نانوکپسوله‌سازی فیکوسیانین با پوشش‌های پروتئینی– کربوهیدراتی: تحلیل پایداری، رهایش کنترل‌شده و ساختار سطحی در مدل هضم آزمایشگاهی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

3 استادیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

4 نویسنده مسئول، گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

5 دانش‌آموخته دکتری فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

doi
10.22069/japu.2025.23802.1964
چکیده

سابقه و هدف: فیکوسیانین، یک رنگدانه طبیعی با خواص آنتی‌اکسیدانی و کاربرد گسترده در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی است. این ترکیب به‌شدت نسبت به عوامل محیطی نظیر نور، دما، pH و اکسیژن حساس بوده و به همین دلیل نیازمند فناوری‌های محافظتی مؤثری برای افزایش پایداری و فراهمی زیستی آن می‌باشد. هدف این پژوهش، نانوکپسوله‌سازی فیکوسیانین از جلبک Spirulina platensis با استفاده از ترکیبات دیواره‌ای مختلف شامل ایزوله پروتئین سویا، پروتئین آب‌پنیر و مالتودکسترین بود. مواد و روش‌ها: فیکوسیانین از جلبک Spirulina platensis ، و با استفاده از ترکیب‌های مختلف دیواره‌ای شامل ایزوله پروتئین سویا (SPI)، پروتئین آب‌پنیر (WP) و مالتودکسترین (MD) نانوکپسوله شد. نانوکپسول‌ها به روش امولسیون‌سازی و خشک‌سازی تهیه شدند و ویژگی‌هایی نظیر اندازه ذرات، شاخص پراکندگی (PDI)، راندمان درون‌پوشانی و زتاپتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین، طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) و آنالیز گرمایی روبشی تفاضلی (DSC) برای بررسی برهم‌کنش‌های مولکولی و پایداری حرارتی استفاده شد. آزمون‌های رهایش کنترل‌شده در محیط‌های شبیه‌سازی‌شده معده و روده انجام گرفت. یافته‌ها: این مطالعه نشان داد که ترکیب ایزوله پروتئین سویا و مالتودکسترین، به‌عنوان دیواره کپسول، بهترین ویژگی‌های ساختاری، فیزیکوشیمیایی و عملکردی را در نانوکپسوله‌سازی فیکوسیانین از جلبک اسپیرولینا ارائه می‌دهد. نانوکپسول‌های حاصل دارای اندازه ذره کوچک (8.86 نانومتر)، شاخص پراکندگی مناسب (0.48)، راندمان بالا (88.7٪) و زتاپتانسیل منفی (mV 10.1−) بودند. آزمون‌های FTIR و DSC موفقیت فرآیند کپسوله‌سازی و افزایش پایداری حرارتی رنگدانه را تأیید کردند. بررسی رهایش در شرایط هضم آزمایشگاهی نیز بیانگر آزادسازی کنترل‌شده (88–90٪ طی 120 ساعت) و محافظت مؤثر رنگدانه در برابر شرایط گوارشی بود .