سبوس برنج - منبع فیلم بسته بندی مواد غذایی ضد میکروبی و زیست تخریب پذیر

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

سبوس برنج یک محصول فرعی کشاورزی فراوان است که اغلب کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، اما تحقیقات ایستگاه آزمایش کشاورزی آرکانزاس نشان می دهد که می تواند منبع بسته بندی مواد غذایی زیست تخریب پذیر با خواص ضد باکتری داخلی باشد.

مقاومت ضد میکروبی یک تهدید مهم برای سلامت جهانی است. با توجه به مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها، سالانه بیش از 2.8 میلیون عفونت مقاوم در برابر میکروب ها تنها در ایالات متحده رخ می دهد.

در سال گذشته، با حمایت مالی موسسه علوم زیستی آرکانزاس، یک تیم چند رشته‌ای از دانشمندان به رهبری محفور رحمان بررسی کردند که چگونه فناوری پلاسما می‌تواند به استراتژی‌های ضد میکروبی جدید کمک کند.

این تیم از پلاسما، حالتی از ماده که در پدیده های طبیعی مانند شفق شمالی قابل مشاهده است، برای بهبود قابلیت های ارزش افزوده سبوس برنج و پروتئین سبوس برنج استفاده می کند.

رحمان استادیار دپارتمان علوم غذایی برای ایستگاه آزمایش، بازوی تحقیقاتی بخش کشاورزی U of A، و کالج کشاورزی، غذا و علوم زیستی دیل بامپرز در U of A است.

این تحقیق نشان داد که درمان یک فیلم شفاف ساخته شده از پروتئین سبوس برنج با پلاسمای سرد تولید شده با آرگون، پاتوژن های باکتریایی منتقله از غذا، از جمله E. coli، Staphylococcus aureus و Pseudomonas aeruginosa، باکتری معروف به مقاومت آنتی بیوتیکی را مهار می کند.

تیمار پلاسما از دو طریق رشد باکتری را مهار می‌کند: باعث ایجاد میخ‌های میکروسکوپی روی فیلم می‌شود و یک واکنش شیمیایی ایجاد می‌کند که پراکسید هیدروژن، یک عامل اکسید کننده قوی با خواص ضد میکروبی، تولید و آزاد می‌کند.

پس از قرار گرفتن در معرض فیلم‌های سبوس برنج تیمار شده با پلاسما، جمعیت باکتریایی همه پاتوژن‌ها در عرض هشت ساعت کاهش یافت و 24 ساعت پس از استفاده از رشد مجدد جلوگیری شد. برعکس، این مطالعه نشان داد که لایه‌های سبوس برنج تیمار نشده رشد باکتریایی مشخصی را نشان می‌دهند.

رحمان گفت که این تحقیق نشان می دهد که پلاسمای سرد آرگون یک رویکرد سبز و جدید برای تبدیل محصولات جانبی فرآوری برنج به مواد پایدار و کاربردی ارائه می دهد.

رحمان گفت: «این ایده در واقع از صنعت ریزتراشه نشات گرفت. آنها از پلاسما برای آنچه که اچینگ نامیده می شود برای جمع آوری لایه های نیمه هادی استفاده می کنند و ما این ایده را به فیلم های سبوس برنج منتقل کردیم.

برای این مطالعه، محققان فیلم های ساخته شده از سبوس برنج را با فیلم های ساخته شده از پروتئین سبوس برنج مقایسه کردند. به نظر می‌رسد که فیلم پروتئین سبوس برنج، با سنبله‌های میکروسکوپی بیشتر، و غلظت‌های پراکسید هیدروژن بالاتر، واکنش مطلوب‌تری نشان می‌دهد. در فیلم‌های پروتئینی سبوس برنج، پلاسما زبری سطح را 3.3 برابر افزایش داد، در مقایسه با 1.06 برابر در فیلم‌هایی که فقط از سبوس برنج استفاده می‌کردند.

در حالی که پلاسمای سرد برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی در فیلم های پلیمری مصنوعی شناخته شده بود، رحمان گفت که اثرات ضد باکتریایی آن در فیلم های پلیمری زیستی مبتنی بر سبوس برنج قبلا گزارش نشده بود.

این تیم همچنین بررسی کردند که چگونه این درمان بر خواص فیزیکی فیلم‌ها مانند سرعت انتقال بخار آب، استحکام کششی و پایداری حرارتی تأثیر می‌گذارد. این مطالعه اشاره کرد که اثر ضد باکتریایی احتمالا ناشی از "تأثیر ترکیبی گونه‌های فعال باقی‌مانده، افزایش ترشوندگی، افزایش زبری سطح و تغییرات در شیمی سطح" است.

نسخه خطی این مطالعه برای بررسی همتایان به یک مجله علمی ارسال شده است، با برنامه‌ای برای ارائه پیشنهاد برای مطالعات بیشتر در مورد یک برنامه پزشکی بالقوه.

رحمان گفت: "من از ABI برای حمایت از این مطالعه برای بررسی پتانسیل های بکر سبوس برنج در بسته بندی مواد غذایی و صنایع پزشکی بسیار سپاسگزارم."

رحمان گفت: علاوه بر کیفیت زیست تخریب پذیر و ضد باکتریایی آن، تحقیقات بر روی فیلم سبوس برنج تیمار شده با پلاسما به توسعه بیشتر فیلم های ضد میکروبی موثر کمک می کند، که "یکی از مهم ترین چالش ها در علم مواد مدرن است."

او افزود که فیلم‌های ضد میکروبی معمولی اغلب از مواد افزودنی مانند نانوذرات و آنتی‌بیوتیک‌ها برای جلوگیری از رشد میکروبی استفاده می‌کنند که نگرانی‌های سلامتی را ایجاد می‌کند زیرا این افزودنی‌ها می‌توانند از مواد بسته‌بندی به غذا مهاجرت کنند و به طور بالقوه وارد بدن انسان شوند.

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →