کاهش آفلاتوکسین 1B به وسیله ترکیبی از دیواره سلولی مخمر ساکارومایسس سروزیه و باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم تثبیت شده بر روی ذرات نانو رس به دام انداختهشده در ژل آلژینات و پلی وینیل الکل
فرشته احسن زاده
کشاورزی
۱۳۹۹
۶۳ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
علوم و مهندسی صنایع غذایی در گرایش زیست فناوری مواد غذایی
۱۳۹۹/۰۷/۳۰
چکیدهآفلاتوکسینها ازخطرناکترین و سمیترین سموم قارچی در مواد غذایی هستند که توسط قارچ های آسپرژیلوس فلاووس، آسپرژیلوس پارازیتیکوس، آسپرژیلوس نومیوس تولید میشود. بعلت خطرات سلامتی آن ها برای انسان در نظر گرفتن روش مناسب برای کاهش آن ها ضروری می باشد. روش بیولوژیکی که درآن از میکروارگانیسم ها برای کاهش و از بین بردن آفلاتوکسین استفاده می شود مناسب ترین و ایمن ترین روش برای کاهش این سم خطرناک می باشد. میکروارگانیسمها بدلیل ساحتار دیواره سلولی خود توانایی جذب آفلاتوکسین ودیگر توکسینها را دارند. به طور کلی هدف از انجام این تحقیق کاهش و سم زدایی آفلاتوکسین B1 با استفاده از دیواره سلولی مخمر ساکارومایسس سروزیه و باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم تثبییت شده بر روی ترکیب نانو رس بنتونیت به دام انداخته شده در ماتریکس ژل آلژینات و پلی وینیل الکل است. در این پژوهش ابتدا میکروارگانیسم های مورد نظر را کشت داده و دیواره آن ها توسط تکنیکی سه مرحله ای شامل سانترفیوژ، شوک حرارتی و اولتراسوند جداسازی و تخریب شدند و توزیع اندازه ذرات دیواره سلولی تخریب شده توسط DLS تعیین شد. نتایج نشان داد که اندازه ذرات دیواره سلولی مخمر و باکتری به ترتیب95/75 و 87/75 نانومتر بود. سپس به منظور تعیین بهترین درصد بستر برای تثبیت، دیواره سلولی روی درصدهای مختلف بستر نانو رس بنتونیت(3،4،5%) تثبیت و بهترین راندمان تثبیت با استفاده از روش قندسنجی فنل- سولفوریک اسید مورد ارزیابی قرار گرفتن. نتایج بررسی تاثیر میزان درصد بستر روی راندمان تثبیت دیواره سلولی نشان داد که بهترین راندمان تثبیت برای باکتری 5% و برای مخمر 3% می باشد. در ادامه برای جلوگیری از آزاد شدن ذرات نانو بنتونیت و دیواره سلولی باکتربی و مخمر، کمپلکس بدست آمده در ماتریکس آلژینات و پلی وینیل الکل به روش اکستروژن به دام انداخته شدند و خصوصیات بید های حاصل به وسیله FT-IR، SEM و XRD مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از انجام این آزمون ها تایید کننده تثبیت دیواره سلولی بر روی نانو ذرات و بدام اندازی کمپلکس درون آلژینات و پلی وینیل الکل را بود. به منظور تعیین درصد کاهش آفلاتوکسین، تیمارها و بیدهای حاصل از مرحله قبل در مجاورت با محلول آفلاتوکسین (10ppb) به مدت 24 ساعت قرار گرفته شد. به منظور قابلیت استفاده مجدد بیدهای حاصل در مرحله قبل با محلول به مدت 24 ساعت تماس داده شد.. نتایج حاصل نشان داد که مخلوط دیواره سلولی مخمر و باکتری تثبیت شده روی ترکیبات نانو ذرات بنتونیت توانایی جذب بیش از 3/84 % آفلاتوکسین را دارند و همچنین در بررسی قابلیت استفاده مجدد نشان که کاهش آفلاتوکسین در بار اول2/74 % و در بار دوم9/64% بودکه علت کمتر بودن درصد کاهش آفلاتوکسین در مرحله دوم، مسدود شدن کانال های جذب آفلاتوکسین می باشد که برای جلوگیری از رخ دادن این پدیده ، باید قبل از مجاورت و استفاده مجدد یک مرحله شست و شو به آن اضافه کرد .
AbstractAflatoxins are a group of fungal toxins that are generally produced from the growth of Aspergillus genera on food. Microorganisms can adsorb aflatoxins and other toxins because of their cell walls. In general, the purpose of this study was detoxification of Aflatoxin B1 using a mixture of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum cell wall immobilized on nano Bentonite mixture entrapped in alginate gel and poly vinyl alcohol. In this study, microorganisms have been cultivated, and their walls were separated and destructed by centrifuge, thermal shock and, ultrasound and, then their particle size were determined by DLS method. In the next stage, the destructed cell wall was immobilized on different percentages of nano bentonite mixture (% 3, 4, 5) and the efficiency of immobilization was determined by measurement of sugar using the phenol-sulfuric acid method. Subsequently, the immobilized cell walls were entrapped into alginate and poly vinyl alcohol matrix using the extrusion method and the properties of obtained beads were evaluated by the FTIR test and the electron microscope. Finally, aflatoxin solution (10 ppb) was contacted with the beads formed for 24 hours. In order to verify the reusability, beads two other steps were contacted with aflatoxin solution for 24 hours. The results of the particle size estimation by DLS showed that the cell wall size of the bacterium was 75.87 (nm) and the cell wall of the yeast was 75.95 nm. The results of determination of cell wall efficacy showed that the highest immobilization efficiency for the cell wall of Lactobacillus plantarum and Saccharomyces cerevisiae was related to 5% and 3 % of nano bentonite, respectively. The investigation of FT-IR, SEM and XRD confirmed the binding and immobilization of cell wall of bacteria and yeast on nanoparticles and their entrapment in poly vinyl alcohol and alginate gel. The results of high-performance liquid chromatography indicated that more than 84.3% of aflatoxins were adsorbed by cell walls mixture immobilized one Bentonite nanoparticles. Meanwhile, evaluation of reusability showed that aflatoxin decrease in the first time and the second time was %74.2 and % 64.9, respectively.
Reduction of Alflatoxin B1 Using a Mixture of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum Cell Walls Immobilized on Silica Nanoclay Particles Entrapped in Alginate Gel and Poly Venyl Alcohol