خالص سازی اولئوصمغ آنغوزه (فرولا آسافوئیتیدا) جهت تولید نانوالیاف با پتانسیل ضدمیکروبی توسط تکنیک الکتروریسی

سابقه و هدف: صمغ استخراج شده از ریشه فرولا آسافوئیتیدا دارای خواص ضدقارچ، ضد دیابت، ضد سرطان، ضد التهاب و ضد ویروسی است و شامل ترکیباتی مانند قندها، کومارین‌ها و پلی‌سولفیدها می‌باشد. این پژوهش با هدف خالص‌سازی بخش محلول در آب صمغ آنغوزه و بررسی خواص ضدمیکروبی آن و امکان استفاده از آن در تولید پوشش‌های زیست‌تخریب‌پذیر با تکنیک الکتروریسی، انجام شد.مواد و روش‌ها: پس از تایید حضور ترکیبات زیست‌فعال با کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی و اثبات خاصیت ضدمیکروبی صمغ خالص آنغوزه با روش انتشار دیسک، نانوالیاف صمغ آنغوزه و پلی‌اتیلن اکساید با الکتروریسی تهیه و اثرات ضدمیکروبی آن‌ها بررسی شد. دو درصد پلی اتیلن اکساید به عنوان کمک فرآیند الکتروریسی (co-spinning agent) به محلول صمغ آنغوزه اضافه شد.یافته‌ها‌: تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که الکتروریسی مخلوط صمغ خالص آنغوزه و پلی‌اتیلن اکساید به‌طور موفقیت‌آمیز انجام شده و نانوالیاف یکنواخت و بدون گویچه با قطر میانگین 482 نانومتر تشکیل شده است. بیشترین تاثیر ضدمیکروبی نانوالیاف آنغوزه-پلی‌اتیلن اکساید در آزمون انتشار دیسک، بر آسپرژیلوس نایجر با قطر ناحیه عدم رشد 20.67 میلی‌متر مشاهده شد. نتایج نشان داد که صمغ خالص آنغوزه به‌تنهایی قابلیت الکتروریسی ندارد و استفاده از پلی‌اتیلن اکساید برای تولید نانوالیاف ضدمیکروبی ضروری است. آزمون انتشار دیسک نشان داد که نانوالیاف ترکیبی از صمغ آنغوزه و پلی‌اتیلن اکساید فعالیت ضدمیکروبی قابل‌توجهی علیه میکروارگانیسم‌های هدف دارند.نتیجه گیری: صمغ خالص آنغوزه می‌تواند به عنوان یک پلیمر زیست تخریب پذیر با خاصیت ضدمیکروبی بالا، به عنوان یک جزء هیدروکلوئیدی در تولید پوشش‌ها و بسته بندی‌های خوراکی زیست تخریب پذیر و فعال استفاده شود.

purification of anghoze oleo-gum (ferula assafoetida) to produce antimicrobial nanofibers using electrospinning technique

background and objectives: the aim of this study was to purify the water-soluble fraction of ferula assafoetida gum, investigate its antimicrobial characteristics and explore its potential for use in producing biodegradable coatings through the electrospinning technique. gum extracted from ferula assafoetida root shows antifungal, antidiabetic, anticancer, anti-inflammatory and antiviral activities, containing compounds such as sugars, coumarins and polysulfides. this study investigated antimicrobial characteristics of the purified gum and its nanofibers against gram-positive (staphylococcus aureus) and gram-negative (escherichia coli) bacteria and food spoilage-causing molds (aspergillus niger). materials & methods: after verifying presence of bioactive compounds through gas chromatography-mass spectrometry (gc-ms) and validating antimicrobial characteristics of the purified gum using disc diffusion method, nanofibers of ferula assafoetida gum and polyethylene oxide (peo) were prepared via electrospinning. antimicrobial effects of the nanofibers were assessed. two-percent polyethylene oxide was added to the ferula assafoetida gum solution as a co-spinning agent to facilitate the electrospinning process.results: scanning electron microscopy images showed that the electrospinning process of the purified gum and peo mixture was successful, producing uniform nanofibers with an average diameter of 482 nm. the highest antimicrobial activity of the ferula assafoetida gum-peo nanofibers was observed against aspergillus niger with an inhibition zone diameter of 20.67 mm in disc diffusion assessment. results demonstrated that purified ferula assafoetida gum alone was not electrospinnable and peo was needed as a co-spinning agent to produce antimicrobial nanofibers. the disc diffusion assessment showed that the f. assafoetida gum-peo nanofibers included significant antimicrobial activities against the target microorganisms.conclusion: pure ferula assafoetida gum, as a biodegradable polymer with strong antimicrobial characteristics, can be used as a hydrocolloid component in production of biodegradable and active edible coatings and packaging.