پژوهشگران دانشگاه تهران در طرحی تحقیقاتی با استفاده از پروتئین‌های موجود در آب پنیر، موفق به سنتز آزمایشگاهی نانوکپسول‌های حاوی کورکومین (۰عصاره‌ی زردچوبه) شده‌اند. فرایند تولید این نانوکپسول‌ها بسیار ساده و بدون استفاده از حلال‌های شیمیایی مخرب محیط زیست است. نتایح طرح حاضر می‌تواند در صنعت غذا و دارو برای تولید نوشیدنی‌های فراسودمند مورد استفاده قرار گیرد و منجر به بهبود سلامت افراد جامعه شود.
نوشیدنی‌های فراسودمند تولیدشده از آب پنیر و عصاره‌ی زردچوبه
کورکومین ماده‌ای زیست فعال طبیعی است که از زردچوبه به دست می‌آید. این ماده دارای خواص سلامتی بخش بی‌شماری همچون خواص آنتی اکسیدانی، ضد سرطانی، ضد میکروبی و ضد التهابی است که می‌تواند کاربردهای بالقوه‌ی زیادی در محصولات غذایی داشته باشد. با این حال با توجه حلالیت پایین کورکومین در آب، کاربرد آن در فرمولاسیون‌های غذایی و دارویی بسیار کم است.
مهدی محمدیان، دانشجوی دکتری رشته علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران، با اشاره به این که مطالعات مختلفی به افزایش حلالیت کورکومین از طریق روش‌هایی همانند کپسوله کردن و یا کمپلکس کردن آن با پروتئین‌ها پرداخته‌اند؛ در معرفی طرح انجام شده گفت: «در مطالعه‌ی حاضر برای افزایش حلالیت کورکومین در آب، این ماده‌ی ارزشمند با نانوساختارهای حاصل از پروتئین‌های آب پنیر کمپلکس شده‌است. این عملیات سبب شده حلالیت آن به مقدار قابل توجهی(حدود ۱۲۰۰ برابر) افزایش پیدا کند. همچنین از آنجا که مراحل تولید این کمپکس در شرایط نوشیدنی‌های غذایی انجام گرفت، نتایج این مطالعه می‌تواند به طور مستقیمی برای تولید نوشیدنی‌های فراسودمند حاوی کورکومین مورد استفاده قرار گیرد.»
وی در ادامه به تفاوت این پژوهش با سایر مطالعات پرداخت و عنوان کرد: «در مطالعات گذشته از حلال‌هایی مانند اتانول در میزان بالا برای کمپلکس کردن و افزایش حلالیت کورکومین استفاده شده‌است. با توجه به کاربرد پروتئین آب پنیر در این پژوهش، نتایج حاصل شده می‌تواند منجر به تولید نوشیدنی‌هایی با میزان پروتئین بالا شود که حاوی کورکومین باشند، اما در آن‌ها از الکل استفاده نشده‌است. از این رو می‌توان از آن برای تولید نوشیدنی‌های غیرالکلی استفاده کرد که برای مسلمانان در سرتاسر جهان قابل مصرف باشد.»
به گفته‌ی این محقق، افزون بر مزایای ذکر شده، نتایج این طرح همچنین می‌تواند باعث افزایش کاربرد پروتئین آب پنیر شود که یک محصول جانبی در صنایع لبنی است. همچنین می‌توان بر اساس نتایج این مطالعه استفاده از حلال‌هایی مانند اتانول که برای افزایش حلالیت کورکومین استفاده می‌شوند را کاهش داده و یا به طور کلی حذف کرد.
محمدیان در خصوص فرایند تولید این نانوساختارها گفت: «همانگونه که بیان شده، ما از پروتئین آب پنیر به عنوان یک نانوحامل برای کورکومین استفاده کردیم. برای این منظور از فرایند نانوفیبریلاسیون استفاده شد که یک فرایند ساده است و تنها با حرارت دهی پروتئین‌های غذایی در دماهای بالا و شرایط اسیدی انجام می‌گیرد. همچنین در این فرایند از حلال‌ها و ترکیبات سمی استفاده نمی‌شود؛ بنابراین می‌توان آن را فرایندی سبز در نظر گرفت. نانوفیبریلاسیون منجر به تشکیل نانوفیبریل‌هایی با ضخامت نانومتری و طول میکرومتری می‌گردد. این ساختارهای نانوفیبریلی دارای آب‌گریزی سطحی بالایی هستند که باعث افزایش توانایی آن‌ها در اتصال به ترکیبات زیست فعال آب‌گریز(هیدروفوب) مانند کورکومین می‌گردد.»
نتایج این مطالعه نشان داده که اتصال کورکومین به نانوفیبریل‌های پروتئین آب پنیر باعث افزایش ۱۲۰۰ برابری حلالیت آن در شرایط مشابه نوشیدنی‌های غذایی شده‌است. همچنین نانوکمپلکس‌های تولید شده دارای خواص آنتی اکسیدانی و عملکردی بسیار خوبی هستند.
گفتنی است در این طرح از آزمون‌ها و تجهیزات مختلفی برای تأیید نتایج استفاده شده‌است. مهم ترین آن‌ها شامل اسپکتروسکوپی فلوئورسنس، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی (CD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، آزمون‌های انتی اکسیدانی (مهار رادیکال‌های آزاد)، اندازه‌گیری وسیکوزیته ظاهری با استفاده از دستگاه ویسکومتر، تعیین میزان کشش سطحی با تنسیومتر، و بررسی رهاسازی کورکومین در شرایط شبیه‌سازی شده‌ی معده و روده بوده‌است.
این تحقیقات حاصل همکاری مهدی محمدیان- دانشجوی دکتری رشته علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران- دکتر مریم سلامی، دکتر زهرا امام جمعه و پروفسور علی اکبر موسوی موحدی- اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران- و دیگر همکارانشان است. نتایج این کار در مجله‌ی Food Hydrocolloids با ضریب تأثیر ۵/۰۸۹ ( جلد ۸۷، سال ۲۰۱۹، صفحات ۹۰۲ تا ۹۱۴) به چاپ رسیده‌است.
