۲۰۱۷۴پ
per
تولید و بررسی ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی نانووزیکول‌های کریستالی مایع لیوتروپیک دربردارنده پپتید زیست‌فعال IPP با منشاء لبنی و کاربرد آن در نوشیدنی عملگرای مدل
Production and physicochemical characterization of lyotropic liquid crystalline nanovesicles containing bioactive peptide IPP with dairy origin and its application in the model functional beverage
/مریم رضوانی
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۱۳ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
علوم وصنایع غذایی-گرایش تکنولوژی مواد غذایی
۱۳۹۷/۰۸/۰۹
تبریز
در دهه‌صهای اخیر، استفاده از پپتیدهای زیست‌صفعال در تولید فرآورده‌صهای غذایی عملگرا به موضوع تحقیقات متمرکز تکنولوژیست‌صهای مواد غذایی و دانشمندان تغذیه مبدل شده است .ایزولوسین-پرولین-پرولین یکی از پپتیدصهای زیست‌صفعال با منشاء لبنی و دارای فعالیت ضد فشار خونی است .اما استفاده عملی از آن به‌صدلیل دسترسی زیستی پایین، نیمه عمر کوتاه، پاک‌صسازی سریع از بدن، داشتن طعم نامطلوب و واکنش احتمالی با دیگر اجزای فرمولاسیون غذایی محدود بوده و نیاز به نانودرون‌صپوشانی این پپتید زیست-فعال را ضروری نموده است .در این پژوهش، به منظور درون‌صپوشانی پپتید ایزولوسین-پرولین-پرولین برای کاربرد عملی در نوشیدنی‌صهای عملگرا، بهبود ویژگی‌صهای حسی، افزایش دسترسی زیستی و طولانی‌صکردن اثربخشی بیولوژیک، سه نوع نانووزیکول کریستال مایع لیوتروپیک لیپوزومی، نیوزومی و فارماکوزومی تولید شد و ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت .در این راستا و به منظور بیشینه‌صکردن کارایی درون‌صپوشانی، پارامترهای فرآیند و فرمولاسیون با استفاده از طرح مرکب مرکزی بهینه شد .بر اساس دیاگرام فازی فسفولیپید/کلسترول، غلظت ۵ مولی کلسترول برای دستیابی به فاز کریستال مایع لیوتروپیک لیپوزومی خالص انتخاب شد .وزیکول‌صهای کریستال مایع نیوزومی پایدار بدون وجود کریستال و تجمع، در غلظت ۱۰۰ میکرومولار سورفکتانت و در نسبت مولی) ۱:۴ سورفکتانت:کلسترول (شکل گرفتند .بیشینه کارایی درون‌صپوشانی در نانووزیکول‌صهای نیووزمی با بهره‌صگیری از طرح مرکب مرکزی در زمان هیدراسیون ۱۸/۵۲ دقیقه و زمان سونیکاسیون ۷۱/۸ دقیقه و با استفاده از توئین ۴۰ حاصل شد .نتایج بهینه‌صسازی نانووزیکول‌صهای فارماکوزومی، حصول بیشینه کارایی درون‌صپوشانی را در زمان واکنش ۴ ساعت، زمان سونیکاسیون ۸۴/۴ دقیقه و نسبت مولی) ۱:۱ فسفولیپید:پپتید (نشان داد .میزان کارایی درون‌صپوشانی در نانووزیکول‌صهای لیپوزومی، نیوززومی و فارماکوزومی به ترتیب برابر با۸۱/۲۶ ۳۷/۰ ،۳۵/۵۱ ۶۸/۰ و ۷۲/۹۳ ۵۴/۰ درصد به‌صدست آمد که با مقادیر پیش‌صبینی شده در مرحله بهینه‌صسازی مطابقت داشت و حاکی از دقت و مناسب بودن مدل پیشنهادی بود .ارزیابی مورفولوژیکی با استفاده از میکروسکوپ نوری قبل از کاهش اندازه، ساختارهای کروی و لایه ای وزیکول‌صها را با توزیع یکنواخت‌صتر و اندازه کوچکتر ذرات فارماکوزومی نشان داد .اندازه هر سه نوع وزیکول با استفاده از سونیکاسیون به کمتر از ۱۰۰ نانومتر کاهش یافت .نتایج طیف‌صسنجی فروسرخ تبدیل فوریه ایجاد کمپلکس بین اجزای حامل‌صهای فارماکوزومی را تأیید کرد .ارزیابی رفتار فازی توسط میکروسکوپ نور پلاریزه، پراش پرتو ایکس زاویه کوچک و گرماسنجی روبشی تفاضلی، شکل‌صگیری فاز کریستال مایع لیوتروپیک لایه‌صای را در هر سه نوع حامل اثبات نمود .نوشیدنی‌صهای عملگرای مدل حاوی این نانوذره‌صها، طعم، فعالیت بیولوژیکی و ویژگی‌صهای فیزیکی-شیمیایی مناسبی را نشان دادند و این ویژگی‌صها را در طول یک ماه زمان نگهداری حفظ نمودند .در شرایط درون‌صتنی شبیه‌صسازی شده، نانووزیکول‌صها اثربخشی زیستی مداوم و پروفایل رهایش کنترل شده‌صای را نشان دادند .نانوذرات فارماکوزومی بهترین عملکرد را در بین سه نوع نانووزیکول کریستال مایع لیوتروپیک داشتند و می-توانند به عنوان نانوحاملی جدید و مؤثر برای طراحی و تولید نوشیدنی‌صهای عملگرای حاوی پپتید زیست-فعال ایزولوسین-پرولین-پرولین پیشنهاد گردند
In recent decades, the use of bioactive peptides in the production of functional foods has been converted to the subject of intensive researches of food technologists and nutrition scientists. Isoleucine-Proline-Proline is one of the bioactive peptides with dairy origin, which presents antihypertensive activity. However, its practical utilization is impeded due to its poor bioavailability, short half-life, rapid clearance from the body, undesirable taste and probable interactions with the other components of food formulations, which necessitate the need for nanoencapsulation of this bioactive peptide. In this research, for the purpose of encapsulating Isoleucine-Proline-Proline for its practical application in functional beverages, improving sensory attributes, enhancing bioavailability and extending bioactivity effectiveness, three kinds of lyotropic liquid crystalline nanovesicles, liposome, noisome and pharmacosome, were produced and their physicochemical properties were characterized. In order to maximize the encapsulation efficiency, the formulation and process parameters were optimized using central composite design. According to the phospholipid/cholesterol phase diagram, 5 molar concentration of cholesterol was chosen to achieve the pure liposomal lyotropic liquid crystalline phase. The stable niosomal liquid crystalline vesicles without crystals and aggregation were formed at 100 micromolar of surfactant and 4:1 (surfactant: cholesterol) molar ratio. The maximum encapsulation efficiency of niosomal nanovesicles was achieved via central composite design with hydration time of 52.18 minutes and sonication time of 8.71 minutes using tween 40. Optimization results of pharmacosomal nanovesicles indicated that the maximum encapsulation efficiency was obtained with reaction time of 4 hours and sonication time of 4.84 minutes with phospholipid: peptide molar ratio of 1:1. Encapsulation efficiency of liposomal, niosomal and pharmacosomal nanovesicles were obtained as 26.810.37, 51.350.68 and 93.720.54, respectively. These values were in accordance with the predicted values obtained by optimization process, indicating the accuracy and suitability of the proposed model. Morphological assessments by optical microscope before size reduction revealed the spherical and lamellar structures of vesicles with more homogenous and smaller size of pharmacosomal particles. The size of all three kinds of vesicles was reduced below 100 nm by sonication. The results of Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the complexation between the components of pharmacosomal carriers. Phase behavior evaluation by polarized light microscope, small angle X-ray scattering and differential scanning calorimetry proved the formation of lamellar lyotropic liquid crystalline phase in three kinds of carriers. The model functional beverages containing these nanoparticles represented proper taste, biological activity and physicochemical characteristics and saved these properties over one month storage. The nanovesicles exhibited continuous bioeffectiveness and controlled release profiles in simulated biological conditions. The pharmacosomal nanoparticles exhibited the best function among three kinds of lyotropic liquid crystalline nanovesicles and could be proposed as innovative and effective nanocarriers for design and manufacturing of functional beverages containing bioactive peptide IPP
Production and physicochemical characterization of lyotropic liquid crystalline nanovesicles containing bioactive peptide IPP with dairy origin and its application in the model functional beverage
رضوانی، مریم
Rezvani, Maryam
حصاری، جواد، استاد راهنما
پیغمبردوست، سید هادی، استاد راهنما
همیشه کار، حامد، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
