بدن، غشاء ها را در برابر آسیب های ناشی از رادیکال های آزاد محافظت می کند و نیز می تواند پایداری سایر ترکیبات ضروری مانند ویتامین A، هورمون ها و آنزیم ها را افزایش دهد. از نانوذرات زیست سازگار میتوان به عنوان نانو حامل در پوششدهی، کپسولهکردن ترکیبات غذا-دارو - نوتریسیتیکال ها - و غیره استفاده کرد. در حال حاضر گروهی از پژوهشگران در حال بررسی کاربرد نانوتکنولوژی برای انکپسوله کردن مواد غذایی مغذی میباشند، تا بدین وسیله آنها را به راحتی در دسترس همگان قرار داده و زمان ماندگاری آنها را افزایش دهند.
انکپسولاسیون به معنای قرار دادن مواد مختلف درون پوششی برای حفظ خواص مطلوب آنها در حین نگهداری و یا حذف خواص نامطلوب آنها میباشد. بسته به خصوصیات فیزیکو شیمیایی مواد هسته ای، ترکیب دیواره و روشهای مورد استفاده در میکروانکپسولاسیون، نانوکپسول مورد نظر تولید میشود. نانوذرات تولید شده دارای سطح به حجم بیشتر و بهبود ویژگیهایی نظیر جذب آب، رهاسازی طعم و بو، قابلیت دسترسی زیستی و عملکرد در جایگاه مطلوب میباشند و همچنین باعث ایجاد خصوصیات بهتر و برتر در محصول نهایی میشوند. سیستمهای رهایش متفاوتی برای تولید این نانوکپسولها موجود می باشند که هرکدام مزایا و معایب خاصی دارند. نانوکپسولهای لیپیدی در میان اکثر تکنیکهای انکپسولاسیون رشد بیشتری در زمینه نانوتکنولوژی داشته است. آنها توانایی حمل موادی با ماهیت لیپوفیلی و هیدروفیلی را بطور همزمان دارا میباشند. ویژگی منحصر به فرد دیگر آنها حمل هدفمند محتویاتشان به جایگاههای خاص می باشد.
فرایند نانو کپسول کردن بطور بالقوه موجب افزایش پایداری در برابر اکسیداسیون، رهایش کنترل شده و افزایش دسترسی زیستی می گردد. نانو ذرات لیپیدی جامد - SLN - 1 سیستمهای حاملی هستند که از کریستالیزاسیون نانو امولسیون ها و میکرو امولسیون تحت شرایط کنترل شده تولید می شوند و یکی از نانو حاملهای لیپیدی مورد استفاده در کپسوله کردن ترکیبات زیست فعال و غذا- دارو می باشند. کپسولاسیون توسط این روش برای حفاظت خصوصیات ذاتی ویتامین E در طی نگهداری و تولید مکملهای غنی سازی شده با این ویتامین می تواند بصورت بالقوه موثر باشد و یک مانع فیزیکو شیمیایی در مقابل عوامل پراکسیدان ایجاد می کند. نانو ذرات لیپیدی جامد بر پایه امولسیون تولید می شوند. زمانی که نانو امولسیون ها با استفاده از لیپید ذوب شده - مانند تری آسیل گلیسیریدهای ذوب شده - تولید شوند، در دمای اتاق و پایین تر از آن مستعد کریستالی شدن خواهند بود. اگر تحت شرایط کنترل شده به آنها سرما داده شود، به شکل ذرات جامد کوچک در می آیند که به آنها نانو ذرات لیپیدی جامد می گویند.
-2 کلیات
-1-2 نانو فناوری
اولین بار توجه به مفهوم نانو فناوری توسط Richard Feinman فیزیک دان و شیمی دان امریکایی صورت گرفت که در یک سمینار فیزیک در سال 1959 به توصیف فرآیندی که با آن توانایی دست کاری اتم ها و ملکولها با شیوه های نوین قابل درک بود پرداخت. نانوفناوری به عنوان یک علم در اوایل دهه 1980 کار خود را آغاز کرد. نانو فناوری مطالعه، طراحی، ساخت و استفاده از مواد، قطعات و سیستم ها و دستکاری مواد از طریق کنترل ماده در ابعاد نانومتری - کمتر از 100 نانو متر - و بهره برداری از ویژگی های منحصر به فرد آنها می باشد که در این ابعاد وجود دارند - . - Neethirajan, et al. 2010 واژه نانو از کلمه یونانی nanos به معنای کوتوله مشتق شده است. امروزه دانش نانو فناوری کاربردهای فراوانی درعلوم مختلف از جمله فیزیک، بیوتکنولوژی، داروسازی، صنایع غذایی، پزشکی و غیره پیدا کرده است . - Aguilera, J. M., 2008 - اهداف نانوفناوری مواد غذایی شامل پایداری، ماندگاری و ایمنی مواد غذایی، بهبود خواص ارگانولپتیکی - مزه، طعم، رنگ، بافت - و افزایش قابلیت دسترسی به مواد دارای خاصیت تغذیه ای و دارویی1 است و برای رسیدن به این اهداف، توسعه مواد ضد میکروبی، مواد بسته بندی جدید و نانو سنسورها - برای ردیابی و کنترل شرایط مواد غذایی در طول نگهداری - ونانوانکپسولاسیون افزودنیهای مواد غذایی و مواد غذا- دارو و زیست فعال را هدف قرار داده است - . - Sanguansri, P, et al. 2006
-2-2 نانو ذرات
نانو ذرات به ذراتی گفته میشود که دارای اندازه کمتر از 100 نانومتر هستند. در سالهای اخیر، کاربرد نانو ذرات جهت محافظت و انتقال ترکیبات فعال زیستی به خصوص مواد کم محلول درآب مثل مشتقات لیپیدی از جمله کارتنوئیدها، فیتواسترولها، اسیدهای چرب ضروری، ویتامینها و آنتیاکسیدانها بیشتر مورد توجه واقع شده است. در تهیه نانوذرات از مواد ماکرومولکولی که می توانند طبیعی و یا سنتتیک باشند استفاده می شود. روشهای متعددی جهت تهیه نانوذرات وجود دارد که امکان تغییرات عمده در ساختمان، ترکیب و خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها را فراهم می آورد. انتخاب روش تهیه نانوذرات به طبیعت پلیمر، طبیعت ترکیب زیست فعال، محلولیت ترکیب زیست فعال، فعالیت بیولوژیکی آن و نیز محدوده اندازه ذره ای مورد نظر بستگی دارد. در انتخاب مواد اولیه مورد نیاز جهت تهیه نانوذرات ویژگی هایی از قبیل زیست سازگاری2 ، روش تجویز فرمولاسیون نهایی و رهش مورد نظر ترکیبات زیست فعال باید مد نظر قرار گیرند. ترکیبات وسیعی جهت تولید نانو ذرات در دسترس هستند و این ترکیبات شامل پروتئین ها، پلی ساکاریدها و انواع مختلف لیپیدها می باشند - . - Lesmes, U., Julia, D., Clements, M. 2009
-3-2 نانو حامل ها
افزایش بیماریهایی نظیر چاقی، بیماری قلبی و عروقی، فشار خون بالا و سرطان باعث شده است که صنایع غذایی برای ارتقا سلامتی، محصولات جدید حاوی ترکیبات زیست فعال را ارائه نماید. مطالعات بالینی نشان داده است که مصرف ترکیبات زیست فعال در رژیم غذایی مصرف کنندگان اثر مهمی در پیشگیری از بیمارهای فوق دارد. بسیاری از این ترکیبات مهم از حیوانات یا گیاهان استخراج شده اند. سیستم های حامل عبارت اند از ترکیبات فعال زیستی که در حامل ها محبوس می شوند. دامنه کاربرد میکرو و نانو انکپسولاسیون در صنایع غذایی، به دلیل فواید زیر در حال افزایش است - : - Ghosh, A., et al. 2009·افزایش پایداری مواد انکپسوله شده و زیست فعال توسط حفاظت آنها در مقابل تغییرات S+، تغییرات قدرت یونی و درجه حرارت شدید؛
