Satureja hortensis L. uçucu yağı yüklenmiş kitosan nanopartiküllerinin ve kitosan filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of chitosan nanopartcles and chitosan films loaded with Satureja hortensis essential oil
- Tez No: 425726
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FATİH TÖRNÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kitosan, Satureja hortensis, Uçucu yağlar, Chitosan, Satureja hortensis, Essential oils
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanobüyüklükteki kitosan nanopartiküllerinin avantajları sayesinde kitosana olan ilgi artmış ve kitosanın farklı endüstrilerde kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda (%0, %1, %1,2, %1,4 ve %1,5) Satureja hortensis (zahter) uçucu yağının nanoenkapsülasyonu için iyonik jelleşme tekniği kullanılarak kitosan nanopartikülleri üretilmiş ve bunlar daha sonra biyobozunur film üretiminde kullanılmıştır. Hem nanopartiküller hem de biyobozunur filmler karakterize edilmiştir. Nanopartiküllerin partikül boyutları farklı pH değerlerinde 140,25 nm ile 237,40 nm arasında değişmiş ve artan pH değerlerine bağlı olarak partikül boyutunun da arttığı (P<0,05) görülmüştür. Zahter uçucu yağı yüklü kitosan nanopartikülleri zeta potasiyel değerleri, antioksidan ve antibakteriyel aktivite, enkapsülasyon etkinliği, FTIR, DSC ve SEM özellikleri bakımından da karakterize edilmiştir. Nanopartiküllerin zetapotansiyel değerleri -7,54 ve -21,12 mV aralığında bulunmuş, antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteleri, yüklenen uçucu yağ konsantrasyonuna bağlı olarak artış göstermiştir. En yüksek enkapsülasyon etkinliği (%40,70) NP1.4 (%1,4 uçucu yağ yüklü kitosan nanopartikülü) örneğine ait olmuştur. SEM görüntüleri ışık saçılım tekniği ile elde edilen partikül boyutu verilerini desteklemiştir. Farklı konsantrasyonlarda uçucu yağ (%0, %1, %1,2, %1,4 ve %1,5) yüklenen kitosan bazlı biyobozunur filmlerin; kalınlık, mekanik ve morfolojik (SEM) özellikleri, DSC, FTIR, antioksidan ve antibakteriyal aktiviteleri, renk özellikleri ve suda çözünürlük kabiliyetleri incelenmiştir. Kitosan filmlere yüklenen uçucu yağ konsantrasyonunun arttması film kalınlığının, antioksidan ve antibakteriyel etkilerinin (Escherichia coli O157:H7 ATCC 33150, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus FMC19 ve Salmonella enterica subsp. enterica Typhimurium ATCC 14028'a karşı) önemli düzeyde yükselmesine (P<0,05) neden olmuştur. DPPH radikaline karşı antioksidan aktiviteleri %58,14 – 66,08 arasında tespit edilmiştir. SEM görüntüleri, nanopartiküllerden film oluşumu esnasında nanopartiküllerde kümeleşmelerin olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak bu çalışmada suda çözünür özellikte zahter uçucu yağı yüklü kitosan nanopartikülleri başarı ile üretilmiş ve bunların aktif biyobozunur film üretiminde kullanım potansiyelleri ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
As a result of advantages of nanoscale chitosan nanoparticles, interest to chitosan has been increased and correspondingly use of chitosan has been more widespread in different industries. In this study, chitosan nanoparticles were produced for nanoencapsulation of Satureja hortensis (summer savory) essential oil at different concentrations (0%, 1%, 1,2%, 1,4% and 1,5%) by using ionic gelation method and then they were used for biodegradable film production. Both the nanoparticles and the biodegradable films were characterized. The particle sizes of the nanoparticles ranged from 140,25 nm to 237,40 nm at different pH levels (pH 4.5, 6 and 10) while it was seen that the size increased (P<0,05) depending on the increasing pH values. Chitosan nanoparticles loaded with summer savory essential oil were also characterized for their zetapotential values, antioxidant and antimicrobial activity, encapsulation efficiency, FTIR, DSC and SEM. Zetapotential values of the nanoparticles were in the range of -7,54 and -21,12 mV. Antimicrobial and antioxidant activities were dependent to essential oil level loaded. The highest (P<0.05) encapsulation efficiency (40,70%) was belonging to NP1.4 (the sample loaded with 1,4% of essential oil). SEM images also supported the particle size data obtained from light scattering technique. Chitosan based biodegradable films loaded different levels of essential oil (0%, 1%, 1,2%, 1,4% and 1,5%) were characterized for their thickness, mechanical and morphological (SEM) properties, DSC, FTIR, antioxidant and antibacterial activity (against Escherichia coli O157:H7 ATCC 33150, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus FMC19 and Salmonella enterica subsp. enterica Typhimurium ATCC 14028), color properties and water solubility capabilities. Increasing levels of loaded essential oil concentration resulted in significantly higher (P<0,05) film thickness, antioxidant and antibacterial properties. Antioxidant activity of the films against DPPH radical ranged from 55,14% to 66,08%. SEM images showed that some aggregations were observed by film formation from the nanoparticles. In conclusion, in this study, water soluble chitosan nanoparticles loaded with summer savory essential oil were successfully produced and their potential to use in active biodegradable films was presented.
Benzer Tezler
- Nanoteknoloji kullanılarak nosemosise karşı yeni preparatların hazırlanması ve uygulamaları
Preparation and applications of new preparations against nosemosis using nanotechnology
MEHMET BEKTAŞ
- Kekik (Satureja hortensis L.) yağının termik davranışının incelenmesi
Investigation of thermic behavior of summer savory (Satureja hortensis L.) oil
KÜBRA SİBEL GÜLYÜZ
- Çukurova koşullarında Satureja hortensis L.'nin çiçeklenme döneminde tarımsal karakterler ve uçucu yağ oranındaki değişimlerin araştırılması
Determination of variability of essential oil and agricultural characterization of Satureja hortensis L. in the flowering stage in the Çukurova condition
MAHMUT AŞCI
- Satureja hortensis ve satureja macrantha bitkileri üzerinde farmakognozik araştırmalar
Pharmacognosic studies on satureja hortensis and satureja macrantha
PARDIS ELMDOUSTAZAR
- Güney Anadolu bölgesinde yetişen satureja türlerinin uçucu yağlarının kimyasal bileşimleri ve antimikrobiyal aktivitelerinin araştırılması
Compositions and antimicrobial activities of the essential oils of satureja species growing in South Anatolia
GAMZE KÖKDİL
