نانوالياف حاصل از الكتروريسي زئين به عنوان نانوحامل اسانس اكاليپتوس: بررسي ويژگي‫ها و خاصيت ضد ميكروبي‬‬‬‬‬

Electrospun zein nanofibers as a nanocarrier of Eucalyptus essential oil: Characterization, and antimicrobial properties

اكاليپتوس يكي از گياهان دارويي معروف مي‫باشد كه از گذشته تاكنون از لحاظ دارا بودن خواص مختلف به ويژه اثر ضد ميكروبي، مورد توجه بوده است. اين تحقيق با هدف ساخت نانوالياف به عنوان نانوحامل اسانس اكاليپتوس و بررسي ويژگي‫ها و خاصيت ضدميكروبي نانوالياف براي كنترل باكتري‫هاي استافيلوكوكوس اوريوس و اشريشيا كلي انجام شد. بدين منظور اسانس اكاليپتوس در غلظت‫هاي 0، 5/2، 5 و 10 درصد با محلول زيين مخلوط ‫و توسط فرآيند الكتروريسي، نانوالياف تهيه شد. تركيبات موثره اسانس با استفاده از گروماتوگرافي گازي- طيف سنجي جرمي (GC-MS) شناسايي شدند. به منظور بررسي ويژگي‫هاي نانوالياف تهيه شده، آزمون‫هاي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، بررسي قطر نانوالياف با استفاده از نرم افزار Image J، ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، آناليز حرارتي روبشي افتراقي (DSC)، و طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR)، انجام شد. همچنين آزمون بررسي خاصيت ضدميكروبي نانوالياف به روش انتشار ديسك انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزودن اسانس اكاليپتوس، قطر نانوالياف از nm 102 به 193 نانومتر افزايش يافت. نتايج XRD بيانگر ساختار آمورف نانوالياف زيين بود. نتايج حاصل از DSC وجود اسانس در نانوالياف را اثبات نمود. نتايج حاصل از FTIR، نشان دهنده واكنش بين زيين و اسانس بود. نانوالياف حامل اسانس اكاليپتوس براي دو باكتري گرم مثبت و گرم منفي مورد مطالعه داراي خاصيت مهاركنندگي بود. لذا، مي‪توان از نانوالياف بارگذاري شده زيين با اسانس اكاليپتوس به عنوان بسته بندي فعال در طيف گسترده‪اي از فرآورده‫هاي غذايي استفاده كرد‫.

Eucalyptus is an important medicinal plant that is widely used for its antimicrobial properties. The aim of this research was to fabricate electrospun nanofibers as nano carrier of eucalyptus essential oil, and to characterize them, and to study the antimicrobial properties of nanofibers against S. aureus and E. coli. Eucalyptus essential oil was mixed at different concentrations of 0%, 2.5%, 5%, and 10% in zein solution and electrospun zein nanofibers prepared by electrospinning process. GC-MS analysis was done to identify the components of the Ecalyptus essential oil. The electrospun zein nanofibers containing Eucalyptus essential oil were characterized by Scanning electron microscopy (SEM), Image J, Atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), Differential scanning calorimetric (DSC), and Fourier transform infrared (FTIR). Disc diffusion method was used to study the antimicrobial properties of nanofibers. Results indicated that diameters of electrospun zein nanofibers increased with increasing concentration of essential oil from 102 nm to 193 nm. XRD results determined that zein nanofibers were in amorphous structure. DSC results verified the existence of Eucalyptus essential oil in nanofibers. FTIR results indicated the interaction between Eucalyptus essential oil and zein. Antimicrobial results showed that the Eucalyptus essential oil loaded nanofibers were effective against both studied gram positive and gram negative bacteria. Therefore, Eucalyptus essential oil loaded nanofibers could be used as active packaging for variety of foods.