زیست فناوری

چکیده فراریت اسانس‌ها و ناپایداری آن‌ها در برابر عوامل محیطی، موجب محدودیت استفاده از آن‌ها می‌گردد. با این وجود، کپسوله ‌کردن در نانوذرات پلیمری می‌تواند به طور قابل توجهی نیمه عمر این ترکیبات را افزایش دهد و استفاده از آن‌ها را به مدت طولانی‌تری، امکان‌پذیر نماید. در میان انواع پلیمرهای مورد استفاده در کپسولاسیون اسانس‌ها، پلیمر زیست‌تخریب‌پذیرکیتوسان به دلیل سمیت پایین و رهایش کنترل شده بسیار مورد توجه است. از اینرو، پژوهش حاضربا هدف نانوکپسولاسیون کارواکرول و تیمول درکیتوسان با تکنیک ژل‌سازی یونی انجام گرفت؛ و با در نظر گرفتن سه متغیر غلظت کیتوسان (۱/۰- ۳/۰ درصد)، غلظت TPP (۱/۰- ۲/۰ درصد) و غلظت اسانس (۱/۰- ۲/۰ درصد)، متوسط اندازه‌ی نانوذرات با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی بهینه‌سازی شد. توزیع اندازه‌ی ذرات و شاخص پراکندگی (PDI) نانوفرمولاسیون‌های آماده‌سازی شده به کمک آنالیز DLS، تأیید بارگیری اسانس با آنالیز FTIR و بازده‌ی کپسولاسیون به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. در ادامه، نتایج حاصل از بهینه‌سازی سنتز نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت که بر این اساس، شرایط بهینه‌ی سنتز نانوذرات کیتوسان- تیمول و دستیابی به سایز ۱۰۱ نانومتر و بازده‌ی کپسولاسیون ۷۲ درصد، غلظت ۱۱/۰ درصد کیتوسان، ۱۹/۰ درصد TPP و ۱۴/۰ درصد تیمول تعیین شد. در مورد نانوذرات کیتوسان- کارواکرول، غلظت ۱۳/۰ درصد کیتوسان، ۱۹/۰ درصد TPP و ۱۵/۰ درصد کارواکرول منجر به تشکیل نانوذراتی با سایز ۹۵ نانومتر و بازده‌ی کپسولاسیون ۶۵ درصد گردید. به ‌طورکلی، نتایج این مطالعه توانایی روش سطح پاسخ جهت پیش‌بینی اندازه و پراکندگی ذرات نانوفرمولاسیون‌های کیتوسان حاوی کارواکرول و تیمول را نشان داد.

چکیده در محیط‌ دریا، بیوفیلم‌ تشکیل شده روی سطوح غوطه‌ور، منجر به فولینگ ارگانیسم‌های بزرگ‌تر می‌شود؛ که این امر مشکلات اقتصادی و زیست‌محیطی فراوانی برای صنایع دریایی به همراه دارد. با توجه به اثرات زیان‌آور آنتی‌فولینگ‌های شیمیایی، توسعه‌ی راهکارهای ضد بیوفیلم سازگار با محیط زیست می‌تواند گامی مهم جهت کنترل فولینگ باشد. از اینرو، مطالعه‌ی حاضر با هدف جداسازی باکتری‌های تشکیل دهنده‌ی بیوفیلم از آب‌های خلیج فارس و بررسی اثر ضد میکروبی تیمول بر باکتری‌های منتخب انجام گرفت. 82 ایزوله‌ی باکتریایی جداسازی و توانایی تشکیل بیوفیلم توسط آن‌ها سنجش شد. در این میان، پنج ایزوله انتخاب و شناسایی با استفاده از توالی 16S rRNA انجام گرفت. نتایج نشان داد که پنج ایزوله‌ی منتخب متعلق به شاخه‌ی proteobacteria (جنس Vibrio، Kangiella و Psudoaltromonas) می‌باشند. در بررسی اثر ضد باکتری تیمول به روش انتشار دیسک، باکتری (PH1) K. spongicola (با قطر هاله 57/0 ±18میلی‌متر) ، بیش‌ترین حساسیت را نشان داد. کم‌ترین غلظت بازدارنده (MIC) و کشنده‌ی رشد (MBC) (به ترتیب در غلظت 5/31 و 5/62 میکروگرم / میلی‌لیتر) نیز در مقابل همین باکتری بدست آمد. نتایج حاصل از بررسی قدرت مهاری تیمول بر پدیده‌ی تشکیل بیوفیلم و همچنین تخریب بیوفیلم تشکیل شده‌ی باکتریPsudoaltromonas sp. (PH18) نشان داد که تیمول در غلظت‌های کم‌تر از MIC قادر به مهار تشکیل بیوفیلم می‌باشد که این تاثیر بر تخریب بیوفیلم، در غلظت‌های بالاتر از MIC قابل توجه است. بر اساس نتایج بدست آمده، به دلیل فعالیت ضد بیوفیلمی تیمول در مقابل باکتری‌های دریایی، استفاده از آن به عنوان یک ترکیب طبیعی در پوشش‌های آنتی‌فولینگی قابل پیشنهاد است.