ارزیابی خواص ضداکتریایی فیلم زیست‌فعال کیتوزان حاوی اسانس اکالیپتوس گلوبولوس

نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 37، دوره 13، شماره 5 - شماره پیاپی 47، آذر و دی 1396، صفحه 784-797  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1395i0.57272

نویسندگان

احسان آزادبخت ¹؛ یحیی مقصودلو¹؛ مرتضی خمیری²؛ محبوبه کشیری³

¹دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

²دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

³دانشگاه کشاورزی گرگان

چکیده

بسته‌بندی ضدمیکروبی یک نوع بسته‌بندی فعال است که مهاجرت پیوسته ترکیبات ضدمیکروبی به سطح ماده غذایی را فراهم می‌سازد. در این تحقیق خاصیت ضدمیکروبی اسانس اکالیپتوس گلوبولوس علیه دو باکتری گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سرئوس) وگرم منفی (اشرشیا کلای و سالمونلا اینترتیدیس) با روش‌های دیسک دیفیوژن ، چاهک میکروپلیت و همچنین تاثیر اسانس اکالیپتوس در محیط مایع و بخارات آن بررسی شد. فیلم زیست کامپوزیت کیتوزان حاوی اسانس اکالیپتوس گلوبولوس (در غلظت‌های 5/0، 1 و 5/1 درصد حجمی/ حجمی) با روش قالب‌گیری تولید و فعالیت ضدمیکروبی آن‌ها در فاز بخار و در تماس مستقیم با محیط مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. حداقل غلظت بازدارندگی اسانس علیه باکتری-های گرم منفی و مثبت به‌ترتیب 125/3 و 562/1 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود. هم‌چنین قطر هاله بازدارندگی باکتری‌های گرم مثبت از گرم منفی بیشتر بود. ترتیب اثر اسانس روی باکتری‌ها بر اساس اندیس لگاریتم کاهشی به‌صورت: استافیلوکوکوس اورئوس › باسیلوس سرئوس › اشرشیا کلای › سالمونلا اینترتیدیس بود. بخار اسانس در ترکیب با فیلم کیتوزان در سطح 1 و 5/1 درصد اسانس قادر به کاهش دانسیته میکروبی بود و همچنین اندیس لگاریتم کاهشی فیلم کیتوزان با افزایش غلظت اسانس از 5/0 به 5/1 درصد در محیط مایع افزایش یافت. بر اساس این نتایج فیلم زیست کامپوزیت کیتوزان حاوی 5/1 درصد اسانس اکالیپتوس گلوبولوس در تماس مستقیم با مواد غذایی به‌عنوان یک ترکیب ضدمیکروبی مناسب در بسته‌بندی مواد غذایی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

بسته بندی ضد میکروبی؛ اسانس اکالیپتوس؛ کیتوزان

مراجع

کشیری، م.، مقصودلو، ی.، خمیری، م. و بهروز، ر.، 1393، ارزیابی خواص ضدباکتریایی فیلم زیست فعال زئین حاوی اسانس آویشن شیرازی، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، شماره 50، ص 195-206.

Adams, R. P., 2001, Identification of essential oils components by gas chromatography/quadrupole. Mass spectroscopy. Allured, Carol Stream, Illnois. New York: Spinger

Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D. & Idaomar, M., 2008, Biological effects of essential oils – A review. Food and Chemical Toxicology, 46, 446–475.

Botsoglou, N. A., Christaki, E., Fletouris, D. J., Florou-Paneri, P. & Spais, A. B., 2002, The effect of dietary oregano essential oil on lipid oxidation in raw and cooked chicken during refrigerated storage. Meat Science, 62(2), 259-265.

Brooker, M. & Kleinig, D. A., 2004, Field Guide to Eucalyptus. 2nd Edn., Vol. 8. Melbourne : Bloomings Books.

Cimanga, K., Kambu, K., Tona, L., Apers, S., De Bruyne, T., Hermans, N., & Vlietinck, A. J., 2002, Correlation between chemical composition and antibacterial activity of essential oils of some aromatic medicinal plants growing in the Democratic Republic of Congo. Journal of ethnopharmacology, 79(2), 213-220.

Coppen, J. J. W., 2002, Eucalyptus: The Genus Eucalyptus (Mediacinal and Aromatic Plants–Industrial Profiles). London and NewYork: Taylor and Francis, 440.

Draughon, F. A., 2004, Use of botanicals as biopreservatives in foods. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 58(2), 20-28.

Duke, J. A. & Beckstrom-Sternberg, S., 1994, Potential for synergistic action of phytochemicals in spices. In: Amsterdam: Elsevier Science.

Ghalem, B. R. & Mohamed, B., 2008, Antibacterial activity of leaf essential oils of Eucalyptus globulus and Eucalyptus camaldulensis. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2, 211–215.

Ghanem, A. & Skonberg, D., 2002, Effect of preparation method on the capture and release of biologically active molecules in chitosan gel beads. Journal of applied polymer science, 84(2), 405-413.

Gilles, M., Zhao, J., An, M. & Agboola, S., 2010, Chemical composition and antimicrobial properties of essential oils of three Australian Eucalyptus species. Food Chemistry, 119, 731–737.

Guarda, A., Rubilar, J. F., Miltz, J. & Galotto, M. J., 2011, The antimicrobial activity of microencapsulated thymol and carvacrol. International journal of food microbiology, 146(2), 144-150.

Inouye, S., Takizawa, T. & Yamaguchi, H., 2001, Antibacterial activity of essential oils and their major constituents against respiratory tract pathogens by gaseous contact. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 47, 565–573.

Jones, R. N., 2001, Resistance patterns among nosocomial pathogens: trends over the past few years. Chest Journal, 119(2_suppl), 397S-404S.

Kim, S., 2008, Processing and properties of gluten/zein composite. Bioresource technology, 99(6), 2032-2036.

Kurita, K., 2006, Chitin and chitosan: functional biopolymers from marine crustaceans. Marine Biotechnology, 8(3), 203-226.

Lis‐Balchin, M., Hart, S. L. & Deans, S. G., 2000, Pharmacological and antimicrobial studies on different tea‐tree oils (Melaleuca alternifolia, Leptospermum scoparium or Manuka and Kunzea ericoides or Kanuka), originating in Australia and New Zealand. Phytotherapy research, 14(8), 623-629.

Muriel-Galet, V., Cerisuelo, J. P., LopezCarballo, G., Lara, M., Gavara, R. & Hernandez-Munoz, P., 2012, Development of antimicrobial films for microbiological control of packaged salad. International Journal of Food Microbiology. 157: 195–201.

Muriel-Galet, V., Cerisuelo, J. P., Lopez-Carballo, G., Lara, M., Gavara, R. & Hernandez-Muñoz, P., 2012, Development of antimicrobial films for microbiological control of packaged salad. International journal of food microbiology, 157(2), 195-201.

Ojagh, S. M, Rezaei, M., Razavi, S. H. & Hosseini, S. M. H., 2010, Development and evaluation of a novel biodegradable film made from chitosan and cinnamon essential oil with low affinity toward water. Food Chemistry, 122,161-166.

Ouattara, B., Simard, R. E., Holley, R. A., Piette, G. J. P. & Begin, A., 1997, Antibacterial activity of selected fatty acids and essential oils against six meat spoilage organisms. International journal of food microbiology, 37(2), 155-162.

Oussalah, M., Caillet, S. & Lacroix, M., 2006, Mechanism of action of Spanish oregano, Chinese cinnamon, and savory essential oils against cell membranes and walls of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. Journal of food protection, 69,1046–1055.

Pitarokili, D., Tzakou, O., Loukis, A. & Harvala, C., (2003). Volatile metabolites from Salvia fruticosa as antifungal agents in soilborne pathogens. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51, 3294–3301.

Pyla, R., Kim, T. J., Silva, J. L. & Jung, Y. S., 2010, Enhanced antimicrobial activity of starch-based film impregnated with thermally processed tannic acid, a strong antioxidant. International journal of food microbiology, 137(2), 154-160.

Quintavalla, S. & Vicini, L., 2002, Antimicrobial food packaging in meat industry. Meat science, 62(3), 373-380.

Saidana, D., Mahjoub, M. A., Boussaada, O., Chriaa, J., Cheraif, I., Daami, M & Helal, A. N., 2008, Chemical composition and antimicrobial activity of volatile compounds of Tamarix boveana (Tamaricaceae). Microbiological research, 163(4), 445-455.

Salarbashi, D., Tajik, S., Shojaee-Aliabadi, S., Ghasemlou, M., Moayyed, H., Khaksar, R. & Noghabi, M. S., 2014, Development of new active packaging film made from a soluble soybean polysaccharide incorporated Zataria multiflora Boiss and Mentha pulegium essential oils. Food chemistry, 146, 614-622.

Sartorelli, P., Marquioreto, A. D., Amaral-Baroli, A., Lima, M. E. & Moreno, P. R., 2007, Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oils from two species of Eucalyptus. Phytotherapy Research, 21, 231–233.

Shan, B., Cai, Y., Brooks, J. D. & Corke, H., 2007, Antibacterial properties and major bioactive components of cinnamon stick (Cinnamomum burmannii): activity against foodborne pathogenic bacteria. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55 (14): 5484–5490.

Shen, L., Worrell, E. & Patel, M., 2010, Present and future development in plastics from biomass. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 4(1), 25-40.

Shieh, J. C., 1996, Yields and chemical components of essential oils in Eucalyptus camaldulensis leaves. Taiwan Journal of Forest and Science, 11, 149–157.

Silva, J., Abebe, W., Sousa, S. M., Duarte, V. G., Machado, M. I. L. & Matos, F. J. A., 2003, Analgesic and anti-inflammatory effects of essential oils of Eucalyptus. Journal of ethnopharmacology, 89(2), 277-283.

Soliman, K. M. & Badeaa, R. I., 2002, Effect of oil extracted from some medicinal plants on different mycotoxigenic fungi. Food and chemical toxicology, 40(11), 1669-1675.

Sonboli, A., Babakhani, B. & Mehrabian, A. R., 2006, Antimicrobial activity of six constituents of essential oil from Salvia. Zeitschrift für Naturforschung C, 61, 160–164.

Su, Y. C., Ho, C. L., Wang, E. I. & Chang, S. T., 2006, Antifungal activities and chemical compositions of essential oils from leaves of four eucalyptus. Taiwan Journal of Forest and Science, 21, 49–61.

Suresh, P., Ingle, V. K. & Vijayalakshmi, V., 1992, Antibacterial activity of eugenol in comparison with other antibiotics. Journal of food science and technology, 29(4), 254-256.

Synowiecki, J. & Al-Khateeb, N. A., 2003, Production, properties, and some new applications of chitin and its derivatives. National Center of Biotechnology Information, 43(2):71-145

Takahashi, T., Kokubo, R. & Sakaino, M., 2004, Antimicrobial activities of Eucalyptus leaf extracts and flavonoids from Eucalyptus maculate. Letters in Applied Microbiology, 39, 60–64.

Tsiri, D., Kretsi, O., Chinou, I. B. & Spyropoulos, C. G., 2003, Composition of fruit volatiles and annual changes in the volatiles of leaves of Eucalyptus camaldulensis Dehn growing in Greece. Flavour and Fragrance Journal, 18, 244–247.

Tyagi, A. & Malik, A., 2010, In situ SEM, TEM and AFM studies of the antimicrobial activity of lemon grass oil in liquid and vapour phase against Candida albicans. Micron, 41, 797–805.

Tyagi, A. K. & Malik, A., 2011, Antimicrobial potential and chemical composition of Eucalyptusglobulus oil in liquid and vapour phase against food spoilage microorganisms. Food Chemistry, 126(1), 228-235.

Vilela, G. R., de Almeida, G. S., D'Arce, M. A. B. R., Moraes, M. H. D., Brito, J. O., da Silva, M. F. D. G., & da Gloria, E. M., 2009, Activity of essential oil and its major compound, 1, 8-cineole, from Eucalyptus globulus Labill., against the storage fungi Aspergillus flavus Link and Aspergillus parasiticus Speare. Journal of Stored Products Research, 45(2), 108-111.

Yanishlieva, N. V., Marinova, E. M., Gordon, M. H. & Raneva, V. G., 1999, Antioxidant activity and mechanism of action of thymol and carvacrol in two lipid systems. Food Chemistry, 64(1), 59-66.

Zheng, L. Y. & Zhu, J. F., 2003, Study on antimicrobial activity of chitosan with different molecular weights. Carbohydrate Polymers, 54(4), 527-530.

Zivanovic, S., Chi, S. & Draughon, A. F., 2005, Antimicrobial activity of chitosan films enriched with essential oils. Journal of food science, 70(1), M45-M51