تازه ها در میکروب شناسی دامپزشکی

تازه ها در میکروب شناسی دامپزشکی

توسعه و بررسی عملکرد فیلم کیتوزان/آلیزارین به عنوان بسته‌بندی هوشمند با خواص ضدمیکروبی، آنتی‌اکسیدانی و حساس به pH

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه بهداشت مواد غذایی،واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی ،شهرکرد، ایران
2 مرکز تحقیقات تغذیه و محصولات ارگانیک، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.
3 عضو هیات علمی و دانشیار گروه بهداشت مواد غذایی؛دانشکده دامپزشکی؛دانشگاه آزاد اسلامی کرج؛البرز؛ایران
چکیده
فیلم‌های نشانگر تغییر رنگ دهنده حساس به pH برای سیستم‌های بسته‌بندی هوشمند ضروری هستند. آلیزارین، یک رنگدانه آلی با خواص حساس به تغییرات ­pH، به عنوان نشانگر بصری در بسته‌بندی‌های هوشمند مورد توجه محققان قرار گرفته است. بنابراین، این مطالعه با هدف توسعه و بررسی عملکرد فیلم هوشمند کیتوزان/آلیزارین به‌عنوان یک سامانه بسته‌بندی فعال با قابلیت حساسیت به تغییرات pH، و ارزیابی فعالیت ضد‌میکروبی و آنتی­اکسیدانی آن انجام شد. آلیزارین استخراج‌شده از ریشه‌ی روناس با ضریب جذب مولی ε=5.5 و مقدار 43/3 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک، در ساخت فیلم هوشمند کیتوزان حاوی 3 درصدآلیزارین به‌کار گرفته شد. برهمکنش گروه­های عاملی (FTIR)، مورفولوژی سطح فیلم (SEM) فعالیت ضدمیکروبی (MIC،  MBC و قطر هاله عدم رشد) بر پاتوژن‌های غذازاد شامل E. coli،­S. aureus، S.typhimurium و L .monocytogenes  ­، فعالیت آنتی­اکسیدانی (DPPH و­ABTS ­) و تغییرات رنگ فیلم هوشمند در pH 1 تا 14 بررسی شد. تحلیل‌های FTIR و SEM نشان دادند که برهم‌کنش میان گروه‌های آمینی کیتوزان و ساختار آروماتیک آلیزارین منجر به تغییرات ساختاری و افزایش ناهمواری سطحی فیلم شد. این فیلم فعالیت ضد‌میکروبی قابل‌توجهی (­­MIC­،MBC  و قطر هاله عدم رشد)، در برابر پاتوژن‌های غذازاد نشان داد، به‌ویژه علیه باکتری‌های گرم‌مثبت نشان داد (p<0.05). همچنین، آزمون‌های DPPH  و ABTS افزایش معنی‌دار فعالیت آنتی‌اکسیدانی فیلم را تأیید کردند (p<0.05). پاسخ رنگی فیلم در محدوده‌ی pH  1 تا 14 از زرد به بنفش تغییر کرد که نشان‌دهنده‌ی حساسیت بالا به تغییرات محیطی است. در مجموع می­توان گفت فیلم کیتوزان/آلیزارین با عملکرد چندگانه‌ی ضد‌میکروبی، آنتی‌اکسیدانی و حساس به ­pH، یک گزینه‌ی مؤثر و کاربردی برای توسعه‌ی بسته‌بندی‌های هوشمند و ایمن‌سازی مواد غذایی محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Development and Performance Evaluation of Chitosan/Alizarin Film as a Smart Packaging with Antimicrobial, Antioxidant, and pH-Sensitive Properties

نویسندگان English

Meysam Soleymani Najafabadi 1
Amir Shakerian 2
Zohreh Mashak 3
Ebrahimi Rahimi 2
1 Department of Food Hygiene, Sha.C, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran.
2 Research Center of Nutrition and Organic Products, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
3 Department of food hygiene and quality control;Veterinary college;Islamic Azad University;karaj;Iran
چکیده English

pH-sensitive colorimetric indicator films are essential components of intelligent packaging systems. Alizarin, an organic dye with pH-responsive properties, has attracted attention as a visual indicator in intelligent packaging applications. Therefore, this study aimed to develop and evaluate the performance of an intelligent chitosan/alizarin film as an active packaging system with pH sensitivity, and to assess its antimicrobial and antioxidant activities. Alizarin was extracted from madder root with a molar absorptivity coefficient of ε = 5.5 and a yield of 3.43 mg/g dry weight, and incorporated into chitosan films at a concentration of 3%. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), surface morphology (SEM), antimicrobial activity (MIC, MBC, and IZ) against foodborne pathogens including E. coli, S. aureus, S. typhimurium, and L. monocytogenes, antioxidant activity (DPPH and ABTS), and color changes of the intelligent film were measured at pH 1 to 14 were investigated. FTIR and SEM analyses revealed that interactions between the amino groups of chitosan and the aromatic structure of alizarin led to structural modifications and increased surface roughness of the film. The film exhibited significant antimicrobial activity in MIC, MBC, and inhibition zone tests, particularly against Gram-positive bacteria (p<0.05). Additionally, DPPH and ABTS assays confirmed a significant enhancement in antioxidant activity (p<0.05). The film’s color response varied from yellow to purple across the pH range of 1 to 14, indicating high sensitivity to environmental changes. Overall, the chitosan/alizarin film, with its multifunctional properties—antimicrobial, antioxidant, and pH-responsive—represents a promising and practical candidate for the development of intelligent packaging systems to promote food safety.

کلیدواژه‌ها English

Alizarin
Chitosan
Antibacterial
Antioxidant
pH-sensitive
Smart Packaging
دوره 8، زمستان
زمستان 1404
صفحه 11-26

  • تاریخ دریافت 08 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 23 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 02 آذر 1404