محققان دانشگاه تربیت مدرس، نانوکپسول‌هایی طراحی کرده‌اند که امکان استفاده از منابع دریایی را به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی در چرخه‌ی غذایی فراهم کند. این نانوکپسول‌ها، طعم و بوی ناخوشایند پپتیدهای حاصل از ماهی را پوشش داده و همچنین پایداری و فعالیت ضداکسیدانی آن‌ها را افزایش داده‌است.
نانوکپسول‌های حاوی پپتید زیست فعال مشتق شده از ماهی!
آنتی اکسیدان‌ها در سیستم‌های غذایی و همچنین در بدن انسان، نقش مهمی در کاهش فرآیندهای اکسیداتیو ایفا می‌کنند. استفاده از آنتی اکسیدان‌های مصنوعی( مانند BHA، TBHQ، BHT و PG) با توجه به عوارض جانبی نامطلوب آن‌ها، محدود شده‌است. یکی از منابع بالقوه و کاملاً طبیعی آنتی اکسیدان(پپتیدهای ضداکسیدانی (AOP)) ماهی‌ها و سایر غذاهای دریایی هستند که به دلیل در دسترس بودن مقادیر زیادی از ضایعات به ویژه درگونه‌های کم مصرف، علاقه مندی فراوانی را به خود جلب کرده‌اند.
دکتر سید فخرالدین حسینی، استادیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی دانشگاه تربیت مدرس، هدف این طرح را سنتز نوعی نانوکپسول حاوی پپتید ضداکسیدانی (AOP) تخلیص شده از ماهی کیلکای معمولی (Clupeonella cultriventris caspia) معرفی کرد و گفت: «این کار به منظور پوشاندن طعم، بهبود پایداری حرارتی و نیز ابقای فعالیت ضداکسیدانی این پپتیدها صورت گرفته است.»
وی در ادامه عنوان کرد: «استفاده عملی از AOPها، به عنوان یک کلاس جدید از آنتی اکسیدان‌ها، با توجه به طعم تلخ ذاتی، زیست فراهمی پایین و تعاملات نامطلوب با غذا، تا حدی محدود شده‌است. از طرفی آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی حلالیت ضعیفی در آب دارند که این امر کاربردهای غذایی مبتنی بر آب را در آن‌ها کاهش داده‌است. علاوه بر این، عدم پایداری این ترکیبات زیست فعال طبیعی، یک نقطه‌ضعف به‌شمار می‌آید.»
به گفته‌ی حسینی، نانوانکپسوله کردن این ترکیبات زیست فعال در نانوذرات پلیمری، پراکندگی آن‌ها در آب را میسر ساخته و از تجزیه‌ی آن‌ها جلوگیری می‌کند. افزون بر آن، سیستم‌های نانوتحویلی استفاده از آن‌ها را در مواد غذایی مبتنی بر آب، به منظور افزودن خواص درمانی از جمله اثرات ضداکسیدانی و ضدالتهابی را نیز میسر خواهند ساخت.
در این طرح از نانوذرات کیتوسان/TPP (بر مبنای انعقاد یونی بین زیست پلیمر کیتوسان و سدیم تری پلی فسفات (TPP)) برای انکپسوله کردن پپتیدها استفاده شده‌است. همانطور که اشاره شد، ابقای فعالیت ضداکسیدانی، بهبود پایداری حرارتی و رهاسازی کنترل شده‌ی پپتید زیست فعال با استفاده از نانوذرات کیتوسان از مهم‌ترین نتایج حاصل شده در این طرح بوده‌است.
دکتر حسینی دلیل انتخاب ماهی کیلکا را بدین شرح بیان کرد: «فراوان‌ترین گونه ماهی در دریای خزر، ماهی کیلکا (از خانواده شگ ماهیان، Clupeidae) است که میزان صید آن در سواحل جنوبی دریای خزر در سال ۲۰۱۲ به بیش از ۲۴۰۰۰ تن رسید. با این حال، متأسفانه به دلیل اندازه‌ی کوچک و فسادپذیری بالا، تنها بخش کوچکی از کیلکای صید شده (%۴) به مصرف انسانی رسیده و مابقی آن برای تولید پودر ماهی استفاده می‌شود. اما به کمک نتایج این طرح می‌توان میزان مصرف خوراکی و درمانی این گونه از ماهی را افزایش داد.»
گفتنی است در این طرح مشخصه‌یابی نانوذرات سنتز شده با آزمون‌های DLS، TEM، FTIR، وTGA انجام شده‌است. هم چنین، کارایی کپسوله کردن (EE)، ظرفیت بارگذاری (LC)، نحوه‌ی رهاسازی برون تنی (In vitro)، و خواص آنتی اکسیدانی فراکسیون پپتیدی آزاد و پپتید بارگذاری شده در CSNPs نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
حسینی در پایان عنوان کرد: «این طرح هم اکنون در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده و مطالعاتی جهت ارتقای آن در مقیاس پایلوت نیز صورت گرفته است. در عین حال، در صورت ارتقای طرح تا مقیاس صنعتی، قابلیت کاهش هزینه‌های تمام شده تا حد زیادی وجود دارد.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر سید فخرالدین حسینی، دکتر مریم نیکخواه- اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس- و محمدرضا سلیمانی- دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد فرآوری محصولات شیلاتی دانشگاه تربیت مدرس- است. نتایج این کار در مجله‌ی International Journal of Biological Macromolecules با ضریب تأثیر ۳/۶۷ (جلد ۱۱۸۹، سال ۲۰۱۸، صفحات ۷۳۰ تا ۷۳۷) به چاپ رسیده‌است.
