تهیه نانوفایبرهای حاوی نانوفیتوزوم اسانس دارچین جهت عملکرد بهینه ضدمیکربی
Antimicrobial properties of nano phytosome contain cinnamon oil Nano fiber.
مجریان: حامد همیشه کار
خلاصه روش اجرا: جهت اسانس گیری از چوب دارچین ابتدا چوب دارچین خشک را به وسیله آسیاب برقی خرد شدند سپس با استفاده از تقطیر با آب مقطر توسط دستگاه کلیونجر عمل اسانس گیری انجام شد. سپس اسانس تولید شده جهت شناسایی ترکیبات به دستگاه GC –MSتزریق شد. برای تهیه نانوفیتوزوم از روش لایه نازک در اواپراتور تحت خلاء از ترکیب لستین و اسانس دارچین به نسبت 2:1 وزنی/وزنی استفاده میشود که با استفاده از تیمار هموژنایزر و پروب سونیکاتور میکروامولسیون حاوی فیتوزوم به نانوفیتوزوم های حاوی اسانس دارچین تبدیل می شوند. برای تشکیل نانوفایبرهای پلیمری PVA حاوی اسانس دارچین و نانوفیتوزوم حاوی اسانس دارچین غلظت مشخصی از پلی وینیل الکل با درصد مشخصی از اسید بوریک به عنوان ترکیب کراس لینکر مخلوط میکنیم سپس محلول حاصل یک بار با مقدار مشخصی از اسانس گلیسرول به دستگاه الکتروریس متصل میشود و بار دیگر با مقدار مشخصی از نانوفیتوزوم حاوی اسانس دارچین ترکیب شده و به دستگاه الکتروریس وصل میشود. سپس آزمون کشش، جذب بخار آب، میزان نفوذپذیری به گازها و آزمون میکروبی و سایر آزمون های مکمل بر روی نانوفایبرهای تولید شده مورد بررسی قرار میگیرد[14] و [15].
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 58663 |
| عنوان فارسی طرح | تهیه نانوفایبرهای حاوی نانوفیتوزوم اسانس دارچین جهت عملکرد بهینه ضدمیکربی |
| عنوان لاتین طرح | Antimicrobial properties of nano phytosome contain cinnamon oil Nano fiber. |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | کیفیت و ایمنی غذا |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 9 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | صنایع غذایی از مهمترین بخشهای صنعت هر کشوری به شمار میاید .نانوتکنولوژی در مهندسی سیستمها و ساختارهای بسیار کوچک تعریف شده و شامل فناوریهایی است که در زمینه های مختلف کاربرد دارند و صنعت غذا هم از این مسئله مستثنی نیست. سه کاربرد عمده نانوتکنولوژی در صنایع غذایی شامل موارد زیر است:[1] • شناسایی باکتری¬ها و کنترل کیفیت مواد غذایی با استفاده از نانوبیوحسگرها • تولید سیستمهای بسته بندی¬های نوین (نانوکامپوزیت¬ها، بسته¬بندی¬های هوشمند و فعال) • نانوانکپسولاسیون ترکیبات زیست فعال نگهداری مواد غذایی و جلوگیری از فساد آنها با استفاده از مواد نگهدارنده و بستهبندیهای نوین امکان پذیر میباشد و از آنجا که استفاده از مواد نگهدارنده منجر به ایجاد مشکلات جانبی میشود بستهبندیهای نوین جایگزینهای مناسبی برای نگهداری مواد غذایی به منظور جلوگیری از فساد محسوب میشوند. انواع بسته بندیهای رایج بر پایه فناوری نانو شامل بستهبندیهای فعال و هوشمند میباشند. بستهبندیهای ضدمیکروبی یکی از مهمترین بستهبندیهای فعال به [1] و [2] شمار میرود که با هدف گسترش ماندگاری باعث حفظ کیفیت تغذیه ای و حسی مواد غذایی میشوند. از نانوالیافهای پلیمری به عنوان فیلترینگ، کنترل کننده آزادسازی دارو، پانسمانهای زخمها و در صنعت غذا به عنوان پوشش دهنده مواد غذایی و همچنین در بسته بندیهای فعال و هوشمند مورد استفاده قرار میگیرد.در بسته بندیهای نوین از فیلمها و نانوالیافهای حاوی ترکیبات ضدمیکروبی به عنوان پوشش دهنده مناسب به منظور کاهش استفاده از ترکیبات نگهدارنده و جایگزینی ترکیبات پلاستیکی استفاده میشود. فیلمها و نانوالیاف در مقایسه با ترکیبات پلیمری سنتزی دارای مزایای منحصر به فردی میباشند. زیست تخریب پذیری، بازدارندگی بسیار خوب در تبادل گازهاو در نتیجه کنترل تنفس میوهها وسبزیجات، بازدارندگی از انتقال و تبادل ترکیبات بودار و طعم دار و همچنین حفاظت محصول در مقابل صدمات مکانیکی از جمله مهمترین مزایای فیلمها و نانوالیاف می باشد. ویژگیهای الیاف پلیمری مانند نسبت سطح به حجم، میزان تخلخل، خواص مکانیکی بهبود بخشیده می شود و همچنین سطح پلیمر برای عامل دار شدن جهت اتصال دارو، ترکیبات فعال گیاهی، آنزیمها و پروتیینها مستعد میشود [3].از جمله نانو فایبرهای تولید شده در صنعت نانوفایبر میتوان به نانوفایبرهایی از جنس سلولز، کیتوزان، PCL-PEG و PVA اشاره کرد. از جمله معایب سلولز و کیتوزان و PCL-PEG نسبت به PVA میتوان به هزینه بر بودن استخراج سلولز، مشکل بودن ساخت نانوفایبر آن، وجود بار مثبت در کیتوزان، گران قیمت و کمیاب بودن کیتوزان [4] و همچنین غیر خوراکی بودن PCL-PEG نسبت به PVA اشاره نمود. پلی وینیل الکل (PVA) یک ترکیب آبدوست، نیمه بلورین است که به دلیل مقاومت شیمیایی و حرارتی خوب، ثبات بالا، غیر سمی بودن، خواص فیزیکی مناسب و زیست سازگاری بالا یک پلیمر مناسب در تولید نانوفایبر محسوب میشود[5] .محلول در آب بودن پلی وینیل الکل یکی از بارزترین معایب آن محسوب میشود که میتوان با ایجاد اتصالات عرضی به روش های شیمیایی یا با استفاده از روشهای فیزیکی خواص ابدوستی پلیمر بهبود بخشیده می شود [6]. هنگامی که قطر الیاف پلیمری از محدوده میکرومتر به نانومتر کاهش یابد ویژگیهای الیاف پلیمری مانند نسبت سطح به حجم، میزان تخلخل، خواص مکانیکی بهبود بخشیده می شود و همچنین سطح پلیمر برای عامل دار شدن جهت اتصال دارو، ترکیبات فعال گیاهی، آنزیمها و پروتیینها مستعد میشود[5]. در مطالعهای دیگر که توسط Rezaee و همکارانش بر روی نانوفایبرهای PVA انجام شد به این نتیجه رسیدند که هر چه غلظت PVA مورد استفاده بیشتر و سرعت جریان آن پایین باشد ثبات نانوفایبر بیشتر خواهد بود[7]. اسانسها ترکیباتی معطر و بطور دقیقتر روغنهای فرار و بیرنگ با منشأ ترپنی و الکلی و ...می باشند که در اندامهای مختلف گیاهان یافت میشوند. اسانس ها دارای بوی بسیار قوی هستند که در دمای محیط در مجاورت هوا تبخیر می شوند. رنگ اکثر اسانسها، وقتی خالص و تازه هستند بیرنگ می باشد [8].علیزاده و همکارانش بر روی نانوفایبر سلولز و پروتیئن آب پنیر حاوی اسانس رزماری و تیتانیوم دی اکسید مطالعه کردند و خواص ضد میکروبی آن را بر روی باکتری های اشیرشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس و لیستریامونوسیتوژنزس به منظور افزایش خاصیت نگهداری گوشت تازه در دمای یخچال بررسی کردند که نتیجه مطالعات آنها نشان داد که تاثیر نانوفایبر حاوی ترکیب تیتانیوم دی اکسید و رزماری باعث افزایش زمان ماندگاری گوشت تازه در دمای یخجال تا 12- 15 روز شده است[9]. گیاه دارچین دارای خاصیت ضدمیکروبی، آنتیاکسیدانی و میباشد که در صنایع غذایی و دارویی و بهداشتی کاربرد دارد. سینامالدهید موجود در دارچین از فعالیت ضد باکتریایی برخوردار میباشند. سینامالدهید از طریق اتصال گروه کربونیلی به پروتئین باکتریها و ممانعت از دکربوکسیلاسیون اسیدهای آمینه، خاصیت ضد میکروبی خود را اعمال مینمایند. در مطالعهای که توسط Filova و همکارنش بر روی نانوفایبر پلی وینیل الکل حاوی لیپوزوم انسولین انجام شد نشان دادند که با عاملدار شدن نانوفایبر با ساختار نانولیپوزوم خصوصیات مکانیکی بهبود بخشیده شد و همچینین سرعت آزادسازی انسولین از ساختار نانولیپوزوم و نانوفایبر به 18 روز در دمای 37 درجه سانتی گراد رسید[10]. در مطالعهای که توسط Cuiو همکارانش بر روی خواص ضدمیکروبی نانولیپوزومهای حاوی اسانس دارچین در مقابل باکتری استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد به این نتیجه رسیدند که خاصیت ضدمیکروبی نانوفیتوزوم اسانس دارچین در طول 30 روز بیشتر از اسانس خالص است در حالی که این خاصیت در روز سوم پس از تولید در اسانس دارچین بیشتر از نانولیپوزوم آن بود. بالا بودن خاصیت باکتریکشی نانولیپوزوم حاوی اسانس دارچین به دلیل آزاد شدن کنترل شده اسانس از ساختار لیپوزوم در طول 30 روز پس از نگهداری میباشد[11]. فیتوزومها، به وسیله ترکیب یک ماده فعال گیاهی مانند فلاوونوئید و ترپنویئدها که حاصل باندشدن آن ها با فسفولیپیدها، به خصوص، فسفاتیدیلکولین به وجود میآیند. تکنولوژی تولید فیتوزوم، برای افزایش فعالیت زیستی بسیاری از ترکیبات فعال گیاهی میتواند در مکملهای رژیمی به کار برده شود. از دیدگاه لغوی، phyto به معنی گیاه، و some به معنی سلول میباشد. تکنولوژی فیتوزوم، سلولهای ریزی تولید میکند که با آزادسازی کنترل شده ترکیبات فعال گیاهی باعث افزایش زمان ماندگاری محصولات میشوند[12] از مزایای نانوفیتوزومها: [13] افزایش پایداری و محافظت در برابر عوامل محیطی (رطوبت، دما، اکسیداسیون، نور و...)؛ پوشش دادن طعمها، بوها ورنگهای نامطلوب؛ کاهش برهمکنشهای نامطلوب با ترکیبات دیگر؛ افزایش حلالیت مواد کپسوله شده در محیطهای آبی غذایی. اغلب مطالعات انجام شده در خصوص اثر اسانسهای روغنی بر روی ارگانیسمهای عامل فساد و پاتوژنهای غذایی نشان میدهند که اثر اسانسهای روغنی بر روی باکتریهای گرم مثبت قدری بیشتر از تاثیر آنان بر روی باکتریهای گرم منفی است. دو باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی دو باکتری مهم عامل فساد اکثر موادغذایی می باشند [8]. در مطالعه حال حاضر ما به دنبال تولید نانوفایبرحاوی اسانس دارچین محبوس شده در نانوفیتوزوم که دارای خاصیت ضدمیکروبی، کنترل کننده رهش اسانس و غیر سمی به منظور افزایش زمان ماندگاری محصولات غذایی هستیم. بر این اساس از پلیمر پلی وینیل الکل که با استفاده از ترکیباتی مانند اسید بوریک خاصیت آبگریزی آن بهبود بخشیده میشود برای ساخت نانوفایبراستفاده میکنیم.و همچنین برای غلبه برفراریت اسانس دارچین که یک ترکیب روغنی فرار است با انکپسوله کردن آن توسط فیتوزوم و محبوس کردن آنها توسط ساختار فایبر سرعت آزادسازی را کنترل کرده و زمان آزادسازی را به مراتب نسبت به نانوفیتوزوم حاوی اسانس دارچین به تنهایی، یا اسانس محبوس شده در ساختار نانوفایبرافزایش میدهیم. هر چه سرعت آزادسازی اسانس در طول نگهداری کندتر و قابل کنترلتر باشد احتمال فساد ماده غذایی کمتر خواهد بود و عمر نگهداری افزایش مییابد حضور لستین درساختار نانوفیتوزوم باعث بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی نانوفایبر میشود و همچینین استفاده از ترکیبات بهبود دهنده که دارای خاصیت آبگریزی میباشند باعث افزایش مقاومت نانوفایبر در برابر رطوبت شده است. |
| اهداف اختصاصی | <p dir="RTL" style="text-align:right"><span style="font-size:13.0pt"><span style="font-family:"B Lotus""> </span></span><strong><span style="font-size:14.0pt"><span style="font-family:"B Lotus""><span style="color:black">اسانس گیری از چوب دارچین، تعیین ترکیبات آن توسط </span></span></span></strong><strong><span dir="LTR" lang="AZ-LATIN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:black"> GC-MS</span></span></strong><strong><span style="font-size:14.0pt"><span style="font-family:"B Lotus""><span style="color:black">و ساخت نانوفیتوزوم حاوی اسانس دارچین</span></span></span></strong></p>-<p><strong>ساخت نانوفایبر حاوی اسانس دارچین و نانو فیتوزوم اسانس دارچین</strong></p>-<p><strong>بررسی و مقایسه خواص ضدمیکروبی نانوفایبرهای حاوی اسانس دارچین و نانوفیتوزوم های حاوی اسانس دارچین در طول نگهداری</strong></p> |
| چکیده انگلیسی طرح | Antimicrobial properties of nano phytosome contain cinnamon oil Nano fiber. Antimicrobial properties of nano phytosome contain cinnamon oil Nano fiber. |
| کلمات کلیدی | 1- نانوفایبر: الیاف پلیمری با قطری در محدوده 10 میکرومتر تا 10 نانومتر که توسط دستگاه الکتروریس تولید میشوندزمانی که قطر الیاف پیلمری به محدوده نانومتر وارد میشوند نسبت سطح به حجم و تخلخل افزایش یافته وخواص فیزیکی بهبود بخشیده میشوند 2- نانوفیتوزوم: فیتوزومها، کمپلکسی از ترکیبات فعال گیاهی و فسفولیپیدها میباشند که در نسبت 1:1 یا 2:1 در حلال های غیرقطبی به منظور افزایش جذب و بهبود دسترسی زیستی عصارههای گیاهی و همچنین محافظت از آنان در برابر ترشحات گوارشی، هنگام مصرف تولید شدند 3- پلی وینیل الکل (PVA): پلی وینیل الکل (PVA) یک ترکیب آبدوست، نیمه بلورین است که به دلیل مقاومت شیمیایی و حرارتی خوب، ثبات بالا، غیر سمی بودن، خواص فیزیکی مناسب و زیست سازگاری بالا یک پلیمر مناسب در تولید نانوفایبر محسوب میشود. 4- اسانس دارچین: اسانس دارچین دارای نسبت بالایی از ترکیب فعال سینامآلدهید است که دارای خواص ضدمیکروبی و آنتی اکسیدانی بالایی میباشد |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| حامد همیشه کار | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| مریم نظری | همکار اصلی |
| مرتضی میلانی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر روکش بسته بندی جدید نانویی حاوی اسانس دارچین به منظور افزایش نیمه عمر مواد غذایی در بسته بندی فعال مواد غذایی تهیه شد.متن خبر نگهداری از مواد غذایی از زمان تولید تا هنگام مصرف امری ضروری است.بسته بندی فعال ضد میکروبی، سیستمی است که می تواند رشد باکتری ها را محدود یا آن ها را از بین ببرد، بنابراین عمر مفید محصولات فاسد شدنی و ایمنی محصولات بسته بندی شده را افزایش می دهد. امروزه تمایل مصرف کنندگان برای استفاده از مواد ضد میکروبی طبیعی به علت عدم سمیت بسیارافزایش پیدا کرده است. در این مطالعه به منظور افزایش بهره وری یک ماده ضد میکروبی طبیعی فرار در بسته بندی فعال، یک فرمولاسیون جدید نانویی دوگانه به منظور افزایش اثر ضدمیکروبی و ماندگاری مواد غذایی فسادپذیر طراحی و مورد استفاده قرار گرفت. به این صورت که ابتدا اسانس دارچین به عنوان ماده ضد میکروبی طبیعی به وسیله یک پلیمر زیست تخریب پذیر نانو کپسوله شده و در مرحله بعد نانو کپسولهای تولید شده در درون ساختار نانوفایبر با استفاده از متد الکتروریسی جایگذاری شدند. این مطالعه نشان داد که استفاده از این ساختار نانویی (نانوکپسول حاوی اسانس در ماتریکس نانوفایبر) در مقایسه با ساختار معمولی نانوفایبر (اسانس در نانوفایبر) باعث افزایش طول عمر ماده غذایی مدل فسادپذیر و باارزش (میگو) میشود. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر ساختار هیبرید نانویی برای افزایش عملکرد مواد آنتی باکتریال طبیعی فرار به منظور استفاده در بسته بندی فعال مواد غذایی قابل فساد در صنایع غذایی طراحی و ساخته شد.متن خبر بسته بندی فعال مواد غذایی یکی از مفاهیم نوین دربسته بندی میباشد که در پاسخ به تغییرات مداوم در نیاز مصرف کنندگان به عنوان یک راهکار موثر به بازار فروش عرضه شده است. بسته بندی فعال شرایط بسته را به گونه ای تغییر یا حفظ میکند، که موجب افزایش عمر مفید نگهداری ماده غذایی گردد. در این مطالعه یک ساختار نانوهیبریدی مقرون به صرفه با عملکرد بالا بر پایه نانوفایبر حاوی مواد طبیعی آنتی باکتریال فرار ارائه شد. این ساختار با کنترل اثر آنتی باکتریال در بازه زمانی طولانی تر، پتانسیل خوبی را به منظور ارایه یک بسته بندی فعال ضد میکروبی در مواد غذایی فسادپذیر نشان داد.برای ساخت این ساختار، ابتدا اسانس دارچین به عنوان یک ماده طبیعی فرار با خواص منحصر به فرد آنتی باکتریال با استفاده از لستین به فرم نانو کپسول درآمده (نانوفیتوزوم) تا علاوه بر افزایش عملکرد آنتی باکتریال مدت زمان اثر آن نیز افزایش پیدا کند. سپس نانوفیتوزمهای تهیه شده در ماتریکس یک نانوفایبر از جنس پلی ونیل الکل با استفاده از روش الکتروریسی جایگذاری شد و به عنوان یک پوشش بسته بندی بر روی میگو به عنوان فساد پذیربا موفقیت استفاده شد. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر ساختار هیبرید نانویی برای افزایش عملکرد مواد آنتی باکتریال طبیعی فرار به منظور استفاده در بسته بندی فعال مواد غذایی قابل فساد در صنایع غذایی طراحی و ساخته شد.متن خبر بسته بندی فعال مواد غذایی یکی از مفاهیم نوین دربسته بندی میباشد که در پاسخ به تغییرات مداوم در نیاز مصرف کنندگان به عنوان یک راهکار موثر به بازار فروش عرضه شده است. بسته بندی فعال شرایط بسته را به گونه ای تغییر یا حفظ میکند، که موجب افزایش عمر مفید نگهداری ماده غذایی گردد. در این مطالعه یک ساختار نانوهیبریدی مقرون به صرفه با عملکرد بالا بر پایه نانوفایبر حاوی مواد طبیعی آنتی باکتریال فرار ارائه شد. این ساختار با کنترل اثر آنتی باکتریال در بازه زمانی طولانی تر، پتانسیل خوبی را به منظور ارایه یک بسته بندی فعال ضد میکروبی در مواد غذایی فسادپذیر نشان داد.برای ساخت این ساختار، ابتدا اسانس دارچین به عنوان یک ماده طبیعی فرار با خواص منحصر به فرد آنتی باکتریال با استفاده از لستین به فرم نانو کپسول درآمده (نانوفیتوزوم) تا علاوه بر افزایش عملکرد آنتی باکتریال مدت زمان اثر آن نیز افزایش پیدا کند. سپس نانوفیتوزمهای تهیه شده در ماتریکس یک نانوفایبر از جنس پلی ونیل الکل با استفاده از روش الکتروریسی جایگذاری شد و به عنوان یک پوشش بسته بندی بر روی میگو به عنوان فساد پذیربا موفقیت استفاده شد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
