تھجین مركبات نانویة مع مادة أوكتیل كالیت الحافظة للأغذیة ودراسة بعض فعالیاتھا الحیویة

2020-07-11

رسالة ماجستير

اسم الباحث : صلاح هاشم شهيد جاسم الفتلاوي

الكلية : كلية العلوم

الاختصاص : علوم الحياة

سنة نشر البحث : 2014

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

المشاهدات: 21

تضمنت الدراسة الحالية تحضير مركبين نانويين هجينين للمادة الحافظة أوكتيل كاليت (Octyl gallate,OG) وتشخيصهما ودراسة بعض فعالياتهما الحياتية . وأوضحت النتائج مـــا يأتي :

1- حضر مركبان نانويان هما Mg/Al-Octyl gallate-Layered double hydroxide (Mg/Al-OG-LDH) و Zinc oxide-Octyl gallate (ZnO-OG) باستخدام طريقة التبادل الايوني (Ion exchange) بين المادة الحافظة أوكتيل كاليت (OG) وطبقات المغنسيوم/الالمنيوم ثنائية الهيدروكسيد, Mg/Al-NO3-LDH) Mg/Al-NO3-Layered double hydroxide) واوكسيد الزنك, ZnO) (Zinc oxide (كلا على انفراد).

2- تم تشخيص المركبين النانويين الهجينين المذكورين اعلاه بالطرائق الطيفية ،اذ اوضحت مطيافية حيود الاشعة السينية عن ظهور مستويات حيود جديدة للمركبين النانويين الهجينين مقارنة بطيف حيود الطبقات ثنائية الهيدروكسيد واوكسيد الزنك. وكشفت مطيافية الاشعــــة تحت الحمراء عن ظهور مجاميع جديدة في طيف المركبين النانويين الهجينين مقارنة مع طيف الطبقات ثنائية الهيدروكسيد واوكسيد الزنك مما يشير الى الحصول على مركبين جديدين .

3- أثبتت صورة المجهر الالكتروني الماسح عن ظهور تغيرات في سطح المركبين النانويين الهجينين مقارنة مع الطبقات ثنائية الهيدروكسيد واوكسيد الزنك. كما كشفت صورة مجهر القوة الذرية الثنائية والثلاثية الابعاد للمركبين النانويين قيد الدراسة عن الحصول على مركبات ضمن المقاسات والابعاد النانوية والتي تتوافق مع نتائج طيف حيود الاشعة السينية .

4- درست عملية تحرر المادة الحافظة OG من بين طبقات المركبين النانويين الهجينين المشار اليهما في اعلاه الى ثلاثة اوساط ، اذ لوحظ ان عملية تحرر المادة الحافظة تحدث بصورة سريعة في بداية التحرر ثم تتباطأ تدريجيا مع مرور الزمن . كما اوضحت النتائج زيادة نسبة التحرر بزيادة تركيز الوسط فضلا عن زيادة تلك النسبة في الوسط الحامضي مقارنة بالوسط القاعدي .

5- كانت نتائج الفعالية التثبيطية للمركبين النانويين الهجينين والمادة الحافظة OG قيد الدراسة ضد بعض انواع البكتيريا والفطريات كالاتي:

أ- امتلاك المركبين النانويين وكذلك المادة الحافظة OG فعالية تثبيطية ضد بعض انواع البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة كرام اذ ابدى المركب النانوي ZnO-OG اعلى فعالية تثبيطية ضد كل من بكتريا Bacillus subtilis و Pseudomonas aeruginosa بينما ابدت المادة الحافظة OG اعلى فعالية تثبيطية ضد كل من بكتيريا Bacillus cereus و Pseudomonas aeruginosa .

ب – بينت النتائج تفوق المركب ZnO-OG على كل من المركب النانوي Mg/Al-OG-LDH والمادة الحافظة OG في تثبيطه للفطرين Aspergillus flavus و A.parasiticus بينما تفوق المركب OG الحر في تثبيطه للفطر Penicillium expansum .

6- أثبتت نتائج دراسة الفعالية المضادة للأكسدة ما يأتي :

أ- كانت قيمة (Half maximal inhibitory concentration) IC50 بطريقة كسح الجذور الحرة (باستخدام الجذر ABTS) للمركبين النانويين الهجينين عند التركيز 75 مايكرو غرام / مل ، بينما بلغت تلك القيمة عند التركيز 25 مايكرو غرام/ مل للمركب OG.

ب- بينت نتائج قياس القوة الاختزالية لأيون الحديديك امتلاك المركب OG الحر اعلى قوة اختزالية من بين المركبات المدروسة يليه المركب Mg/Al-OG-LDH فــــــي حين ابدى المركب ZnO-OG اقل قوة اختزالية .

جـ – اتضح من خلال استخدام طريقة الفعالية المخلبية لأيون الحديدوز ان النسبة المئوية للتأثير المخلبي للمركبين النانويين الهجينين (Mg/Al-OG-LDH) و (ZnO-OG) و المضاد القياسي BHA  كانت متقاربة اذ بلغت (25 و 26.15 و 27.85) % ،على التوالي عند اعلى تركيز تم استخدامه مــن هذه المركبات بينما اظهر المركب OG الحر تأثيرا مخلبيا اقل مقارنة بالمركبات الثلاثة اعلاه ، اذ بلغت نسبة التأثير 15.9 % عند التركيز ذاته.

Nanohybridization of a Nanocomposite from Food Preservative Octyl gallate and Studying some of their Biological activities

This study including preparation of two nanohybrid compound from the food preservative octyl gallate (OG) , structure characterization of the synthesized compounds and studying some of their biological activities. The results revealed the following:

  • The two nanohybrid compounds Mg/Al-Octyl gallate as layered double hydroxide and Zinc oxide-Octyl gallate as layer hydroxide were prepared using ion exchange between octyl gallate with Mg/Al and ZnO.
  • The mentioned prepared compounds were identified by spectroscopic techniques . X-ray diffraction showed the appearance of new diffraction planes for the above compounds in compare with original spectrum of Mg/Al and ZnO.

                       FT-IR spectroscopy showed also the appearance of octyl gallate groups in the spectrum of the nanohybrid compounds.

  • Scanning Electron Microscope confirmed the presence of some changes in the nanohybrid compounds surface in compare with the surface of the layers double hydroxides and zinc oxide.

Atomic Force Microscope results confirmed that prepared compounds within nanodimensions which supported the XRD results.

  • Octyl gallate (OG) release from the mentioned compounds from inter layers were studied into three media. It was noticed that OG release occurs rapidly in the beginning of the release and then slowed gradually with time progress. Results showed release increasing with the increasing of the medium concentration and in the acidic medium in compare with the basic medium.
  • The results of the antimicrobial activity of the two nanohybrid compounds and the free octyl gallate against some bacterial and fungal species were as follows :

A-The nanohybrid compounds and free OG have an inhibition activity against some gram positive and gram negative bacterial species .The nanohybrid ZnO-OG gave highest inhibition activity against Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa while the food preservative OG gave highest inhibition against Bacillus cereus and P. aeruginosa .

B- Results confirmed the efficiency of the ZnO-OG nanohybrid in inhibiting Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus in compare with Mg/Al-OG-LDH and free OG, while the free OG was efficient in inhibiting Penicillium expansum .

6- The study of antioxidant activity confirmed the following:

  • Using free radical scavenging method, the IC50(Half maximal inhibitory concentration) value against ABTS free radical were at 75 µg /ml for Mg/Al-OG-LDH and ZnO-OG while it was at 25 µg /ml for free OG .
  • Measurement of ferric ion reducing power revealed that free OG had the highest reducing power followed by Mg/Al-OG-LDH while the ZnO-OG gave the lowest reducing power.
  • Ferrous ion chelating activity revealed that the percent of chelating activity were similar for Mg/Al-OG-LDH , ZnO-OG and the standard antioxidant BHA which were (25, 26.15 and 27.85) % for the three compounds, respectively , while the free OG gave lower chelating activity which was 15.9 % .