استخراج ترکیبات زیست فعال از کلم قرمز به کمک امواج اولتراسونیک و تولید نانوذرات لیپیدی جامد به منظور کاربرد در صنایع غذایی و دارویی

حدود نود درصد ترکیبات فنولیک موجود در کلم قرمز، آنتوسیانین ها هستند و این ترکیبات دارای خصوصیات آنتی اکسیدانی می باشند. آنتوسیانین ها با افزایش حرارت، تغییرات ph، تغییر غلظت اکسیژن، در شرایط هضم پانکراسی در ابتدای روده ی کوچک، افزایش مدت زمان ماندگاری و ... تخریب می شوند و دسترسی زیستی پایینی دارند. بنابراین با توجه به خصوصیات منحصر بفردی که در پیشگیری از سرطان ها، دیابت، بیماری های قلبی، آلزایمر و ... ایفا می کنند، حفاظت و پایداری این ترکیبات بسیار حائز اهمیت است. از طرف دیگر اگر زمانی این ترکیبات بخواهند به عنوان رنگ طبیعی به مصرف برسند، حفظ و پایداری آن ها در فرایند مواد غذایی مورد اهمیت خواهد بود. بنابراین تولید نانوذرات از این ترکیبات فعال، علاوه بر افزایش پایداری آن ها به شرایط فرایند، می تواند در بهبود هضم و ورود این ترکیبات به صورت کنترل شده به سرم خون نیز مفید باشد. در این مطالعه، تاثیر پارامترهای فرایندی بر استخراج آنتوسیانین از کلم قرمز به کمک امواج اولتراسونیک مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از مدل تاگوشی پارامترهای فرایند بهینه شد. نتایج حاصل از آنالیز مدل نشان داد که توان خروجی 100 وات، دمای 15 درجه ی سانتی گراد و زمان 30 دقیقه، بهترین بازدهی استخراج آنتوسیانین را فراهم می کند. با استفاده از روش پرکولاسیون ترکیبات زیست فعال از کلم قرمز استخراج شد و با انجام مراحل جزء به جزء کردن توسط ستون کروماتوگرافی تبادل یونی با فاز ثابت رزینی، فعال ترین جزء عصاره (جزء اتانول- آبی)، انتخاب گردید و برای ساخت نانوذرات لیپیدی جامد مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات لیپیدی جامد با روش رقیق سازی میکروامولسیون آب در روغن حاوی آنتوسیانین ها در فاز آبی تهیه شدند. فرمولاسیون ها از لحاظ سایز ذرات و بازدهی بارگیری مورد بررسی قرار گرفتند. پارامترهای فرمولاسیون (مانند درصد لیپید، حجم فاز آبی داخلی، زمان هموژنیزاسیون، درصد مخلوط سورفاکتانت، درصد پایدار کننده) توسط مدول پلاکت برمن و باکس بنکن بهینه سازی شدند. بیشترین میزان بازدهی بارگیری (89 درصد) زمانی حاصل شد که سایز ذرات حدود 6 میکرون بود و کمترین سایز ذره (417 نانومتر) زمانی به دست آمد که بازدهی بارگیری حدود 8/35 درصد بود. مطالعات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورفولوژی ذرات را به صورت کروی آشکار نمود. در مرحله ی آخر، کینتیک پایداری و آزادسازی ترکیبات زیست فعال انکپسوله شده در نانوذرات لیپیدی جامد مورد مطالعه قرار گرفت. در بحث پایداری نانوذرات تولید شده، در شرایط ph برابر 4/7، در هر سه دمای 25، 37 و 50 درجه ی سانتی گراد، نمونه ی انکپسوله شده توانست پایداری بهتری را در مقایسه با نمونه ی آزاد (کنترل) ترکیبات زیست فعال نشان دهد. بنابراین انکپسوله نمودن ترکیبات زیست فعال توانست موجب بهبود پایداری آن ها در شرایط مشابه سازی شده ی هضم پانکراسی شود.