جایگزینی مشتق پلیمری جدید به جای نگهدارنده ها جهت حفظ کیفیت مواد غذایی

با توجه با اخبار منتشره در بخش ” علوم” پورتال خبری نمایشگاه کا دوسلدورف، شیمی دانان دانشگاه RUDN که در روسیه واقع است { و نامش مخفف کلمات دانشگاه دوستی مردم به زبان روسی می باشد}، روش ساده و مناسبی را برای تولید مشتقات پلیمر کیتوزان (کیتوسان) طبیعی یافته اند. این مشتقات غیر سمی هستند و فعالیت ضدباکتریایی بسیار خوبی در سطح آنتی بیوتیک های مدرن دارند. این مواد را می توان در تولید فیلم های محافظ ضد باکتریایی برای مواد غذایی استفاده کرد. حالا امکان جایگزینی مشتق پلیمری جدید به جای نگهدارنده ها جهت حفظ کیفیت مواد غذایی به واقعیت یک گام نزدیک تر شده است که امر بسیار مهمی است. در همین زمینه این پژوهشگران، مقاله ای در ژورنال Food Chemistry منتشر نموده اند.

مواد نگهدارنده به شکل وسیعی در صنایع غدایی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای افزایش ماندگاری محصولات ضروری هستند، اما از طرف دیگر، مواد نگهدارنده باعث کاهش کیفیت مواد غذایی می گردند. برخی از آنها حتا می توانند باعث حساسیت (اسید بنزوئیک) شوند و حتا بدتر سمی باشند. (نیتراتها) مواد مومی مصنوعی که برای پوشش میوه ها استفاده می شود، می توانند سرطانزا باشند. (استفاده از بی‌فنیل در اتحادیه اروپا و ایالات متحده آمریکا به همین دلیل ممنوع است. ) مجموعه این مسائل اهمیت یافتن مواد نگهدارنده جدید موثر و البته ایمن و طبیعی را بیشتر نمایان می سازد.

کیتوسان ( که کیتوزان هم تلفظ می گردد) یک پلیمر طبیعی است که از کیتین، ماده اصلی پوسته حشرات و سخت پوستان تشکیل شده است. این ماده دارای خاصیت ضدباکتریایی است و از قبل هم در صنایع غذایی برای بسته بندی و پوشش محصولات با فیلم پلیمری استفاده می شود. با این حال فعالیت آن در سطوحی بسیار پایین تر از آنتی بیوتیکهاست.

برای به دست آوردن مشتقات غیر سمی و بسیار فعال کیتوسان (کیتوزان)،آقای آندره کریشکوف و خانم مارگاریتا کورازوا و همکارانشان در دانشگاه RUDN روسیه، کیتوسان (کیتوزان) را با آزیدهای آلی دوخته اند و زنجیره پلیمری را اصلاح کرده اند. آزیدها، مشتقات هیدرازوئیک اسید یا HN3 هستند. آزیدهای آلی و غیرآلی هم سمی هستند، اما ترکیبات آنها با کیتوزان (کیتوسان) سمی نیست. فعالیت ضدباکتریایی مواد به دست آمده یعنی آزیدو کیتوزان، به طور قابل توجهی بالاتر از کیتوزان به صورت مجزاست.

این تجربه نشان داد که نمونه های پلیمری مبتنی بر کیتوزان فعالیت ضدباکتریایی در سطح آنتی بیوتیک ها هم می توانند داشته باشند. محققان این پارامتر را برای آزیدو کیتوزان با دو آنتی بیوتیک رایج یعنی آمپی سیلین و جنتامایسین مقایسه کرده اند و نتایج جالب توجهی به دست آوردند.

فعالیت ضدباکتریایی با انتشار در داخل یک لایه آگار (مواد مغذی) مشخص شد. یک دیسک کاغذی آغشته به ماده آزمایش (یا آنتی بیوتیک مقایسه) روی لایه آگار کاشته شده و سپس باکتری روی آن کشت شد. سپس دیده شد، این ماده به آگار نفوذ کرده و باکتری ها را می کشد یا تولید مثل آنها را کند می کند. در نتیجه یک منطقه سرکوب رشد در اطراف دیسک کاغذی شکل می گیرد که از نظر بصری با بقیه سطح آگار تفاوت دارد. مقدار فعالیت ضد باکتریایی با قطر مناطقی که به این شکل فرم داده شده – تحت تاثیر قرار داده گرفته – تخمین زده می شود. میزان سمی بودن (سمیت ) نیز با استفاده از یک آزمایش رنگ سنجی استاندارد، تعیین شد.

یک مشتق به دست آمده از کیتوزان موسوم به آزیدو کیتوزان، باکتری Staphylococcus aureus را از ناحیه ای به قطر ۲۶ میلی متر پاک کرد. (شاخص آمپی سیلین برای این باکتری در آزمایش مشابه ۳۰ میلی متر است) آریدوکیتوزان یا آزیدوکیتوسان برای باکتری Escherichia coli محوطه ای به قطر ۱۸ میلی متر را پاک می کند. ( درآنتی بیوتیک مدرن و پراستفاده جنتامایسین این مقدار ۲۲ میلی مترست. یعنی تنها ۴ میلی متر بیشتر!)

نتایج این آزمایشها تقریبا همان فعالیت ضدباکتریایی آنتی بیوتیک ها را برای آزیدوکیتوسان نشان داد. این امر بسیار مهم است، زیرا استفاده از آنتی بیوتیک به عنوان اجزای فیلم های ضد باکتری بسیار غیرقابل قبولست. زیرا منجر به ظهور، مقاومت در باکتری می شود لیکن ترکیبات کیتوزان(کیتوسان) این مضرات را ندارند.

مشتقات جدید کیتوزان را می توان به عنوان نگهدارنده بی ضرر و موثر برای ایجاد فیلم های محافظ برای مواد غذایی استفاده کرد.

در سراسر مطلب هر جا که از کیتوزان یا کیتوسان نام برده ایم، مراد یکی است، چرا که برخی اوقات مشاهده شده است که این کلمه به صورت کیتوزان و برخی اوقات دیگر به صورت کیتوسان تلفظ می شود. هر چند کیتوسان واژه جا افتاده تری برای استفاده است.

جایگزینی مشتق پلیمری جدید به جای نگهدارنده ها جهت حفظ کیفیت مواد غذایی جایگزینی مشتق پلیمری جدید به جای نگهدارنده ها جهت حفظ کیفیت مواد غذایی