بررسی اثر پوشش طبیعی نانوکیتوزان و نانوهیدروکسی آپاتیت بر صفات فیزیولوژیکی و ماندگاری قارچ دکمه‌ای (Agaricus bisporus)

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

دوره 21، شماره 2 - شماره پیاپی 92، خرداد و تیر 1404، صفحه 235-251   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2024.90381.1376

نویسندگان

زهرا ضیائی قهنویه¹؛ محمدرضا راجی^{* 1}؛ عبداله احتشام نیا¹؛ سید سجاد سهرابی²

¹گروه مهندسی علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

²گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

چکیده

امروزه در بخش کشاورزی تولید محصولات ناسالم باعث استفاده از ﭘﻮﺷﺶ­ﻫﺎی طبیعی ﺟﻬﺖ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب ﮐﯿﻔﯽ و افزایش ماندگاری پس از برداشت ﻣﺤﺼﻮﻻت ﻣﺨﺘﻠﻒ شده است. از این رو پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر پوشش‌­های طبیعی مبتنی بر نانوکیتوزان و نانوهیدروکسی آپاتیت بر افزایش ماندگاری قارچ دکمه‌­ای انجام شد. بدین منظور اثر این ﭘﻮﺷﺶ­ها در آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار ﺟﻬﺖ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب بر روی ﮐﯿﻔیت قارچ دکمه‌­ای ارزیابی شد. فاکتورهای آزمایش شامل سطوح پوشش‌­دهی قارچ دکمه‌­ای با غلظت­‌های مختلف نانوکیتوزان (صفر، 1 و 2 درصد) و نانوهیدروکسی آپاتیت (0، 40 و 80 میلی‌گرم) به‌مدت 28 روز بود. بعد از پوشش‌­دهی صفات فنل کل، فلاونوئید، ظرفیت آنتی‌‌اکسیدانی، پروتئین کل، محتوای اسید آسکوربیک و نشت الکترولیت قارچ‌­ها طی 28 روز نگه­داری یادداشت‌برداری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در پوشش نانوکیتوزان یک درصد حاوی نانوهیدروکسی آپاتیت 40 میلی‌گرم بیش­ترین میزان فنل کل، فلاونوئید، ظرفیت آنتی­‌اکسیدانی، محتوای اسید اسکوربیک، پروتئین کل و کم­ترین میزان نشت الکترولیت در طی 28 روز ذخیره‌سازی نسبت به تیمار شاهد حاصل شد. در تیمار شاهد (بدون پوشش) کم­ترین میزان فنل کل، فلاونوئید، ظرفیت آنتی­‌اکسیدانی، محتوای اسید اسکوربیک، پروتئین کل و بیش­ترین میزان نشت الکترولیت در طی 28 روز ذخیره­‌سازی حاصل شد. در نهایت با توجه به یافته‌­های این مطالعه می­‌توان چنین اظهار نمود که پوشش‌­دهی با نانوکیتوزان یک درصد حاوی نانوهیدروکسی آپاتیت 40 میلی­‌گرم می‌تواند ماندگاری پس از برداشت قارچ دکمه‌­ای را تا 14 روز افزایش دهد که قابلیت بازارپسندی را دارد.

کلیدواژه‌ها

پوشش خوراکی؛ عمر پس از برداشت؛ قارچ خوراکی؛ نانوکیتوزان؛ نانوهیدروکسی آپاتیت

مراجع

1. Abbasifar, A., Shahrabadi, F., & ValizadehKaji, B. (2020). Effects of green synthesized zinc and copper nano-fertilizers on the morphological and biochemical attributes of basil plant. Journal Plant Nutrient, 43(8), 1104–1118. https://doi.org/10.1080/01904167.2020.1724305
2. Bakhshi, D., & Arakawa, O. (2006). Effect of UV-B irradiation on phenolic compounds accumulation and their antioxidant activity in ‘Jonathan’ apple. Food, Agriculture and Environment, 4(1), 75-79. https://www.researchgate.net/publication/289689317
3. Benzie,, & Strain, J.J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of "antioxidant power": the FRAP assay. Anal Biochemistry, 239(1),70-76. https://doi.org/10.1006/abio.1996.0292
4. Bradford, M.M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1–2), 248–254. https://doi.org/10.1006/abio. 1976.9999
5. Camargo, J., & Dunoyer, A. (2016). The effect of storage temperature and time on total phenolics and enzymatic activity of sapodilla (Achras sapota L.). Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 69(2), 7955–7963. https://doi.org/10.15446/rfna.v69n2.59140
6. Chang, H.L., Chen, Y.C., & Tan, F.J. (2011). Antioxidative properties of a chitosan–glucose maillard reaction product and its effect on pork qualities during refrigerated storage. Food Chemistry, 124(2), 589–595. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.06.080
7. Dokhanieh, A.Y., & Aghdam, M.S. (2016). Postharvest browning alleviation of Agaricus bisporus using salicylic acid treatment. Science Horticulture, 207(2), 146–151. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2016.05.025
8. Eswaran, M., Swamiappan, S., Chokkiah, B., Dhanusuraman, R., Bharathkumar, S., & Ponnusamy, V.K. (2021). A green and economical approach to derive nanostructured hydroxyapatite from Garra mullya fish scale waste for biocompatible energy storage applications. Materials Letters, 302(20), 1.130341. https://doi.org/10.1016/j.matlet. 2021.130341
9. Fattahifar, E., Barzegar, M., Ahmadi Gavlighi, H., & Sahari, M.A. (2018). Evaluation of the inhibitory effect of pistachio (Pistacia vera ) green hull aqueous extract on mushroom tyrosinase activity and its application as a button mushroom postharvest anti-browning agent. Postharvest Biology and Technology, 145(1), 157-165. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2018.07.005
10. Genady, E.A., Qaid, E.A., & Fahmy, A.H. (2016). Copper sulfate nanoparticales in vitro applications on Verbena bipinnatifida stimulating growth and total phenolic content increasments. International Journal Pharmaceutically Research Allied Science, 5(1), 196–202.
11. Gharejelo, A., Ganjeh, M., & Ghaderi, S. (2020). Evaluation of extending the shelf life of button mushroom (Agaricus Bisporous) using chitosan and Ferulago angulate essential oil. Food Science, 21(154), 1-88. http://fsct.modares.ac.ir/article-7-73195-en.html
12. Hamzeh-kalkenari, S., Bodaghi, H., & Ghasimi Hagh, Z. (2020). Improving postharvest quality of button mushroom (Agaricus bisporus) using polyethylene-clay nanocomposite packing and Echinophora cinerea essential oil coating. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 17(2), 315-328.
13. Homaee, M.B., & Ehsanpour, A.A. (2016). Silver nanoparticles and silver ions: oxidative stress responses and toxicity in potato (Solanum tuberosum ) grown in vitro, Horticult. Environment Biotechnology, 57(6), 544–553. https://doi.org/10.1007/s13580-016-0083-z
14. Huang, R., Mao, P., Xiong, L., Qin, G., Zhou, J., Zhang, J., Li, Z., & Wu, J. (2023). Negatively charged nano-hydroxyapatite can be used as a phosphorus fertilizer to increase the efficacy of wollastonite for soil cadmium immobilization. Journal of Hazardous Materials, 5(443), 1-6. https://doi.org/10./j.jhazmat.2022.130291
15. Hu Hu, Y., Zhou, Y., Liu, J.A., Wang, Q., Cheng Lin, J., & Shi, Y. (2020). Effect of 4-methoxycinnamic acid on the postharvest browning of mushrooms (Agaricus bisporus). Journal Food Process Preservation, 44(1), 1-10. https://doi.org/10.1111/jfpp.14735
16. Khaliq, G.H., Mohamed, M.T.M., Ali, A., Ding, P., & Ghazalic, H.M. (2015). Effect of gum Arabic coating combined with calcium chloride on physicochemical and qualitative properties of mango (Mangiferaindica ) fruit during low temperature storage. Scientia Horticulturae, 190(6), 187–194. https://doi.org/10.1016/j.scienta. 2015.04.020
17. Khosravi, S., Haghighi, M., & Mehnatkesh, M. (2022). The effect of vitamin C and B treatments on button mushroom yield and postharvest life. Journal of Horticultural Science, Research Article, 36(1), 43-56.
18. Karimirad, R., Behnamian, M., & Dezhsetan, S. (2019). Application of chitosan nanoparticle scontaining Cuminum cyminum oil asa deli very system for shelfl ifeextension of Agaricus bisporus. LWT-Food Science and Technology, 106(4), 218-228. https://doi.org/1016/j.lwt.2019.02.062
19. Karimirad, R., Behnamian, M., & Dezhsetan, S. (2020). Bitter orange oil incorporated into chitosan nanoparticles: Preparation, characterization and their potential application on antioxidant and antimicrobial characteristics of white button mushroom. Food Hydrocolloids, 100(1), 105387. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105387
20. Landa, P., Müller, K., Přerostová, S., Petrová, S., Moťková, K., Vaněk, T., & Soudek, P. (2024). Effect of nano-hydroxyapatite and phosphate on thorium toxicity – Arabidopsis transcriptomic Environmental and Experimental Botany, 217(1), 105573. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2023.105573
21. Liu, J., Liu, S., Zhang, X., Kan, J., & Jin., C. (2019). Effect of gallic acid grafted chitosan film packaging on the postharvest quality of white button mushroom (Agaricus bisporus). Postharvest Biology and Technology, 147(1), 39-47. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2018.09.004
22. Louis, E., Villalobos-Carvajal, R., Reyes-Parra, J., Jara-Quijada, E., Ruiz, C., Andrades, P., Gacitúa, J., & Beldarraín-Iznaga, T. (2021). Preservation of mushrooms (Agaricus bisporus) by an alginate-based-coating containing a cinnamaldehyde essential oil nanoemulsion. Food Packaging and Shelf Life, 28(1), 1-10. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2021.100662
23. Nasiri, M., Barzegar, M., Sahari, M.A., & Niakousari, M. (2017). Tragacanth gum containing Zataria multiflora Boiss essential oil as a natural preservative for storage of button mushrooms (Agaricus bisporus). Food Hydrocolloids, 72(3), 202–209. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.05.045
24. Paula, C., Carole, F., Shiv, S., Stephane, S., & Monique, L. (2021). Influence of cellulose nanocrystals gellan gum-based coating on color and respiration rate of Agaricus bisporus Journal of Food Science, 86(2), 420-425. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15580
25. Pabast, M., Shariatifar, N., Beikzadeh, S., & Jahed, G. (2018). Effects of chitosan coatings incorporating with free or nanoencapsulated Satureja plant essential oil on quality characteristics of lamb meat. Food Control, 91(2), 185-192. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.03.047
26. Priyam, A., Yadav, N., Reddy, P.M., Afonso, L.O.B., Schultz, A.G., & Singh, P.P. (2022). Fertilizing benefits of biogenic phosphorous nanonutrients on Solanum lycopersicum in soils with variable pH. Heliyon, 8(1), e09144. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09144
27. Qian, X., Hou, Q., Liu, J., Huang, Q., Jin, Z., Zhou, Q., Jiang, T., & Zheng, X. (2021). Inhibition of browning and shelf life extension of button mushroom (Agaricus bisporus) by ergothioneine treatment. Scientia Horticulturae, 288(2), 1-8. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110385
28. Rokayya, S., Ebtihal, K., Abeer, E., Nada, B., Murthy, C., Kambhampati, V., Abdullah, I., & Mahmoud, H. (2021). Investigating the nano-films effect on physical, mechanical properties, chemical changes, and microbial load contamination of white button mushrooms during storage. Coatings, 11(1), 2-12 https://doi.org/10.3390/coatings11010044
29. Shao, P., Yu, J., Chen, H., & Gao, H. (2021). Development of microcapsule bioactive paper loaded with cinnamon essential oil to improve the quality of edible fungi. Food Packaging and Shelf Life, 27(2), 1-9. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2020.100617
30. Sharifianjazi, F., Esmaeilkhanian, A., Moradi, M., Pakseresht, A., Shahedi Asl, M., Won Jang, H., & Varma, R.S. (2021). Biocompatibility and mechanical properties of pigeon bone waste extracted natural nano-hydroxyapatite for bone tissue engineering. Materials Science and Engineering:B, 264(1), 114950. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2020.114950
31. Sairam, R.K., Dharmar, K., Chinnusamy, V., & Meena, R. (2002). Waterlogging induced increase in sugar mobilization, fermentation, and related gene expression in the roots of mungbean (Vigna radiata). Journal Plant Physiology, 166(1), 602-616. https://doi.org/1016/j.jplph.2008.09.005
32. Victor Aberea, D., Sammy A. Ojob, Oyatogunc, G.M., Belen Paredes-Epinosaa, M., Carmalita Dharsika Niluxsshuna, M., & Hakamid, A. (2022). Mechanical and morphological characterization of nano-hydroxyapatite (nHA) for bone regeneration: A mini review. Biomedical Engineering Advances, 4(1), 100056. https://doi.org/1016/j.bea.2022.100056
33. Zhang, L., Liu, Z., Wang, X., Dong, S., Sun, Y., & Zhao, Z. (2019). The properties of chitosan/zein blend film and effect of film on quality of mushroom (Agaricus bisporus). Journal Postharvest Biology and Technology, 155(1), 47-56. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2019.05.013