Skip to main content
SUPERVISOR
جمال مشتاقیان (استاد مشاور) میلاد فتحی (استاد راهنما) ژاله ورشوساز (استاد مشاور)
 
STUDENT
Nafiseh Jannesari Ladani
نفیسه جان نثاری لادانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Microencapsulation of vitamin D by complex coacervation method using gelatin and soy protein isolate- cress seed mucilage with in vivo study
Microcapsulation is one of the best methods for maintaining quality of sensitive materials and it is a way to produce compounds with new properties. It is a useful tool for improving delivery of bioactive materials, especially probiotics, minerals, vitamins, phytosterols, and fatty acids. Microcapsulation can be used to protect sensitive substances from environmental harsh conditions, hide unfavourable sensory properties and enhance controlled release. The efficiency of encapsulation depends upon a variety of factors, including polymer concentration, polymer solubility and production methods. Vitamin D plays a significant role for human health, survival and fertility. Several studies have emphasized its role in preventing immune and infectious diseases. Generally, amount of vitamin D that is supplied to the body through food sources is not enough. This is the most important reason of the vitamin D deficiency epidemic. This vitamin enhances the absorption of phosphorus and calcium from the intestines and reduces their excretion from the kidneys and enhances the osteoporosis process. Therefore, its deficiency is one of the most important factors in the development of bone metabolism disorders. The aim of this work was to study the physicochemical properties, release profiles in gastric and intestinal conditions, and investigate effect of microcapsules containing vitamin D on living creatures. Production of gelatin-cress seed mucilage carriers was optimized using response surface methodology (RSM). The optimum values of microencapsulation efficiency, loading efficiency, production yield, upper phase absorption and turbidity were 66.73 ± 0.84, 48.46 ± 1.72, 70.32 ± 0.02, 0.054 and 180.1, respectively. The results showed that the ratio of biopolymers and the ratio of core to shell had significant effects on the efficiency and loading capacity. By increasing the ratio of the core to shell from 0.25 to 1, the loading efficiency increased to 60%. According to the results of scanning electron microscopy(SEM), non-spherical particles with a rough surface were obtained by mean size of 137.2 ± 3.2?m. The data of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed formation of an ion electrosthetic response between the biopolymers and the presence of vitamin D within the microcapsules. The release values of gelatin-cress seed mucilage microcapsules were 28 and 70% in the gastric intestinal buffers, respectively. Vitamin was also entrapped using mucilage and isolated soybean protein and the best ratio of the biopolymers and the core to the shell were both 0.3. By increasing the ratio of the biopolymers, the encapsulation efficiency and loading capacity decreased. However, by raising the ratio of core to shell encapsulation efficiency and loading capacity increased as well. In vivo study was also performed on male rats to investigate the efficiency of microencapsulated in comparison to unprotected vitamin D for height, weight, blood vitamin D and blood glucose. The results showed that microencapsulation can significantly (p 0.05) enhance haematic and anatomical characters. Keywords: microcapsulation, mucilage, soy protein isolate, vitamin D, release
میکروکپسولاسیون یکی از روش های حفظ کیفیت مواد حساس و روشی برای تولید مواد با خواص جدید است. میکروکپسول ها کوچک و در اندازه 1000-1 میکرون هستند. میکروکپسولاسیون ابزاری مفید برای بهبود انتقال مواد فعال زیستی به مواد غذایی به ویژه پروبیوتیک ها، مواد معدنی، ویتامین ها، فیتواسترول hy;ها واسیدهای چرب است. میکروکپسولاسیون می تواند برای محافظت از مواد حساس از محیط خارجی، پنهان کردن خواص حسی مانند رنگ طعم بو از ماده اصلی، رهایش کنترل شده ترکیبات و جلوگیری از عوارض جانبی مانند تحریک معده انجام شود. کارایی کپسوله کردن ذرات کوچک و میکروکپسول ها بستگی به عوامل مختلف از جمله غلظت پلیمر، حلالیت ترکیب در پلیمر و روش تولید دارد. ویتامین D نقش قابل توجهی در سلامت، بقا و باروری انسان دارد. مطالعات متعددی بر نقش آن در پیشگیری از بیماری های ایمنی و عفونی تاکید دارند. در اغلب موارد میزان ویتامین D که از طریق منابع غذایی در اختیار بدن قرار می گیرد کافی نیست از طرفی منابع غذایی غنی شده محدود و قادر به تامین نیاز انسان نیست. این مسئله مهم ترین علت اپیدمی کمبود ویتامین D می باشد. این ویتامین موجب افزایش جذب فسفر و کلسیم از روده ها و کاهش دفع آن ها از کلیه ها شده و فرایند استخوان سازی را قوت می بخشد. بنابراین کمبود آن از عوامل مهم در بروز اختلالات متابولیسم استخوان محسوب می گردد. هدف از این مطالعه تولید و بررسی خواص فیزیکو شیمیایی، پروفایل رهایش در شرایط معده و روده و مطالعه اثر میکروکپسول های حاوی ویتامین D بر سلامت موجود زنده است. در بخش ریزپوشینه کردن ویتامین با حامل های ژلاتین و موسیلاژ شاهی مقادیر بهینه راندمان کارایی، راندمان بارگذاری ، میزان محصول تولید شده، جذب فاز روئی و کدورت به ترتیب84/0± 73/66 درصد، 72/1±34/19درصد، 063/0±32/70 درصد، 049/0 و180/1 به دست آمد. نتایج نشان داد نسبت بیوپلیمرها و نسبت هسته به دیواره اثر معناداری بر راندمان کارایی و بارگذاری ریزپوشانی دارند. با افزایش نسبت هسته به دیواره از 25/0 تا 1 راندمان بارگذاری تا 60 درصد افزایش یافت. بیشترین کدورت و کمترین جذب فاز روئی در pH بهینه به دست آمد. طبق نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی، ذرات غیرکروی با سطوح ناصاف و متوسط اندازه آنها 2/3±2/137 میکرومتر بود. بررسی نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز شکل گیری واکنش الکتروستاتیک یونی بین بیوپلیمرها و حضور ویتامین D در میکروکپسول ها را تایید کرد. رهایش دارو از این میکروکپسول ها در بافر معده حدود 28 درصد و در بافر روده حدود 70 درصد اندازه گیری شد. همچنین بررسی پروفایل رهایش نشان داد برای محیط اسیدی مدل هیکسون- کراول و در شرایط روده مدل ریگتر-پپاس به عنوان بهترین مدل ها تعریف می شوند. در بخش ریزپوشانی ویتامین با استفاده از موسیلاژ شاهی و ایزوله پروتئین سویا مشخص شد نسبت بهینه بیوپلیمرها و هسته به دیواره 3/0 است و با افزایش نسبت بیوپلیمرها راندمان کارایی و بارگذاری ویتامین کاهش می یابد در حالی که با افزایش نسبت هسته به پوسته راندمان کارایی و بارگذاری افزایش یافت. نتایج مربوط به طیف سنجی مادون قرمز این بخش نیز حضور پیک های مربوط به ویتامین D را در طیف میکروکپسول نشان داد. نتایج مطالعه درون تن نشان داد تیمار موجود زنده با این میکروکپسول اثر معناداری بر قد، وزن ، کلسیم و قندخون داشت. کلمات کلیدی: میکروکپسولاسیون، موسیلاژ شاهی، ایزوله پروتئین سویا، ویتامین D، رهایش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی