آماده سازی و پایداری امولسیون پیکرینگ لود شده توسط رسوراترول توسط پروتئین گردو/ Cistanche Deserticola Polyysaccharide نانوذرات کامپوزیت

2 نتیجه و تجزیه و تحلیل

2.1 خصوصیات نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS

شکل 1A میانگین اندازه ذرات WPN و تمام نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS را نشان می دهد. PDI همه نانوذرات پایین تر از {1}} 2 است ، نشان می دهد که نانوذرات به طور یکنواخت توزیع می شوند [21]. شکل 1B توزیع اندازه قطرات نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS و WPN را نشان می دهد. همه نانوذرات توزیع غیرقانونی را نشان می دهند. اندازه قطرات WPN حدود 17.20 میکرومتر است ، و اندازه قطره نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS به طور قابل توجهی از WPN کوچکتر است ، نشان می دهد که CDPs سطح و شکل WP را تغییر می دهد ، از جمله C4W1 بیشترین اندازه قطره را دارد (8.891 میکرومتر). اندازه های C1W4 ، C3W2 و C2W3 به ترتیب 7.063 ، 7. {20}} و 8.631 میکرومتر است. نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS که با ترکیب CDP و WP تشکیل شده اند ، ساختار جمع و جور تری دارند. پلی ساکاریدها و پروتئین ها برای تشکیل ذرات ترکیبی پیچیده هستند. ذرات می توانند به طور برگشت ناپذیر بر روی سطح روغن آب جذب شوند تا یک ساختار رابط قوی و منظم تشکیل دهند. پلی ساکاریدها و پروتئین ها پیچیده هستند. فعل و انفعالات بین ذرات ، بین قطرات روغن امولسیون شده و بین قطرات روغن امولسیون شده و ذرات می تواند به طور قابل توجهی سیستم را تثبیت کند [22].

هنگامی که محتوای WP از CDP (C1W4 ، C2W3) یا کمتر از CDP (C3W2 ، C4W1) بیشتر باشد ، اندازه قطرات WP/CDPS روند فزاینده ای را با کاهش WP نشان می دهد. اندازه قطرات نانوذرات C1W1 کوچکترین در 5.927 میکرومتر است که به طور قابل توجهی کوچکتر از سایر نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS است. ذرات WP و CDPS بهترین ترکیب را برای پوشاندن سطح قطرات تشکیل می دهند و یک ساختار پایدار را در اطراف قطرات تشکیل می دهند ، که می تواند به طور مؤثر از تجمع قطرات جلوگیری کرده و باعث افزایش ثبات شود. بنابراین ، نسبت جرم بهینه نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS 1: 1 است.
پتانسیل زتا پراکندگی های مختلف نانوذرات در شکل 1C نشان داده شده است. تعلیق WPN بار مثبت را نشان می دهد ، در حالی که تعلیق CDPS بار منفی را نشان می دهد. این نشان می دهد که WP و CDPS نانوذرات کامپوزیت پوسته هسته WP/CDPS را به طور عمده از طریق تعامل الکترواستاتیک تشکیل می دهند. با افزایش نسبت CDPS ، پیچیده WP/CDPS
پتانسیل زتا نانوذرات ترکیبی به تدریج از -22 mV به {{1} mV کاهش می یابد.
مقدار کم مصرف CDP ها می تواند بارهای مثبت را بر روی WP خنثی کرده و دفع الکترواستاتیک ذرات را تضعیف کند. با افزایش محتوای CDPS ، پتانسیل ZETA نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS کاهش می یابد ، که می تواند دافع الکترواستاتیک کافی بین ذرات را برای جلوگیری از تجمع آنها فراهم کند.

عصاره گیاهی Cistanche با ماده فعال بالا

2.2 تنش بین سطحی امولسیون Pickering

تنش سطحی ، به عنوان شاخصی از خصوصیات سطح ، نقش مهمی در خصوصیات امولسیون ها ایفا می کند [23]. شکل 2 تغییرات تنش سطحی را با زمان برای امولسیون های مختلف انتخاب نشان می دهد. با گذشت زمان ، تنش سطحی کلیه امولسیون های Pickering به تدریج کاهش یافته و سپس تثبیت می شود. با مقایسه تنش سطحی در شرایط پایدار ، تنش سطحی این امولسیون های پیکرینگ روند کاهش اول را نشان داد و سپس با افزایش محتوای WP در نانوذرات کامپوزیت افزایش می یابد.
C1W1R کمترین تنش بین سطحی و بالاترین فعالیت سطح را دارد. فعالیت سطح بالاتر باعث افزایش راندمان جذب در رابط می شود و در نتیجه کمترین تنش بین سطحی در تعادل جذب (88/11 منگنز در متر) ایجاد می شود. به طور خلاصه ، تحت یک نسبت جرم WP/CDPS مناسب ، نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS با تنش بین سطحی کم تشکیل می شود. این روند مطابق با نتایج تحقیق از تنش سطحی نانوذرات کامپوزیت سلولز Zein/کربوکسیله شده توسط شین ویلیلی و همکاران است. [8] نانوذرات کامپوزیت نانوکریستال سلولز Zein/کربوکسیله شده ، امولسیون های زین زین را با محتوای بالاتر پروتئین یا نانوکریستالهای سلولز کربوکسیله شده تثبیت می کنند ، تنش بین سطحی بالاتری دارند ، که نشانگر کارایی کمتری برای جذب نانوذرات آنها است.

شکل 2 تنش بین سطحی امولسیون پیکرینگ تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/ CDPS

2.3 تعبیه شده از امولسیون Pickering

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، راندمان تعبیه RT در WPR پس از ذخیره سازی به مدت 35 روز 65.6 ٪ بود ، که نشان می دهد WP مجرد به عنوان یک امولسیفایر نیز اثر محافظتی خاصی در RT دارد. راندمان تعبیه امولسیون Pickering تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS در RT از 85 ٪ فراتر رفت ، که بالاتر از WPR بود. هنگامی که نسبت WP/CDPS 4: 1 و 3: 2 بود ، راندمان تعبیه RT پس از ذخیره سازی به مدت 35 روز 89.2 ٪ و 88.6 ٪ بود و هنگامی که نسبت WP/CDPS 1: 4 و 2: 3 بود ، راندمان تعبیه پس از 35 روز به ترتیب {19}} 2} 2 ٪ و 87.6 ٪ به ترتیب بود. در مقایسه با سایر نسبت های WP/CDPS ، راندمان تعبیه 1: 1 بالاترین در 92.9 ٪ پس از ذخیره سازی به مدت 35 روز بود. ژانگ یالی و همکاران. [24] از ذرات زین/کیتوزان تثبیت امولسیون پیکرینگ را برای تعبیه RT استفاده کرد. این آزمایش ثابت کرد که پایداری و انتشار پایدار RT در این سیستم امولسیون بهتر از RT تعبیه شده در نانومولسیون در همان مطالعه است. در این آزمایش ، هنگامی که نسبت افزودنی WP/CDPS 1: 1 بود ، RT در امولسیون Pickering محصور شد ، که دارای فعالیت اصلاح رادیکال آزاد بهتر ، ظرفیت بارگذاری و پایداری بود. می توان در نظر گرفت که وقتی نسبت افزودنی WP/CDPS 1: 1 بود ، یک سیستم تحویل مؤثر برای ترکیبات فعال زیستی بود.

شکل 3 تأثیر زمان ذخیره سازی بر بازده محصور سازی RT در امولسیون

2.4 ثبات ذخیره سازی امولسیون های انتخابی

شکل 4 تغییرات در پایداری ذخیره سازی WPR و WP/CDPS کامپوزیت را در طی 20 روز امولسیون های تثبیت شده نانوذرات تثبیت شده نشان می دهد. امولسیون های تازه تثبیت شده با نانوذرات مختلف یکنواخت و سفید شیری بودند. مقدار کمی از لایه آب پس از 12 ساعت در WPR ظاهر شد که به تدریج با افزایش زمان ذخیره افزایش می یابد. سرانجام ، تعادل در 240 ساعت به دست آمد و نسبت لایه امولسیون 8 /63 ٪ بود.

این امر عمدتاً به این دلیل است که WP حاوی مقدار زیادی اسیدهای آمینه غیر قطبی است که باعث می شود WP در امولسیون جمع شود [25]. برای امولسیون های تثبیت شده با نانوذرات WP/CDPS ، C1W1R بهترین پایداری ذخیره سازی را در 480 ساعت نشان داد ، با نسبت لایه امولسیون از 95.6 ٪. این با نتایج تنش سطحی مشاهده شده در امولسیون های پیکرینگ سازگار است. هرچه تنش سطحی پایین تر باشد ، فعالیت سطح نانوذرات کامپوزیت بیشتر می شود. تقویت فعالیت سطح نقش مهمی در تثبیت امولسیون دارد. نانوذرات کامپوزیت به طور موثری در رابط روغن روغن جذب می شوند ، یک لایه محافظ تشکیل می دهند ، تجمع را کاهش می دهند و پایداری امولسیون ترشی را بهبود می بخشند [{9 {9}]. هنگامی که محتوای CDP در نانوذرات کامپوزیت زیاد است ، پایداری امولسیون کاهش می یابد. در 240 ساعت ، لایه امولسیون C3W2R به سطح پایدار 72.5 ٪ رسید. در 300 ساعت ، لایه امولسیون C4W1R به سطح پایدار 75.7 ٪ رسید. این امر عمدتاً به دلیل آبگریزی زیاد نانوذرات کامپوزیت حاوی CDP های بالاتر است. در امولسیون دفع الکترواستاتیک قوی وجود دارد و پایداری ساختاری نانوذرات کامپوزیت ضعیف است و در نتیجه بی ثباتی امولسیون ایجاد می شود. با گذشت زمان ، نانوذرات کامپوزیت تحت عمل گرانش کنده و غرق می شوند. پایداری ذخیره سازی C1W4R و C2W3R بهتر از C4W1R و C3W2R است و هر دو قبل از 96 ساعت در حالت یکنواخت و پایدار باقی می مانند. آنها به ترتیب در 300 ساعت و 252 ساعت به حالت پایدار می رسند و نسبت لایه امولسیون نهایی حدود 92.6 ٪ است. بنابراین ، یک امولسیون با ثبات تر می تواند در C1W1R تشکیل شود. وو بی و همکاران. [28] با اصلاح نشاسته با آنهیدرید نشاسته اکتینیل سوکسینات برای محصور کردن RT ، امولسیون جدید پیکرینگ مبتنی بر نشاسته را تهیه کرد. این سیستم می تواند تأثیر پایدار خوبی در RT داشته باشد و می تواند به مدت 60 روز در دمای 4 درجه سانتیگراد و 25 درجه سانتیگراد ، با سانتریفیوژ خوب و پایداری رقیق پایدار بماند.

شکل 4 ظواهر (A) و نسبت لایه امولسیون شده (B) امولسیون Pickering تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS در 25 درجه

2.5 پایداری حرارتی امولسیون Pickering

پایداری حرارتی امولسیون های ترشی تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WPR و WP/CDPS در شکل 5 نشان داده شده است. اندازه ذرات اولیه WPR 45.6 میکرومتر است.
اندازه ذرات اولیه امولسیون Pickering تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS اندکی افزایش یافته است. C1W1R دارای کوچکترین اندازه ذرات (53.8 میکرومتر) است. با افزایش محتوای WP یا CDPS ، اندازه ذرات اولیه امولسیون افزایش می یابد ، که ممکن است مربوط به نانوذرات کامپوزیت مربوطه باشد. در طی فرآیند عملیات حرارتی در دماهای مختلف ، هنگامی که نسبت جرم WP/CDPS 1: 1 ، پلی ساکاریدها و پروتئین ها برای تشکیل ذرات هیبریدی پیچیده است ، و ذرات به طور برگشت ناپذیر روی سطح روغن-آب جذب می شوند تا یک ساختار رابط قوی و سفارش داده شود. WP تعامل بین /CDPS یک سیستم به طور قابل توجهی پایدار را تشکیل می دهد. اندازه ذرات C1W1R با دما کوچکترین را تغییر می دهد و نشان می دهد که بهترین ثبات حرارتی دارد. این نشان می دهد که ذرات کامپوزیت C1W1R قوی ترین ساختار بسته بندی را در خارج از قطرات روغن تشکیل می دهند. هرچه میزان WP بالاتر باشد ، اندازه ذرات C1W4R و C2W3R نیز با افزایش دما افزایش می یابد. دلیل اصلی ممکن است این باشد که عملیات حرارتی باعث دناتوراسیون پروتئین ، قرار دادن گروههای آبگریز ، ترویج تجمع بین نانوذرات و ایجاد تجمع قطرات شود. [29] پس از عملیات حرارتی ، امولسیون های مختلف برش درجات مختلفی از لخته سازی را نشان می دهد و میزان لخته سازی با افزایش دمای گرمایش افزایش می یابد. در میان امولسیون پایدار نانوذرات کامپوزیت مختلف ، C1W1R کمترین تغییر ظاهری و بهترین ثبات حرارتی را دارد.

مطابق با این نتایج ، لو سیی و همکاران. [30] از امولسیون پیچیده پروتئین پکتین-ولوت برای مطالعه پایداری آن استفاده کرد و دریافت که پس از 14 روز ذخیره سازی ، اندازه ذرات امولسیون پیچیده پروتئین پکتین-ولوت پکتین-ولوت کورکومین (D4 ، 3) بدون جداسازی فاز افزایش جزئی وجود دارد. امولسیون پیچیده آلبومین گردو کورکومین ، پایداری خوبی در درمان NaCl (حداکثر 300 میلی مول در لیتر) و عملیات حرارتی (تا 90 درجه) نشان داد ، که نشان می دهد این مجموعه یک سیستم تحویل مؤثر برای ترکیبات فعال زیستی است و می تواند به طور گسترده در غذاهای کاربردی مورد استفاده قرار گیرد.

شکل 5 تغییر اندازه ذرات امولسیون پیکرینگ تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/ CDPS

2.6 پایداری اکسیداسیون لیپید امولسیون Pickering

محصولات اصلی اکسیداسیون لیپید یکی از شاخص های تعیین پایداری اکسیداتیو امولسیون است [31]. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است ، با تمدید زمان ذخیره سازی ، POV امولسیون های Pickering تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS در نسبت های مختلف به تدریج افزایش می یابد ، که در اثر اکسیداسیون خودکار روغن ها ایجاد شده است.
با افزایش نسبت CDP ها ، POV امولسیون در ابتدا به طور قابل توجهی کاهش می یابد ، نشان می دهد که CDPS اثر تأخیر در اکسیداسیون روغن را دارد. با این حال ، با افزایش نسبت CDPS ، POV امولسیون به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که نسبت WP/CDPS 1: 1 (C1W1R) است ، تولید POV در امولسیون کمترین است. Wang Ran [32] از نانوذرات پلی فنول های چای برای تثبیت امولسیون های پیکرینگ استفاده کرد. این مطالعه نشان داد که پلی فنول های TEA می توانند POV را در امولسیون به میزان قابل توجهی کاهش داده و به طور موثری اکسیداسیون روغن را به تأخیر بیندازند ، که با نتیجه گیری این مطالعه سازگار است.

شکل 6 POV امولسیون های Pickering توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS مختلف به عنوان تابعی از زمان ذخیره تا 30 روز تثبیت می شود

2.7 ریزساختار امولسیون Pickering

ریزساختار امولسیون Pickering تهیه شده با WP/CDPS با نسبت جرم 1: 1 و توزیع RT در سیستم امولسیون توسط CLSM مشاهده شد. شکل 7a یک تصویر حالت انباشته تحت تحریک همزمان در 488 نانومتر و 633 نانومتر است که به رنگ زرد (رنگهای سبز و سبز) نمایش داده می شود. ساختار شبکه WP/CDPS در اطراف قطرات روغن بسته بندی شده مشاهده شده است که ممکن است به دلیل تعامل الکترواستاتیک قوی بین WP/CDP باشد. شکل 7b یک تصویر سبز از WPN رنگ آمیزی شده با رنگ پروتئین FITC زیر 488 نانومتر تحریک لیزر با طول موج را نشان می دهد ، نشان می دهد که یک لایه بسته بندی WPN در خارج از قطرات روغن وجود دارد. شکل 7c یک تصویر قرمز از RT رنگ آمیزی شده با نیل قرمز تحت تحریک لیزر 633 نانومتر را نشان می دهد.
در تصویر CLSM می توان مشاهده کرد که قطرات روغن کروی امولسیون WP/CDPS Pickering پراکنده است. میکروگرافهای فلورسانس همپوشانی نشان می دهد که RT (قسمت قرمز) توسط WP/CDPS (قسمت سبز) به طور متراکم محصور می شود ، نشان می دهد که WP/CDP ها با نسبت جرم 1: 1 می توانند در رابط روغن و آب جذب شوند تا به طور مؤثر امولسیون ترشی را تثبیت کنند. یانگ تانگ و همکاران. [15] نوع جدیدی از ژل امولسیون فاز داخلی خوراکی را که به طور مؤثر توسط نانوذرات هیبرید پلی ساکارید پروتئین منحصر به فرد تثبیت شده بود ، بررسی کرد و پراکندگی کروی شبیه به امولسیون را در مطالعه مشاهده کرد.

شکل 7 میکروگراف کانفوکال امولسیون پیکرینگ تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت C1W1

3 نتیجه گیری

نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS با استفاده از WP و CDPS ساخته شد و امولسیون های پیکرینگ با آنها به عنوان تثبیت کننده تهیه شدند و ثبات و میزان محصور سازی RT آنها بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. اندازه قطرات نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS به طور قابل توجهی کوچکتر از WPN بود. CDP ها سطح و شکل WP را تغییر داده و با WP همراه هستند تا ساختار جمع و جور تری از نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS را تشکیل دهند ، که می تواند به طور مؤثر از تجمع قطرات جلوگیری کند و ثبات را بیشتر کند. در میان آنها ، هنگامی که نسبت جرم WP به CDPS 1: 1 بود ، میانگین اندازه ذرات امولسیون Pickering کوچکترین (5.927 میکرومتر) بود ، تنش بین سطحی کمترین (88/15 میلی لیتر در متر) بود و از ثبات ذخیره سازی خوب و ثبات حرارتی برخوردار بود. پس از 480 ساعت ذخیره سازی ، میزان طبقه بندی امولسیون 6 /95 ٪ بود. در حین عملیات حرارتی در دماهای مختلف ، اندازه ذرات امولسیون C1W1R با درجه حرارت کمترین تغییر را تغییر داد. نتایج تست CLSM نشان می دهد که WP/CDP ها به طور مؤثر می توانند RT را محاصره کنند. راندمان تعبیه شده RT از امولسیون Pickering تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت WP/CDPS از 85 ٪ فراتر رفت ، که بالاتر از امولسیون WPR بود. راندمان تعبیه RT به مدت 35 روز 92.9 ٪ بود.

منابع:

[1] Tian BR ، Liu J Y. Resveratrol: مروری بر منابع گیاهی ، سنتز ، پایداری ، اصلاح و کاربرد مواد غذایی [J]. مجله علوم
از غذا و کشاورزی ، 2020 ، 100 (4): {3}. doi: 10.1002/jsfa.10152.
[2] Tian Yanjie ، Shi Aimin ، Liu Hongzhi ، et al. پیشرفت تحقیق در مورد فعالیت زیست محیطی رسوراترول و سیستم تحویل آن [J]. علوم غذایی ، 2023 ، 44 (1): {{4}. doi: 10.7506/spkx {{7}.
[3] Xie ZF ، Chen X. مزایای سالم و سیستم های تحویل خوراکی Ofresveratrol: یک بررسی [J]. بررسی مواد غذایی بین المللی ، 2023 ، 39 (7): {4}}. doi: 10.1080/87559129.2021.2013873. [4] Kumar S ، Chang YC ، Lai KH ، et al. رسوراترول ، مولکولی با فعالیت های ضد التهابی و ضد سرطان: محصول طبیعی به سنتز شیمیایی [J]. شیمی دارویی فعلی ، 2021 ، 28 (19): {16}. doi: 10.2174/0929867327999200918100746. [5] Huang XL ، Liu Y ، Zou Y ، et al. محاصره رسوراترول در نانوذرات ذرت ذرت/پکتین: پایداری ، زیست محیطی و ظرفیت آنتی اکسیدانی پس از شبیه سازی دستگاه گوارش [J]. هیدروکلوئیدهای غذایی ، 2019 ، 93: {24}. doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.02.039.
[6] منگ لینگلی ، ژانگ هان ، هو هویجینگ ، و همکاران. تأثیر کوپلیمرون اسید اووالبومین-گالیک اسید دکستران پایداری و فعالیت آنتی اکسیدانی رسوراترول [J]. علوم غذایی ، 2022 ، 43 (16): {6}}. doi: 10.7506/spkx {{9}.
[7] Chen FP ، Li BS ، Tang C H. مجتمع نانو بین کورکومین و پروتئین سویا: تأثیر بر پایداری کورکومین/دسترسی زیستی و در قابلیت هضم پروتئین آزمایشگاهی [J]. مجله شیمی کشاورزی و مواد غذایی ، 2015 ، 63 (13): {4}. doi: 10.1021/acs.jafc.5b00448.

[8] Qin WL ، Tang ST ، Chen CW ، et al. تهیه و خصوصیات امولسیون اسانس اسانس دارچین تثبیت شده توسط نانوذرات کامپوزیت نانوکریستال های سلولز زین/کربوکسیله شده [J]. هیدروکلوئیدهای غذایی ، 2024 ، 147: 109321. doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.109321.