تا کنون مطالعات بسیاری در ارتباط با امکان استفاده از هیدروکلوئیدها در صنایع غذایی و به خصوص در محصولات لبنی با هدف بهبود کیفیت محصول و یا ایجاد ویژگیهای خاص در آن انجام شده است. خصوصیاتی چون پایداری اسیدی عالی، ایجاد ویسکوزیته بالا، خاصیت امولسیفایری با قابلیت کاربرد دوجانبه، زمان ماندگاری بالا و ایجاد احساس دهانی نرم و حالت خامه ای باعث شده اند این صمغ مورد توجه صنایع مختلف قرار گیرد. با این وجود، تحقیق جامعی در زمینه استفاده از گونه های مختلف صمغ کتیرا به عنوان یک هیدروکلوئید بومی ایران در محصولات لبنی صورت نگرفته است. به علاوه پلی ساکاریدها و پروتئینها نقش کلیدی در ایجاد ساختار و بافت و پایدارسازی سیستمهای غذایی داشته و طی فرایند تولید ماده غذایی، خصوصیات ذاتی هر کدام و نیز بر هم کنش بین آنها نقش تعیین کننده در تشکیل ساختار، بافت و پایداری محصول تولیدی دارند. بدین ترتیب شناسایی نقش هیدروکلوئیدها و نیز برهمکنش بین هیدروکلوئیدها و پروتئینها می تواند منجر به دستیابی به دیدگاه های جدید در افزایش کیفیت و نیز طراحی محصولات جدید گردد. به این ترتیب هدف از این مطالعه مقایسه تأثیر صمغ کتیرای تراویده از سه گونه گون ایرانی شامل a. floccosus، a. gossypinus و a. compactus بر اندازه ذرات شیر اسیدی شده در phهای 5/6، 1/6 و 4/5 و خصوصیات رئولوژیک ژل های حاصله از اسیدی نمودن شیر به عنوان مدل ماست و تعیین میزان ظرفیت نگهداری آب در آنها تعیین شد. در این تحقیق پراکنش های 05/0، 2/0 و 5/0% از سه گونه صمغ در شیر بازساخته تهیه شدند. پس از اختلاط شیر با پراکنش صمغ و افزودن گلوکونودلتالاکتون، نمونه ها در انکوباتورc ?30 به مدت 6 ساعت برای دستیابی به ph 6/1، 5/4 و 8/4 قرار گرفتند. تعیین اندازه ذرات نمونه های شیر حاوی سه غلظت از سه گونه صمغ کتیرای نامبرده در سه سطح پ-هاش 5/6, 1/6 و 4/5 انجام گرفت. آزمونهای نوسانی روبش کرنش و روبش فرکانس توسط رئومتر و آزمون تعیین میزان ظرفیت نگهداری آب برای نمونه های ژل شیر حاوی سه گونه صمغ کتیرا و همچنین نمونه شاهد صورت گرفت. نتایج توزیع اندازه ذرات نشان داد که حضور صمغ در هر سه غلظت کاربردی باعث افزایش اندازه ذرات نسبت به نمونه شاهد می شود. همچنین با کاهش ph، پارامترهای d(0.5)، d(0.1) و d(0.9) افزایش می یابند. نتایج بدست آمده از آزمون روبش کرنش نشان دادند که افزودن صمغ کتیرا در هر سه غلظت کاربردی باعث افزایش قدرت ساختار، تنش حد، نقطه جریان و وابستگی مدول الاستیک به کرنش در خارج از محدوده ویسکوالاستیک خطی در نمونه ژل نسبت به نمونه شاهد می شود. نتایج حاصل از آزمون روبش فرکانس نشان داد که برای همه نمونه ها و در تمام محدوده فرکانس، رفتار الاستیک به رفتار ویسکوز غالب است. نتایج اندازه گیری میزان ظرفیت نگهداری آب حاکی از آن بود که کاربرد صمغ کتیرای گونه a. floccosus در ژل شیر باعث افزایش ظرفیت نگهداری آب نسبت به نمونه شاهد می شود و در این میان کاربرد غلظت 5/0% صمغ اثر معنی داری (05/0>p) روی میزان ظرفیت نگهداری آب داشت. نمونه ژل شیر اسیدی شده حاوی صمغ a. compactus دارای مقدار g (مدول الاستیک)، g? (مدول ویسکوز)، تنش حد و تنش برشی متناظر با نقطه جریان بالاتری نسبت به نمونه های دیگر حاوی صمغ و همچنین نمونه شاهد بود. همچنین نتایج بدست آمده نشان دادند که ژل شیر اسیدی حاوی صمغ کتیرای a. floccosus و نمونه شاهد به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان whc بودند.

کتیرا صمغی طبیعی با کاربرد گسترده در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی است، اما تاکنون پژوهش های اندکی درباره امکان استفاده از آن در سامانه های نوین زیست پزشکی انجام شده است. در این پژوهش تلاش شد بر مبنای روش های اصلاح خواص پلیمرهای طبیعی، یک سامانه درجا تشکیل شونده از کتیرا تهیه شود و در ادامه این هیدروژل برای استفاده در مهندسی زیست پزشکی و به طور خاص مهندسی بافت غضروف ارزیابی شود. در ابتدا عامل دارسازی صمغ کتیرا با تیرامین با دو روش مختلف بر روی گروه های اسیدی و متیل استری کتیرا انجام و ویژگی های کتیرا و کتیرای عامل دار ارزیابی شد. برای تهیه هیدروژل، آنزیم هرس رادیش پراکسیداز و هیدروژن پراکسید با محلول پلیمر عامل دار مخلوط شد. هیدروژل بدست آمده از نظر ساختار، زمان ژل شدن، رفتار تورمی و تخریب پذیری در محیط برون تنی و رفتار رئولوژیکی ارزیابی شد. در این مرحله اثر نوع کتیرای استفاده شده، روش و میزان عامل دارسازی، غلظت محلول پلیمری، هیدروژن پراکسید و آنزیم بر ویژگی های هیدروژل بررسی شد. هم چنین برای بهبود خواص هیدروژل، کاهش وزن مولکولی کتیرا با تابش دهی گاما و آمیزه سازی با ژلاتین عامل دار شده با تیرامین، مطالعه شد. در ادامه برای ارزیابی امکان استفاده از سامانه تهیه شده به عنوان داربست درجا تشکیل شونده در مهندسی بافت غضروف، آزمون های برون تنی توانایی زنده ماندن و تمایز غضروفی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی کپسوله شده در داربست انجام شد. کتیرا و کتیرای عامل دار در غلظت های کمتر از 0/05درصد وزنی حجمی دارای اثر مثبت بر رشد سلول های مطالعه شده بودند. با افزودن عوامل تشکیل ژل به محلول کتیرای عامل دار، در اثر ایجاد پیوند کوالانسی بین گروه های فنولی، هیدروژل شکل گرفت. خصوصیات تورمی و رئولوژیکی و زمان تشکیل هیدروژل یاد شده با تغییر پارامترهای واکنش قابل تنظیم بود. زمان ژل شدن، قابل تنظیم در زمان کمتر از یک دقیقه بود. همچنین درجه تورم تعادلی هیدروژل، در محدوده 1000-3000 درصد بود. با توجه به نتایج آزمون های رئولوژیکی، هیدروژل تهیه شده از کتیرای عامل دار، هیدروژلی نرم و کشسان با مدول ذخیره کمتر از 1000 پاسکال بود. با استفاده از تابش گاما، امکان افزایش غلظت محلول پلیمری و در نتیجه افزایش مدول ذخیره هیدروژل تا حدود 1300 پاسکال ایجاد شد. هم چنین آمیزه سازی با ژلاتین عامل دار موجب افزایش مدول ذخیره هیدروژل تا حدود 1200 پاسکال شد. آزمون توانایی زنده ماندن سلول های کپسول شده در هیدروژل نشان داد، در شرایط مناسب تشکیل، بیش از 90% سلول ها در حین فرآیند کپسوله کردن توانایی زنده ماندن خود را حفظ می کنند و در مدت زمان 21 روز گرماگذاری، بیش از 75% از سلول ها زنده می مانند. هم چنین نتیجه تمایز برون تنی سلول های کپسوله شده در هیدروژل نشان داد، تمایز سلولی برای سلول های کپسول شده در هیدروژل رخ داده است.