ویژگی های فیزیکوشیمیایی زیست پلیمر کیتوسان استخراجی از پوسته میگو

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 اصفهان، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، دانشکده بهداشت، صندوق پستی 81746-734

2 اهواز، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، مرکز تحقیقات فناوری های محیط زیست، صندوق پستی 61357-15751

3 اهواز، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، دانشکده بهداشت، صندوق پستی صندوق پستی 61357-15794

چکیده

کیتوسان مشتق ­استیل­زدایی شده از کیتین بوده که به­ طور طبیعی فراوان­ترین ماکوپلی­ ساکارید موجود در پوسته سخت­ پوستان، حشرات و قارچ ­هاست. کیتوسان به­ دلیل داشتن ویژگی­ های منحصر به ­فردی همچون سمی ­نبودن، تجزیه­ پذیری و زیست­ سازگاری به­ طور گسترده در زمینه­ های مختلفی به­ کار می­ رود. در مطالعه حاضر، استخراج کیتوسان از پوسته میگو خلیج فارس بررسی شد. برای تعیین ویژگی ­های فیزیکوشیمیایی کیتوسان استخراجی، درصد استخراج، درجه استیل­ زدایی، وزن مولکولی، ظرفیت اتصال آب و چربی و گرانروی ظاهری به روش ­های مختلفی همچون گرانروی­ سنجی، وزن­ سنجی و طیف ­سنجی زیرقرمز اندازه­ گیری شد. نتایج حاصل از ویژگی­ های فیزیکوشیمیایی همچون وزن مولکولی (105 ×6.7)، درجه استیل­ زدایی (%57)، درصد خاکستر (%5/0) و نیز درصد استخراج (%5/16) نشان داد، ضایعات پوسته میگو منبع خوبی از کیتوسان است. ظرفیت اتصال آب (%521) و ظرفیت اتصال چربی (%327) کیتوسان تهیه شده مطابقت خوبی با سایر مطالعات درد. تجزیه عنصری کیتوسان نشان داد، مقدار کربن، هیدروژن و نیتروژن کیتوسان به ترتیب 92/35، 02/7 و %66/8 است. در این مطالعه، فعالیت ضدمیکروبی کیتوسان در برابر باکتری­ های استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی ارزیابی شد. نتایج نشان داد، کیتوسان به ­عنوان ماده ضدمیکروبی پتانسیل زیادی دارد. افزون بر این نتایج مطالعه نشان داد، پوسته میگو منبع غنی از کیتین است، به ­طوری که %21/25 وزن خشک پوسته از این ماده تشکیل شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physicochemical Characterization of Biopolymer Chitosan Extracted from Shrimp Shells

نویسندگان [English]

  • Nezamaddin Mengelizadeh 1
  • Nematollah Jafarzadeh Haghighifard 2
  • Afshin Takdastan 2
  • Mina Hormozinejad 3
1 School of Health, Isfahan University of Medical Sciences, P.O. Box: 73461-81746, Isfahan, Iran
2 Environmental Technologies Research Center, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, P.O. Box: 15751-61357, Ahvaz, Iran
3 School of Health, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, P.O. Box: 15794-61357, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Chitosan is a deacetylated derivative of chitin, which is a naturally abundant mucopolysaccharide, supporting the matter of crustaceans, insects, and fungi. Because of its unique properties, such as non-toxicity, biodegradability, and biocompatibility, chitosan has a wide range of applications in various fields. The objective of the present work is to extract the polymer chitosan from Persian Gulf shrimp shells. In order to determine the physicochemical characteristics of the extracted chitosan, degree of deacetylation, molecular weight, water and fat binding capacities extraction rate, and apparent viscosity were measured using a variety of techniques including viscometry, weight measurement method and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results of the study of the physicochemical properties, molecular weight (6.7×105 Da), degree of deacetylation (57%), ash content as well as yield (0.5%) of the prepared chitosan indicated that shrimp processing wastes (shrimp shells) are a good source of chitosan. The water binding capacity (521%) and fat binding capacity (327%) of the prepared chitosan are in good agreement with the other studies. The elemental analysis showed the C, H and N contents of 35.92%, 7.02%, and 8.66%, respectively. In this study, the antimicrobial activity of chitosan was evaluated against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The results indicated the high potential of chitosan as an antibacterial agent. Moreover, the results of the study indicated that shrimp shells are a rich source of chitin as 25.21% of the shell’s dry weight.

کلیدواژه‌ها [English]

  • shrimp waste
  • chitin
  • deacetylation
  • Chitosan
  • infrared spectrometry