بررسی رهایش و خواص آنتی باکتریایی هیدروژل آلژینات حاوی نانوذرات بتاسیکلودکسترین بارگذاری شده با اسانس آویشن دنایی

امروزه ترکیبات زیست فعال استخراج شده از گیاهان در توسعه و تجارت غذاهای فراسودمند حاوی غذا-دارو و مکمل غذایی رشد قابل توجهی پیدا کرده است. در این میان استفاده از اسانس ها بدلیل خواص آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و دارویی در صنایع غذایی مورد توجه قرار گرفته است. با این وجود از محدودیت های اسانس ها می توان به فراریت، غیر محلول بودن در ماتریکس آبی و حساس بودن به شرایط محیطی اشاره کرد. لذا این پژوهش برای بررسی تکنیک درونپوشانی به عنوان روشی مناسب برای حفاظت از اسانس و بالا بردن کارایی آن انجام شده است. هدف اصلی این مطالعه، تولید هیدروژل های آلژیناتی حاوی اسانس آویشن دنایی بارگذاری شده در بتاسیکلودکسترین و بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی شامل اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، پتانسیل زتا، کارایی درونپوشانی، تورم هیدروژل ها و همچنین خواص ضد میکروبی و رهایش اسانس از هیدروژل ها می باشد. نتایج حاصل از آنالیز هیدروژل ها نشان داد که اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات به ترتیب کمتر از 180 نانومتر و 0.31 و کارایی درونپوشانی بالای 90 درصد بود. بیشترین تورم هیدروژل ها در دمای محیط 610.3 درصد بود. هیدروژل ها دارای اثر مهارکنندگی رشد بر روی دو سویه باکتری، استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی بودند. بررسی های میکروسکوپ الکترونی (fesem)، نشان داد اندازه ذرات در محدوده نانومتر و ذرات کروی و همگن هستند. طیف های ftir، پیوند جدیدی را بین اسانس، بتاسیکلودکسترین و آلژینات نشان نداد و بنابراین هیدروژل آلژینات یک ماده مناسب برای درونپوشانی کردن ترکیبات فعال می باشد.رهایش اسانس در دو دوره کوتاه مدت (شبیه سازی شده دستگاه گوارش) و بلند مدت (سایر کاربرد ها) بررسی شد که نتایج نشان داد که سرعت رهایش ترکیبات زیست فعال را می توان با کپسوله کردن در بتاسیکلو دکسترین و تولید هیدروژل آلژیناتی آن کاهش داد و بدین صورت می تواند به عنوان ابزار مناسبی برای کنترل رهایش در سیستمهای غذایی و دارویی مورد استفاده قرار گیرد.

Evaluation of release and antibacterial properties of alginate hydrogel containing betacyclodextrin nanoparticles loaded with Thymus daenensis essential oil

Because of antioxidant, antimicrobial, and medical properties, bioactive compounds extracted from plants have grown significantly in the development and trade of functional foods containing foodmedicine and dietary supplements.However, the volatility, insolubility in the aqueous matrix, and sensitivity to environmental conditions such as temperature, oxygen, and light limite the use of essential oils. Therefore, this study was conducted to investigate the encapsulation technique as a suitable method to protect the essential oil and increase its efficiency. The main purpose of this study was to produce alginate hydrogels containing Thymus daenensis essential oil (TdEO) loaded with betacyclodextrin. The structural properties and antimicrobial features of alginate hydrogel beads incorporated with TdEO active ingredients were evaluated. The results of hydrogel analysis showed that the particle size and particle size distribution were less than 180 nm and 0.31, respectively, and the encapsulation efficiency of TdEO for the hydrogel beads was about 90%. A maximum swelling capacity of ~610.3 % was obtained for alginate beads. FESEM, showed that the particle sizes were in the nanometer range and the particles were homogeneous and spherical shapes. FTIR analysis indicated no significant interaction between essential oil, betacyclodextrin and alginate, so alginate hydrogel is a suitable material for encapsulating active compounds. Hydrogels had an inhibitory effect on the growth of two strains of bacteria, S. aureus and E. coli. The release of TdEO from alginate beads in two shortterm and longterm periods were studied. The release rate of bioactive compounds can be reduced by encapsulating in βcyclodextrin and producing its alginate hydrogel, and thus can be used as a suitable tool to control release in food and pharmaceutical systems.