مقاله کاربرد نانووزیکولها در درون پوشانی ترکیبات غذا - دارو

بخشی از مقاله

چکیده :

نانووزیکولها دسته ای از حاملهای لیپیدی هستند که از پخش سورفاکتانتها در حلال آبی و اعمال نیروی برشی ساخته می شوند. آنها دارای ساختار دو لایه و آمفی فیل بوده و قادر به درون پوشانی ترکیبات غذا- داروی آبدوست و آبگریز می باشند. مهمترین این حاملها شامل لیپوزوم، فیتوزوم و نیوزوم هستند. استفاده از این ترکیبات در طی ده سال اخیر در علوم دارویی رایج شده است

و در سالهای اخیر برای درون پوشانی ترکیبات مفید غذایی نیز بکار رفته شده است. روش های مختلفی بای تولید ناوزیکولها وجود دارد ولی در حال حاضر روش لایه نازک - تبخیر حلال - رایج ترین روش می باشد.

.1 مقدمه

نانوتکنولوژی یک پدیده تکنولوژیکی است که باعث ایجاد دگرگونی بسیاری در صنایع مختلف در جهان شده است. این تکنولوژی با تولید، فرایند و کاربرد مواد در اندازه های کمتر از 1000 نانومتر سروکار دارد. کاهش اندازه ذرات به محدوده نانو باعث افزایش نسبت سطح به حجم میشود که در نتیجه، باعث فعال شدن بیشتر ذرات و تغییرات سطحی، مکانیکی، الکتریکی و اپتیکی میشود. این تغییرات و خصوصیات، کاربردهای جدیدی را در زمینههای مختلف پیشنهاد میکند. در حال حاضر، کابرد های عمده نانوتکنولوژی در صنعت غذا را می توان در چهار دسته زیر قرار داد:

·    افزایش کارایی و عملکرد بسته بندیها با تولید و معرفی نانوکامپوزیت ها، بسته بندیهای فعال و بسته بندیهای هوشمند در صنعت بسته بندی؛

·    تولید فرآورده های غذایی غنی شده و فراسودمند جدید با درون پوشانی - نانوانکپسولاسیون - اجزای زیست فعال و غذا-دارو؛

·    افزایش کیفیت حسی مواد غذایی با درون پوشانی ترکیبات رنگی، عطری و طعمی؛

·    افزایش ایمنی مواد غذایی با تولید نانوبیوسنسورها

.2 کاربرد نانو تکنولوژی در درونپوشانی

درون پوشانی یک روش منحصر بفرد برای بسته بندی ترکیبات فعال در ابعاد نانو و میکرواست که در آن ترکیبات فعال غذایی - هسته - بوسیله یک ماده ثانویه موسوم به ماده دیواره ای، احاطه شده و یک ریزکپسول را تشکیل می دهند.

1؛.2 انواع ترکیباتی که در صنایع غذایی درون پوشانی می شوند

مهمترین این ترکیبات شامل موارد زیر هستند:

·    ترکیبات مغذی و غذا-داروشامل ویتامینها، فلاوونوئیدها، آنتوسیانینها، کاروتنوئیدها، اسیدهای چرب ضروری، استرولها و غیره جهت غنیسازی و همچنین تولید غذاهای فراسودمند؛

·    مواد عطری، طعمی و رنگی جهت بهبود خواص ارگانولپتیک و توسعه غذاهای جدید؛

·    مواد نگهدارنده - آنتیمیکروب و آنتیاکسیدان - جهت افزایش کارایی و مدت زمان اثر بخشی آنها که موجب افزایش ایمنی و ماندگاری مواد غذایی میشود؛

·    میکروارگانیسمهای مفید و پروبیوتیک برای حفاظت از آنها در مواد غذایی و مجرای گوارشی؛

·    آنزیم ها جهت افزایش کارایی آنها در مواد غذایی و بدن.

2؛.2 اهداف صنعتی -تکنولوژیکی درون پوشانی در صنایع غذایی

تکنولوژی درون پوشانی، برای رسیدن به اهداف مختلفی در صنعت غذا بکار می رود که مهمترین آنها عبارتند از:

·    تولید مواد غذایی غنی شده و فراسودمند؛

·    افزایش ماندگاری میکروبی و شیمیایی مواد غذایی؛

·    تولید مواد غذایی با رنگ، عطر و طعم جدید و بهبود یافته؛

·    حفاظت از میکروبها و آنزیم های مفید در مواد غذایی و مجرای گوارشی.

3؛.2 عملکردها و مزایای درون پوشانی ترکیبات زیست فعال - فراسودمند -

-1 افزایش پایداری مواد درونپوشانی شده باحفاظت آنها ازعوامل محیطی - حرارت، pH بالا و پایین، آنزیمها، اکسیژن، نور و فلزات سنگین - ؛

-2 پوشش دادن طعمها، بوها و رنگهای نامطلوب ناشی از ترکیب فعال در مواد غذایی؛

-3 افزایش حلالیت ترکیبات در محیط آبی مواد غذایی؛

-4 افزایش حلالیت در غشای لیپیدی سلولها در بدن که موجب افزایش دسترسی زیستی و در نتیجه کاهش مقدار ماده مورد نیازجهت اثرگذاری موردانتظارنسبت به حالت آزاد؛

-5 رهایش کنترل شده ترکیبات زیست فعال در مواد غذایی و مجرای گوارشی؛ -6 تبدیل فرمولاسیونهای مایع به جامد و در نتیجه راحتی کار و حمل و نقل؛

-3 مقایسه نانو و میکرو انکپسولاسیون

نانو انکپسولاسیون، تکنولوژی گیر انداختن و کپسوله کردن مواد زیستفعال در اندازه هایی با مقیاس نانو می باشد نانوانکپسولاسیون، امکان کپسوله کردن مواد را در مقیاسی کوچکتر از سطح میکرو فراهم میکند و به علت افزایش سطح به حجم ذرات، این عمل مزایا و فواید بیشتری نسبت به میکروانکپسولاسیون را به وجود میآورد. از جملهی این مزایا میتوان اشاره کرد:

·    پخش یکنواختتر ذرات در ماتریکس غذایی؛

·    افزایش بیشتر دسترسی زیستی و جذب مواد زیستفعال؛

·    افزایش پایداری کلوئیدی سیستم های حامل مختلف؛

·    حلالیت بالاتر در مواد غذایی آبکی،

·    تشکیل محلولهای شفاف زیستفعال به علت شکست کمتر نور

-4 ترکیبات غذا-دارو

موادغذا - دارو به طورکلی به اجزایی از موادغذایی گفته میشود که علاوه برداشتن خواص تغذیهای پایه، دارای فعالیت بیولوژیکی ارزشمند وسلامتی بخش نیز بوده وباعث پیشگیری ویا درمان بیماریها میشوند و مهمترین آنها عارتند از ویتامینها، آنتوسیانینها، کارتنوئیدها، فلاوونوئیدها، آنتیاکسیدانها و استرولها.

-5 انواع نانو حاملها

سیستمهای نانوانکپسول یا نانوحاملها از یک دیواره و غشاء فیزیکوشیمیایی محافظ و یک هسته فعال تشکیل میشوند. لایهی بیرونی این پوششها، بسته به اینکه مواد داخل کپسول، محلول در آب یا لیپید خواهند بود، طراحی میشوند. نانوکپسولها را میتوان براساس ترکیب ماده پوششدهنده وکپسوله کننده به انواع پلیمری - شامل پروتئینها، پلیساکاریدها، کمپلکس پروتئین- پلیساکارید و پلیمرهای سنتزی زیست تخریبپذیر - وانواع لیپیدی شامل وزیکولها - لیپوزومها، نیوزومها، فیتوزومها - ، نانوومیکروامولسیونها، نانوذرات لیپیدی جامد - NLC و - .SLN طبقهبندی کرد.

-6 نانووزیکولها

نانو وزیکولها حاملهای لیپیدی هستند که مهمترین ترکیب تشکیل دهنده آنها سورفاکتانتها هستند و در حلال، ساختار غشای دو لایه تشکیل می دهند که در اثر نیروی برشی وارد شده در اثر هم زدن و سونیکاسیون، شکل کروی - وزیکول - به خود می گیرند. مهمترین این نوع حاملها شامل لیپوزوم ها، نیوزوم ها و فیتوزوم ها می باشند.