طراحي و سنتز نانوسلولز اصلاح شده با ويتامين A و ارزيابي توانايي آن در جذب آفلاتوكسين B1

Design and Synthesis of Nanocellulose Conjugated with Vitamin A and the Avaluation of its Capability in the Aflatoxin B1 Adsorption

مقدمه: از آنجايي كه سم آفلاتوكسين مي تواند باعث سيروز كبدي، هپاتيت و سرطان كبد شود، حذف يا جذب آن در مواد غذايي بسيار مهم و ضروري است. هدف از اين مطالعه طراحي و سنتز نانوسلولز كونژوگه شده با ويتامين A و ارزيابي قابليت جذب آفلاتوكسين B1 توسط آن بود. روش بررسي: نخست نانوذرات سلولز با روش هيدروليز اسيدي سنتز و بعد با استفاده از كراس لينكر به ويتامين A كونژوگه گرديد. سپس جهت بررسي ساختاري و تاييد كونژوگاسيون به ترتيب از روش تصوير برداري با ميكروسكوپ الكتروني عبوري و طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه استفاده گرديد. در مرحله بعد، ميزان جذب آفلاتوكسين تحت شرايط مختلف دمايي، زماني، pH و غلظت ارزيابي گشت. همچنين براي بررسي ابعاد مولكولي جذب آفلاتوكسين، از نرم افزار شبيه ساز مولكولي استفاده گرديد. يافته ها: مشخصه يابي نانوذرات نشان داد كه آنها بصورت نانو واير با ميانگين طول 100 نانومتر و عرض حدود 5 نانومتر بودند و روش طيف سنجي نيز كونژوگاسيون آنها را تاييد كرد. اين مطالعه به ما نشان داد كه افزايش دما و زمان باعث افزايش قدرت جذب نانوذرات گرديد، اما افزايش pH باعث كاهش جذب آنها شد. شبيه سازي رايانه اي نيز مشخص ساخت كه بعد از يك نانو ثانيه آفلاتوكسين و نانوذرات كونژوگه شده با ويتامين A جذب هم شدند و به سطح پايدار رسيدند. نتيجه گيري: اين تحقيق معلوم ساخت آفلاتوكسين به خوبي مي تواند به نانوذرات كونژوگه شده با ويتامين A جذب شود كه اين پديده وابسته به دما، زمان، pH و غلظت است.

Introduction: Since aflatoxin can lead to cirrhosis, hepatitis, and liver cancer, its removal from and adsorption in the foodstuff is very important. The aim of this study was to design and synthesize nanocellulose improved by vitamin A and to evaluate its capability for aflatoxin adsorption. Methods: First, nanocellulose was synthesized by acid hydrolysis and was improved by vitamin A through cross-linker. Then, to study the structure and to confirm improvement, scanning electron microscopy and furrier transform infra-red spectroscopy were used respectively. In the next step, the quantity of aflatoxin adsorption was evaluated at different temperatures, times, pHs, and concentrations. Also, to study the molecular aspect of aflatoxin adsorption, the molecular simulation software was used. Results: The characterization results showed that improved nanocellulose was nanowire with the height of 100 and weight of 5 nm, and the improvement was confirmed by spectroscopy. This study demonstrated that increase in temperature and time leads to increase in adsorption, however, increase of pH leads to the decrease of adsorption. Computer simulation showed aflatoxin and improved nanocellulose adsorption and stabilization after 1 ns. Conclusions: This research revealed that aflatoxin can be adsorbed by nanocellulose improved by vitamin A. The adsorption proved to be temperatures, times, pH, and concentration dependent.