فعالیت ضد میکروبی روغن تایلندی با لسیتین

روغنهای ضروری (EOs) از گیاهان به طور طبیعی ضد میکروب هستند و به دلیل اثر ضد میکروبی آنها در برابر میکروارگانیسم های بیماری زا و فاسد کننده مواد غذایی به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است.

هنگامی که در سیستم های غذایی گنجانده می شود، حلالیت کم آب آنها و اتصال آبگریز به اجزای غذا، مانند پروتئین ها و لیپیدها، فعالیت آنها را کاهش می دهد. سیستم های کپسول یک روش بالقوه برای بهبود فعالیت ضد میکروبی آنها است. بنابراین، سیستم های تحویل برای EO ها مورد مطالعه قرار گرفته اند که شامل میکرو و نانوامولسیون های فرموله شده با سورفکتانت های با وزن مولکولی کوچک، بیوپلیمرها، یا لیپوزوم ها است.

توزیع یکنواخت EO در ماتریس های پیچیده با لسیتین

نشان داده شده است که این سیستم های تحویل باعث توزیع یکنواخت EO در ماتریس های پیچیده غذایی می شود و تاثیرات منفی اتصال با اجزای ماتریس مواد غذایی را کاهش می دهد. فعالیت ضد میکروبی تقویت شده از روغن های ضروری محصور شده در برابر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی نشان داده شده است.

با این حال، در برخی موارد، اتصال بین EO ها و امولسیفایرهای کپسول کننده آنها ممکن است آنقدر زیاد باشد که میزان EO های موجود برای غیرفعال کردن باکتری ها را کاهش دهد و بنابراین فعالیت ضد میکروبی روغن های ضروری محصور شده کمتر از EO های بدون کپسول است. بنابراین، سیستم های تحویل EO ها باید به طور جامع برای خواص ضد میکروبی اساسی آنها در محیط های رشد میکروبیولوژیکی و ماتریس های غذایی پیچیده مشخص شوند.

نانوامولسیون ها مزایای متعددی به عنوان سیستم تحویل EO ها دارند. با قطرات کوچکتر از ۲۰۰ نانومتر در قطر، نانوامولسیون ها در برابر رسوب گرانشی یا کرم زدایی نسبتاً پایدار هستند. نانوامولسیون ها را می توان با مواد غذایی مانند پروتئین ها یا پلی ساکاریدها به جای سورفاکتانت های مصنوعی تهیه کرد که آنها را برای کاربردهای غذایی مهم می کند. بنابراین، برای شناسایی نانوامولسیون هایی که به کمترین میزان امولسیفایر نیاز دارند و در عین حال حداکثر فعالیت ضد میکروبی را ارائه می دهند، به تحقیقات مداوم نیاز است.

تحقیقات موجود همچنین نشان می دهد که نیاز زیادی برای درک ارتباط بین فعالیتهای امولسیونهای EO و امولسیفایرهای مورد استفاده در تهیه محیطهای رشد میکروبی و ماتریسهای غذایی پیچیده وجود دارد.

در یک کار اخیر، ما دریافتیم که ترکیبی از دو امولسیفایر معمولی غذایی، سدیم کازئینات (NaCas) و لسیتین سویا، تشکیل نانوامولسیون های روغن آویشن شفاف و پایدار را تسهیل می کند تشکیل مجتمع های NaCas -lecithin فعالیت سطحی و پایداری امولسیون را در مقایسه با درمان‌های اعمال دو امولسیفایر به صورت جداگانه بهبود می بخشد.

ترکیبی از ۵٫۰٪ w/v NaCas و ۱٫۰٪ w/v لسیتین ۲٫۵٪ w/v روغن آویشن را به عنوان یک نانوامولسیون شفاف با استفاده از همگن سازی برشی امولسیون کرد.

در مقابل، ۵٪ w/v NaCas فقط ۱٫۰٪ w/v روغن آویشن را به عنوان یک امولسیون شفاف امولسیون کرد، در حالی که ۱٫۰٪ لسیتین قادر به تشکیل نانوامولسیون های شفاف نبود.

تهیه و توصیف نانوامولسیون های روغن آویشن

یک نانوامولسیون حاوی ۱٪ w/v روغن آویشن با ۴٪ w/v NaCas و ۰٫۵٪ w/v لسیتین تهیه شد و امولسیون دوم در همان غلظت روغن آویشن اما با یک نصف امولسیفایرها تهیه شد. برای آماده سازی نانوامولسیون ها، NaCas ابتدا در آب دیونیزه یک شبه در دمای اتاق (۲۱ درجه سانتی گراد) هیدراته شد.

پس از افزودن لسیتین، مخلوط با گرداب به مدت ۳۰ دقیقه مخلوط شد. سپس روغن آویشن با ۱٪ w/v در مخلوط اضافه شد و سپس با سرعت ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه به مدت ۳ دقیقه با استفاده از همگن سازی ریزپردازنده Cyclone I.Q.2 مخلوط شد. نانوامولسیون های تهیه شده دارای pH 6.8 بودند.

نتیجه گیری

در نتیجه، نانوامولسیون های روغن آویشن که با ترکیبی از امولسیفایرهای GRAS NaCas و لسیتین تهیه شده بودند، هنگام آزمایش بر علیه عوامل بیماری زای باکتریایی در TSB، فعالیت ضد میکروبی مشابه یا کمی بهتر داشتند. روغن آویشن امولسیون شده در شیر منجر به کاهش سریعتر باکتری نسبت به روغن آویشن آزاد می شود، اما تفاوت بین روغن آویشن آزاد و امولسیون شده پس از ۷۲ ساعت به فشار باکتری و غلظت ضد میکروبی بستگی دارد.

از نظر بیوفیزیکی، اتصال بین امولسیفایرها و اجزای EO برای فعالیت ضد میکروبی در زمان کوتاه و در غلظت EO پایین قابل توجه است. این مکانیسم اساسی در سنجش فعالیت روغن آویشن نانوامولسیزه احتمالاً به دلیل بهبود پراکندگی روغن آویشن در TSB و شیر و زمان طولانی تر برای رسیدن به تعادل توزیع ضد میکروبی ساده نبود.