تولید و ارزیابی نانولیپوزوم‌های حامل عصاره هندوانه کوهی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 11، دوره 19، شماره 1 - شماره پیاپی 79، فروردین و اردیبهشت 1402، صفحه 169-180   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2022.76151.1162

نویسندگان

معصومه سلامتیان؛ یونس زاهدی دیزج یکان^* ؛ رضوان شاددل

گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

عصاره هندوانه کوهی سرشار از ترکیبات فنولی است که استفاده از آن بدلیل ناپایداری ترکیبات مذکور در شرایط محیطی و همچنین طعم تلخ یا گس آن‌ها در مواد غذایی محدود شده است. روش‌های ریزپوشانی مانند استفاده از نانولیپوزوم‌ها یکی از ساده‌ترین راهکارهای موجود است. در این پژوهش پس از استخراج عصاره هندوانه کوهی به کمک امواج اولتراسوند و تعیین میزان ترکیبات فنولی آن (328/6 میلی‌گرم معادل اسید گالیک در گرم وزن خشک)، نانولیپوزوم­های حاوی عصاره هندوانه کوهی در نسبت­های وزنی 60-0، 50-10، 40-20 و 30-30 لستین- کلسترول تهیه شدند. سپس آزمون­های تعیین اندازه ذرات و پتانسیل زتا جهت تعیین خصوصیات آن­ها انجام شد. پس از تعیین کارایی ریزپوشانی، آزمون طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) جهت بررسی واکنش‌های احتمالی عصاره هندوانه کوهی و فسفولیپید انجام گردید. شکل و اندازه نانولیپوزوم‌های با نسبت وزنی 60-0 لستین- کلسترول بارگذاری شده با عصاره هندوانه کوهی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مشاهده گردید. پایداری نمونه‌ها از طریق محاسبه میزان رهایش ترکیبات فنولی محصور شده در نانولیپوزوم‌ها در دمای محیط و در یک دوره 60 روزه مورد بررسی قرار گرفت. میانگین اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات برای نسبت­های مختلف به ترتیب در محدوده 25/164 -05/95 نانومتر و 51/0 -32/0 به دست آمد. میزان پتانسیل زتا نیز در محدوده 40/60- تا 55/68- قرار گرفت. ترکیبات فنولی پس از 60 روز در نانولیپوزوم‌های با نسبت وزنی 60-0 لستین- کلسترول 45/72% و در نانولیپوزوم‌های با نسبت وزنی 50-10 لستین- کلسترول 87/73% پایداری داشتند. نتایج نشان داد که مشکل ناپایداری ترکیبات فنولی که منجر به کاربرد محدود تجاری آن‌ها می‌شود با ریزپوشانی قابل برطرف شدن است.

کلیدواژه‌ها

ترکیبات فنولی؛ غذا-دارو؛ نانولیپوزوم

مراجع

1. Akhavan Moghanloo, S., Ghanbari, E., & Taghipour, P. (2019). Evaluation of chemical composition and properties of capparis spinosa and its effect on treatment of various diseases. 2^nd international & 6^th national confrence on organic va. conventional agriculture, Ardebil, Iran.
2. Aliyazicioglu, R., Eyupoglu, O. E., Sahin, H., Yildiz, O., & Baltas, N. (2013). Phenolic components, antioxidant activity, and mineral analysis of Capparis spinosa L. African Journal of Biotechnology 12(47): 6643-6649. https://doi.org/5897/AJB2013.13241.
3. Anwar, F., Muhammad, G., Hussain, M.A., Zengin, G., Alkharfy, K.M., Ashraf, M., & Gilani, A.H. (2016). Capparis spinosa: A plant with high potential for development of functional foods and nutraceuticals/pharmaceuticals. International Journal of Pharmacology 12(3): 201-219. https://doi.org/10.3923/ijp.2016.201.219.
4. ‏Arrar, L., Benzidane, N., Krache, I., Charef, N., Khennouf, S., & Baghiani, A. (2013). Comparison between polyphenol contents and antioxidant activities of different parts of Capparis spinosa Pharmacognosy Communications 3(2): 70.‏ https://doi.org/10.5530/pc.2013.2.14.
5. Bhatia, A., Kumar, R., & Katare, O.P. (2004). Tamoxifen in topical liposomes: development, characterization and in-vitro evaluation. Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 7(2): 252-259.‏
6. Bhoyar, M.S., Mishra, G.P., Naik, P.K., & Singh, S.B. (2018). Evaluation of antioxidant capacities and total polyphenols in various edible parts of Capparis spinosa collected from trans-Himalayas. Defence Life Science Journal 3: 30-36.‏ https://doi.org/10.14429/dlsj.3.12570.
7. Fan, M., Xu, S., Xia, S., & Zhang, X. (2008). Preparation of salidroside nano-liposomes by ethanol injection method and in vitro release study. European Food Research and Technology 227(1): 167-174. https://doi.org/10.1007/s00217-007-0706-9.
8. Fang, Y., Hong, C.T., Chiu, W.T., & Wang, Y.Y. (2001). Effect of liposomes and niosomes on skin permeation of enoxacin. International Journal of Pharmaceutics 219(1-2): 61-72.‏ https://doi.org/10.1016/s0378-5173(01)00627-5.
9. Fu, X.P., Aisa, H.A., Abdurahim, M., Yili, A., Aripova, S.F., & Tashkhodzhaev, B. (2007). Chemical composition of Capparis spinosa Chemistry of Natural Compounds 43(2): 181-183.‏ https://doi.org/10.3390/nu10020116.
10. Ghanbari, M., Saeedi, M., & Mortazavian, A. (2016). Nutraceuticals and functional foods production. Journal of Clinical Excellence 5(1).
11. Ghanbarzadeh, B., Bashiri, S., Hamishekar, H., & Dehghannya, J. (2016a). The study of the colloidal properties of nano liposomes containing beta-carotene produced by thermal method. Iranian Food Science and Technology Research Journal 12(5): 609-619. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v12i5.41745.
12. Ghanbarzadeh, B., Pezeshky, A., Hamishekar, H., & Moghadam, M. (2016b). Vitamin A palmitate-loaded nanoliposomes: study of particle size, zeta potential, efficiency and stability of encapsulation. Iranian Food Science and Technology Research Journal 12(2): 261-275. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v1395i2.38396.
13. Ghani, A., Salehi, S., & Mohtashami, S. (2017). Antioxidant activity, phenolics content and total flavonoids of caper fruit (Caparis spinosa) at different maturity stages. Research Journal of Pharmacognosy 4: 83-83.
14. Gupta, U., Singh, V.K., Kumar, V., & Khajuria, Y. (2014). Spectroscopic studies of cholesterol: fourier transform infra-red and vibrational frequency analysis. Materials Focus 3(3): 211-217. https://doi.org/10.1166/mat.2014.1161.
15. ‏Khanavi, M., Ara, L., Khavassi, N., & Hajimehdipoor, H. (2020). Capparis spinosa: a comparative study of raw and processed fruits. Journal of Medicinal Plants 19(73): 91-99.‎ https://doi.org/10.29252/jmp.1.73.91.
16. Kossah, R., Zhang, H., & Chen, W. (2011). Antimicrobial and antioxidant activities of Chinese sumac (Rhus typhina) fruit extract. Food Control22(1): 128-132. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2010.06.002.
17. Laridi, R., Kheadr, E.E., Benech, R.O., Vuillemard, J.C., Lacroix, C., & Fliss, I. (2003). Liposome encapsulated nisin Z: optimization, stability and release during milk fermentation. International Dairy Journal 13(4): 325-336. https://doi.org/10.1016/S0958-6946(02)00194-2.
18. Liu, D.Z., Chen, W.Y., Tasi, L.M., & Yang, S.P. (2000). Microcalorimetric and shear studies on the effects of cholesterol on the physical stability of lipid vesicles. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 172(1-3): 57-67.‏ https://doi.org/10.1016/S0927-7757(00)00560-4.
19. Lu, Q., Li, D.-C., & Jiang, J.-G. (2011). Preparation of a tea polyphenol nanoliposome system and its physicochemical properties. Food Chemistry 59(24): 13004−13011. https://doi.org/1021/jf203194w.
20. Malheiros, P.D.S., Sant Anna, V., Barbosa, M.D.S., Brandelli, A., & Franco, B.D.G.D.M. (2012). Effect of liposome-encapsulated nisin and bacteriocin-like substance P34 on Listeria monocytogenes growth in Minas frescal cheese. International Journal of Food Microbiology 156(3): 272-277. https://doi.org/1016/j.ijfoodmicro.2012.04.004.
21. Mohammadi, M., Ghanbarzadeh, B., & Hamishehkar, H. (2014). Formulation of nanoliposomes containing vitamin D3 to enrich a model beverage. Advanced Pharmaceutical Bulletin 4(Suppl 2): 569–575. https://doi.org/5681/apb.2014.084.
22. Mohammadi, M., Jahadi, M., Ehsani, M.R., & Khosravi-Darani, K. (2013). Application of liposome nano carrier in cheese production and ripening. Iranian Journal of Nutrition Sciences and Food Technology 7(4): 25-34.
23. Mohammed, A.R., Weston, N., Coombes, A.G.A., Fitzgerald, M., & Perrie, Y. (2004). Liposome formulation of poorly water soluble drugs: optimisation of drug loading and ESEM analysis of stability. International Journal of Pharmaceutics 285(1-2): 23-34.‏ https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2004.07.010.
24. Mohan, V., Naske, C.D., Britten, C.N., Karimi, L., & Walters, K.B. (2020). Hydroxide-catalyzed cleavage of selective ester bonds in phosphatidylcholine: An FTIR study. Vibrational Spectroscopy 109: 103055.‏ https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2020.103055.
25. Mozafari, M.R., Khosravi-Darani, K., Borazan, G.G., Cui, J., Pardakhty, A., & Yurdugul, S. (2008). Encapsulation of food ingredients using nanoliposome technology. International Journal of Food Properties 11(4): 833-844.‏ https://doi.org/10.1080/10942910701648115.
26. Najafi, M., Arianmehr, A., & Mohammadi Sani, A. (2019). Encapsulation of Barije essential oil in nanoliposomal system and evaluation of its physical and antimicrobial properties. Innovative Food Technologies 7(1): 71-83. http://dx.doi.org/ 10.22104/JIFT.2019.3573.1859.
27. Nandiyanto, A.B.D., Oktiani, R., & Ragadhita, R. (2019). How to read and interpret FTIR spectroscope of organic material. Indonesian Journal of Science and Technology 4(1): 97-118.‏ https://doi.org/10.17509/ijost.v4i1.15806.
28. Nemati, R., & Gharehkhani, M. (2018). Evaluation of different methods in microencapsulation of bioactive antioxidant compounds. 2^nd international & 5^th national congress of food science and technology of Iran, Sari.
29. ‏Saghashirpour, S. (2014). Production of nanoliposomes for simultaneous encapsulation of vitamin E and vitamin C by thermal method (Mozafari). Thesis. Tabriz University.
30. Shah, R., Eldridge, D., Palombo, E., & Harding, I. (2014). Optimisation and stability assessment of solid lipid nanoparticles using particle size and zeta potential. Journal of Physical Science25(1).‏
31. Sharafi, , Ghani, A., Salehi, S., & Mohtashami, S. (2017). Antioxidant activity, phenolics content and total flavonoids of caper fruit (Caparis spinosa) at different maturity stages. Research Journal of Pharmacognosy 4(Supplement): 83-83.
32. Soleimanifard, M., Sadeghi Mahoonak, A., Ghorbani, M., Azizi, KH., & Sepahvand, A. (2018). Optimization of Khorramabad Olive leaf extract extraction and investigating the physical properties of nano-structured lipid carriers containing it. Journal of Nutrition Sciences & Food Technology 13(3): 81-92.
33. Tavakoli, H., Hosseini, O., Jafari, S.M., & Katouzian, I. (2018). Evaluation of physicochemical and antioxidant properties of yogurt enriched by olive leaf phenolics within nanoliposomes. Journal of Agricultural and Food Chemistry 66(35). https://doi.org/ 9231-9240.‏1021/acs.jafc.8b02759.
34. Tseng, L.P., Liang, H.J., Chung, T.W., Huang, Y.Y., & Liu, D.Z. (2007). Liposomes incorporated with cholesterol for drug release triggered by magnetic field. Journal of Medical and Biological Engineering 27(1): 29-34.‏
35. Viriyaroj, A., Ngawhirunpat, T., Sukma, M., Akkaramongkolporn, P., Ruktanonchai, U., & Opanasopit, P. (2009). Physicochemical properties and antioxidant activity of gamma-oryzanol-loaded liposome formulations for topical use. Pharmaceutical Development and Technology 14(6): 665-671. https://doi.org/10.3109/10837450902911937.
36. Yu, D.G., Yang, J.H., Wang, X., & Tian, F. (2012). Liposomes self assembled from electrosprayed composite microparticles. Nanotechnology23(10). https://doi.org/105606.10.1088/0957-4484/23/10/105606.