نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموختۀ کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانشیار مرکز تحقیقات دارویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز

4 دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

بتاکاروتن، یکی از انواع مهم ترکیبات فراسودمند، آنتی‌اکسیدانی و پیش‌ویتامین A موجود در فرآورده‌های گیاهی است که به علت ماهیت آب‌گریز و پایداری پایین، غنی‌سازی مواد غذایی با آن دشوار است. درون‌پوشانی بتاکاروتن در حامل‌های لیپیدی، مانند لیپوزوم‌ها، راهکاری است که به‌طور بالقوه می‌تواند این مشکلات را کاهش دهد. سیستم‌های لیپوزومی حامل بتاکاروتن با روش اصلاح‌شده حرارتی، تهیه گردیدند و از گامااوریزانول به عنوان یک فیتواسترول، جهت افزایش پایداری ساختار لیپوزوم‌ها استفاده شد. برای پی‌بردن به انکپسوله‌شدن این ماده در لیپوزوم‌ها، گروه‌های عاملی و برهمکنش‌های احتمالی بین بتاکاروتن و لستین، توسط طیف‌سنجی فروسرخ (FTIR) مطالعه شد و پیک‌های 980 و cm-1 1580 مربوط به گروه‌های عاملی بتاکاروتن، در لیپوزوم‌ها مشاهده گردید. در نسبت‌های مختلف لستین به بتاکاروتن، اندازه ذرات در محدوده 64 نانومتر بدست آمد و در طول زمان نگهداری به مدت 30 روز، اندازه ذرات در زیر 500 نانومتر باقی ماندند. همچنین درصد درون‌پوشانی بتاکاروتن، در غلظت‌های بالای لستین 77/25 درصد بود و در طول زمان نگهداری به 73/69 درصد کاهش یافت. استفاده از گامااوریزانول در لیپوزوم‌های حاوی بتاکاروتن، موجب افزایش پایداری اندازه ذرات و درصد درون‌پوشانی بتاکاروتن در طول زمان گردید.

کلیدواژه‌ها

قنبرزاده، ب.، الماسی، ه. و نیک‌نیا، ن. 1392، شیمی و فیزیک سیستم‌های کلوئیدی و محلول‌های بیوپلیمری غذایی، فصل اول، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف.

محمد حسنی، ز.، قنبرزاده، ب.، همیشه‌کار، ح. و رضایی مکرم، رضا. 1392. تعیین ویژگی‌های نانولیپوزوم‌های حامل گامااوریزانول: توسط طیف‌سنجی فروسرخ، اندازه وزیکول، پتانسیل زتا، پایداری فیزیکی و رئولوژی پایا نشریه پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران، 10 (1): 1- 17.

محمدی، م.، قنبرزاده، ب.، همیشه‌کار، ح. و رضایی مکرم، ر. 1392. ویژگی‌های فیزیکی نانو‌لیپوزوم‌های حامل ویتامین D تولید شده به روش هیدراسیون ارزیابی لایه نازک-سونیکاسیون. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 8 (4): 175-188.

Alexander, M., Acero Lopez, A., Fang, Y., & Corredig, M. 2012. Incorporation of phytosterols in soy phospholipids nanoliposomes: Encapsulation efficiency and stability. Food Science and Technology, 47: 427-436.

Aanrjan, N., Miehosseini, H., Bahrani, B.S., & Tan, C.P. 2011. Effect of processing conditions on physicochemical properties of sodium caseinate-stabilized astaxanthin nanodispersions. Food Science and Technology, 44: 1658-1665.

Bang, H.S., Hwang, I.C., Yu, Y.M., Kwon, H.R., Kim, D.H., & Park, H.J. 2011. Influence of chitosan coating on the liposomal surface on physicochemical properties and the release profile of nanocarrier systems. Journal of Microencapsulation, 28 (7): 595–604.

Bouaraba, L., Maherania, B., Kheirolomoom, A., Hasana, M., Aliakbarianc, B., Lindera, M., & Arab-Tehranya, E. 2014. Influence of lecithin–lipid composition on physico-chemical properties of nanoliposomes loaded with a hydrophobic molecule. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 115: 197–204.

Brandl,  M. 2001. Lipsomes as drug carriers , A technological approach. Biotechnology Annual Review, 7: 59-85.

Chan, Y.H., Chen, B.H., Chiu, C.P., & Lu, Y.F. 2004. The influence of phytosterols on the encapsulation efficiency of cholesterol liposomes. International Journal of Food Science and Technology, 39: 985–995.

Fathi, B., Mozafari, M., & Mohebbi, M. 2011. Nanoencapsulation of food ingredients using lipid based delivery systems. Trend in Food Science and Technology, 23: 1-15.

Gibis, M., Rahn, N., & Weiss, J. 2013. Physical and oxidative stability of uncoated and chitosan-coated liposomes containing grape seed extract. Pharmaceutics, 5: 421-433.

Grassi, G., Crevatin, A., Farra, R., Guarnieri, G., Pascotto, A., Rehimers, B., Lapasin, R., & Grassi M. 2006. Rheological properties of aqueous Pluronic–alginate systems containing liposomes. Journal of Colloid and Interface Science, 301: 282–290.

Heurtault, B., Saulnier, P., Pech, B., Proust, J.E., & Benoit, J.P. 2003. Physicochemical stability of colloidal lipid particles. Biomaterials, 24: 4283-4300.

Hua, W., & Liu, T.  2007. Preparation  and properties of highly stable innocuous niosome in Span 80/PEG 400/H2O system. Colloids and Surfaces A: Physicochem, 302: 377–382.

Hwang, S.Y., Kim, H.K., Choo, J., Seong, G.H., Hien, T.B.D., & Lee, E.K. 2012. Effects of operating parameters on the efficiency of liposomal encapsulation of enzymes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 94: 296– 303.

Hwang, I.S., Tasi, Y., & Chiang, K. 2010. The feasibility of antihypertensive oligopeptides encapsulated in liposomes prepared with phytosterols β-sitosterol or sigmasterol. Food Research International, 43: 133-19.

Keller, B.C. 2001. Liposomes in nutrition. Trends in Food Science and Technology, 12: 25–31.

Kuligowski, J., Quintas, G., Garrigues, S., & Guardia, M. 2008. Determination of lecithin and soybean oil in dietary supplements using partial least squares-Fourier Trans form infrared spectroscopy. Talanta, 77: 229-234.

Liu, N., & Park, H.J. 2010. Factors effect on the loading efficiency of vitamin C loaded chitosan-coated nanoliposomes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 76: 16–19.

Lu, Q., Li, D.C., & Jiang, J.G. 2011. Preparation of a tea polyphenol nanoliposome system and its physicochemical properties. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 59: 13004–13011.

Malheiros, P.S., Dariot, D.J., & Brandelli, A. 2010. Food applications of liposome- encapsulated antimicrobial peptides. Trends in Food Science and Technology, 21: 284-292.

Marsanasco, M., M´arquez, A.L., Wagner, J.R., Alonso, S.V., & Chiaramoni, N.S. 2011. Liposomes as vehicles for vitamins E and C: an alternative to fortify orange juice and offer vitamin C protection after heat treatment. Food Research International, 44: 3039-3046.

McClements, D. J. 2005. Food emulsions: Principles, practices, and techniques, Colloidal interactions, CRC. pp: 53-93.

Mohammadi, M, Ghanbarzadeh, B., Hamishehkar, H., Rezayi Mokarram, R., & Mohammadifar, M. 2014. Physical properties of vitamin D3-loaded nanoliposomes prepared by thin layer hydration-sonication. Iranian Jouranal of Nutrition Science and Food Technology, 8 (4): 175-188.

Mozafari, M.R. 2005. Liposomes: an overview of manufacturing techniques. Cellular and Molecular Biology Letters, 10: 711–719.

Mozafari, M.R., Khosravi-Darani, K., Borazan, G.G., Cui, J., Pardakhty, A., & Yurdugul, S. 2008. Encapsulation of food ingredients using nanoliposome technology. International Journal of Food Properties, 11: 833-844.

Mozafari, M.R., Johnson, Ch., Hotziantoniou, S., & Demetzos, C. 2008. Nanoliposomes and their applications in food nanotechnology. Journal of Liposome Research, 18: 309–327.

Nacke, C., & Schrader, J. 2011. Liposome based solubilisation of carotenoid substrates for enzymatic conversion in aqueous media. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 71: 133–138.

Rasti, B., Jinap, E., Mozafari, M.R., & Yazid, A.M. 2012. Comparative study of the oxidative and physical stability of liposomal and nanoliposomal polyunsaturated fatty acids prepared with conventional and Mozafari methods. Food Chemistry, 135: 2761–2770.

 

Rauscher, R., Edenharder, R., & Platt, K.L. 1998. In vitro antimutagenic and in vivo anticlastogenic effects of carotenoids and solvent extracts from fruits and vegetables rich in carotenoids. Mutation Research, 413: 129–142.

Rudra, A., Deepa, R.M., Ghosh, M.K., Ghosh, S., & Mukherjee, B. 2010. Doxorubicin-loaded phosphatidylethanolamineconjugated nanoliposomes: in vitro characterization and their accumulation in liver, kidneys, and lungs in rats. International Journal of Nanomedicine, 5: 811-823.

Sagalowics, L., & Leser, M. 2010. Delivery systems for liquid food products. Current Opinion in Colloid and Interface Science, 15: 61–72.

Suh, M., Yoo, S.H., & Lee, H.G. 2007. Antioxidative activity and structural stability of microencapsulated gamma-Oryzanol in heat-treated lards. Food Chemistry, 6: 1065-1070.

Schuler, I., Duportail, G., Glasser, N., Benveniste, P., & Hartmann, M. A. 1990. Soybean phosphatidylcholine vesicles containing plant sterols: a fluorescence anisotropy study. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Biomembranes, 1028 (1): 82- 88.

Seetapan, N., Bejrapha, P., Srinuanchai, W., Puttipipatkhachorn, S., & Ruktanonchai, U. 2010. Nondestructive rheological measurement of aqueous dispersions of solid lipid nanoparticles: effects of lipid types and concentrations on dispersion consistency. Drug Development and Industrial Pharmacy, 36(9): 1–11.

Tan, H. W., & Misran, M. 2012. Characterization of fatty acid liposome coated with low-molecular-weight chitosan. Journal of Liposome Research, 22 (4): 329–335.

Taylor, T.M., Davidson, P.M., Bruce, B., & Weiss, J. 2005. Liposomal nanocapsules in food science and agriculture. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 45: 587–605.

Taylor, T.M., Gaysinksy, S., Davidson, P.M., Bruce, B.D., & Weiss, J. 2007. Characterization of antimicrobial bearing liposomes by zeta-potential, vesicle size and encapsulation efficiency. Food Biophysics, 2: 1−9.

Viriyaroj, A., Ngawhirunpat, T., Sukma, M., Akkaramongkolporn, P., Ruktanonchai, U., & Opanasopit P. 2009. Physicochemical properties and antioxidant activity of gamma-oryzanol-loaded liposome formulations for topical use. Pharmaceutical Development and Technology, 6: 665–671.

Xia, S., Xu, S., & Zhang, X. 2006. Optimization in the preparation of coenzyme Q10 nanoliposomes. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 17: 6358–6366.

Yin, L.J., Chu, B.S., Kobayashi I., & Nakajima, M. 2009. Performance of selected emulsifiers and their combinations in the preparation of β-carotene nanodispersions. Food Hydrocolloids, 23: 1617-1622.

Yurdugul, S., & Mozafari, M.R. 2004. Recent advances in micro- and nanoencapsulation of food ingredients. Cellular and Molecular Biology Letters, 9: 64–65.

Zalb, S., Navarro, I., Troconiz, I F., Ilarduya, C. T. & Garrido, M. 2012. Application of different methods to formulate PEG-liposomes of oxaliplatin: evaluation in vitro and in vivo. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 81: 273–280.