افزودن اسانس زیره سبز بر پارامترهای رشد میکروبی باکتری استافیلو کوکوس در فیلم ژلاتین گاوی تأثیری دارد؟
آیا افزودن اسانس زیره سبز بر روی خواص مکانیکی فیلم ژلاتین گاوی تأثیری دارد؟
1-5- محدودیتهای تحقیق
همان طور که اشاره شد، در کنار خصوصیات مناسب فیلمهای ژلاتین گاوی همچون زیست تخریب پذیر بودن آنها امکان استفاده از غلظت های بالای اسانس در فیلم وجود ندارد. یکی از راهکارهای مهم برای دست یابی به خصوصیات ضد میکروبی، شیمیایی، مکانیکی و زیستی بهتر این فیلمها، بکار بردن اسانسهای گیاهی در ساختار آنها میباشد تا با ایجاد دستهای تغییرات شیمیایی و اصلاحات فیزیکی از جمله خاصیت ضد میکروبی بیشتر، ماندگاری بالاتر، نفوذ پذیری مناسبتر، افزایش شفافیت و بهبود میزان کشش، بتوان به خصوصیات مطلوبتری دست یافت در این بین اسانس زیره سبز به دلیل دارا بودن ترکیبات فنلی از خود خاصیت ضد میکروبی1 نشان میدهد که بسیار حائز اهمیت میباشد.
1-6- نمودار تحقیق
شکل 1-1 نمودار تحقیق را برای این پژوهش نشان می دهد.
شکل 1- 1: نمودار فرآیند تحقیق
فصل دوم
مروری بر پژوهشهای پیشین
2-1- گیاهان دارویی
گیاهان دارویی میراثهای بومی هستند که از اهمیت فراگیر و جهانی بر خوردار میباشند و در همین راستا نتایج بررسیها نشان داده است که در حدود 70 هزار گونه گیاهی از گلسنگها گرفته تا درختان و درختچهها حداقل یک بار در جهت اهداف پزشکی و درمان انسانها به کار گرفته شدهاند. تعداد گونههای گیاهی دارویی حدود 52000 گونه برآورد شده است که 8 درصد آنها یعنی چیزی حدود 4160 گونه دارویی در معرض خطر انقراض هستند ]2 [.
11 اقلیم از ?? اقلیم شناخته شده جهان، برخورداری از ??? روز آفتابی در سال و اختلاف دمای ?? تا ?? درجه سلسیوس میان سردترین و گرمترین نقطه در کشور، شرایط مساعدی برای کشور پهناور ایران به لحاظ بهره مندی از یک اکولوژیک منحصر به فرد فراهم کرده است، این شرایط زمینه رشد و نمو گیاهان وحشی و دارویی را در کشور مساعد کرده است، به طوری که هم اکنون بیش از ?? درصد گونه های گیاهی جهان در ایران وجود دارد و همین امر کشورمان را در زمره مستعدترین کشورهای جهان برای تولید گیاهان دارویی قرار داده است ] 5[.
استفاده از گیاهان دارویی در قالب طب سنتی برای درمان بیماریها و مصارف دیگر در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی از دیر باز مورد توجه بوده است، ولی در چند ساله اخیر با گرایش مردم به استفاده از داروهایی با منشأ گیاهی به دلیل عوارض جانبی و سوء داروهای شیمیایی توجه جهانیان به این بحث بیشتر شده است. از سوی دیگر، تأکید سازمان بهداشت جهانی (WHO) در جایگزینی تدریجی مواد طبیعی به جای مواد شیمیایی موجب شده تا کشورهای مختلف جهان نسبت به سرمایه گذاری، برنامه ریزی کشت و تولید انبوه گیاهان دارویی در سطوح صنعتی و استفاده از آن در صنایع دارویی، بهداشتی و غذایی اقدام کنند ]14[.
2-1-1- مزایای استفاده از گیاهان دارویی
استفاده از گیاهان دارویی و داروهای گیاهی همانند استفاده از داروهای شیمیایی دارای مزایا و معایبی می باشد. از مهمترین مزایای داروهای گیاهی ارزش اقتصادی و کمی هزینه دستیابی به آنها است. از مزایای دیگر داروهای گیاهی اثرات زیست محیطی و اکولوژیکی کاربرد آنها است، که میتوان آن را نوعی تعامل و دوستی بین انسان با محیط زیست دانست. همچنین استفاده از داروهای گیاهی اثرات تخریبی کمتری بر منابع طبیعی نظیر خاک، آب، هوا و انرژی دارد. علاوه بر این می تواند موجب ایجاد باغ ها و مزارع تولید و پرورش گیاهان دارویی شود و به دنبال آن اثرات مثبتی بر افزایش تنوع زیستی در محیط زیست و کاهش آلودگی های زیست محیطی خواهد داشت. البته بایستی به این نکته توجه نمود که برداشت افراطی گیاهان دارویی از منابع طبیعی منجر به انقراض و نابودی گونههای نادر و ارزشمند میشود. برتری دیگر داروهای گیاهی کاهش عوارض ناشی از داروهای شیمیایی و جلوگیری از مقاومت نسبی عوامل بیماریزا است. اغلب عوامل بیماریزا در برابر مصرف مداوم داروهای شیمیایی جهش ژنتیکی یافته و در برابر داروها از خود مقاومت نسبی نشان میدهند و از اثر بخشی آنها کاسته میشود ]15[.
2-1-2- معایب استفاده از گیاهان دارویی
یکی از معایب استفاده از داروهای گیاهی محدودیت دسترسی به برخی گونههای گیاهی در همه فصول سال است و در صورت نگهداری ممکن است با فساد و کاهش اثرات مفید آن همراه باشد. از دیگر معایب این دسته داروها این است که زمان درمان با داروهای گیاهی بسیار طولانی بوده و در حال حاضر تیمار با این منابع دارویی جهت کنترل بیماریهای اپیدمیک مؤثر نمی باشد ]15[.
2-1-3- اسانسهای گیاهی
اثر گیاهان معطر و ادویهها در نگهداری و پیشگیری از فساد مواد غذایی از دوران باستان برای انسان به خوبی شناخته شده بود به طوری که برای بهبود عطر و طعم غذاها و حفظ و نگهداری آنها به مدت طولانی از مقادیر زیاد ادویه همراه با نمک استفاده میشده است. تا قبل از قرن 19 میلادی استفاده از منابع طبیعی و عمدتاً گیاهان از راههای اصلی درمان بیماری بودهاست. ادویه ها، گیاهان دارویی و اسانسها و عصارههای آنها درجات متنوعی از فعالیت زیستی را دارا میباشد. از میان 70 ادویهای که رسماً به عنوان افزودنیهای غذایی شناخته شدهاند، فعالیت ضد میکروبی تعداد زیادی از آنها به اثبات رسیده است و معمولاً غلظت ترکیبات ضدمیکروبی ادویههای مورد استفاده به حدی است که تاثیری روی ویژگیهای حسی مواد غذایی نمیگذارد ]67[.
2-1-3-1- مکانیسم عمل اسانسها در جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها
اگر چه مطالعات زیادی بر خصوصیات ضد میکروبی اسانسها و ترکیباتشان انجام شدهاست اما جزئیات مکانیسم عمل آنها به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفتهاست.ساختمان شیمیایی هر یک از ترکیبات اسانسها بر نحوه عمل و فعالیت ضد میکروبی آنها تاثیر میگذارد.از زمانی که مشخص شد ترپنهای موجود در اسانسهای گیاهی عوامل ضدمیکروبی اولیه هستند، مکانیسم عملی مشابه به این ترکیبات به آنها نسبت داده شد. بسیاری از ترپنهای بسیار فعال مانند اوژنول، تیمول، کارواکرول و… بطور طبیعی ساختمان فنلی دارند، بنابراین معقول به نظر میرسد که نحوه فعالیت آنها مرتبط با ساختمان فنلی شان باشد. اهمیت حضور گروههای هیدروکسیل در ترکیبات فنلی به اثبات رسیده است.بهطور کلی میزان بازدارندگی اسانسها را میتوان به حضور یک حلقه آروماتیک متصل به یک گروه قطبی نسبت داد.وجود گروه هیدروکسی فعال باعث شدهاست که این ماده بتواند به آسانی با جایگاههای فعال آنزیمها، باندهای هیدروژنی تشکیل دهد ]68، 69، 70 و 71[.
به طور کلی روش عمل اسانس به غلظت آن وابسته است. غلظتهای پایین از فعالیت آنزیمهای مربوط به تولید انرژی ممانعت میکند در حالی که مقادیر بالای اسانس موجب رسوب پروتئینها میگردد.با این وجود نامشخص است که آیا تخریب دیواره سلولی مربوط به مقدار ترکیبات ضدمیکروبی است که سلول در معرض آنها قرار میگیرد و یا تاثیر اسانسها در ابتدا موجب یک تخریب کوچک میگردد و سپس تخریب دیواره سلولی ایجادمیشود ]71[.
یکی از خواص مهم اسانسها و ترکیبات آنها خاصیت آبگریزی میباشد که آنها را قادر میسازد دیواره سلولی باکتریها یا دیواره میتوکندریها را تجزیه کنند و باعث تخریب سلولی و نفوذپذیری بیشتر سلولها شود.مهاجرت یونها و دیگر محتویات سلولی نیز میتواند اتفاق بیفتد و کم شدن زیاد محتویات سلول باکتری و یا خروج مواد حساس و یونها منجر به مرگ باکتری خواهد شد ]68[.
معمولاً اسانسهایی که قویترین خاصیت ضدباکتریایی را در برابر میکروارگانیسمهای عامل مسمومیت غذایی دارند شامل درصد زیادی از ترکیباتفنلی هستند. لذا به نظر میرسد که مکانیسم عمل آنها مشابه دیگر ترکیبات فنلی باشد. این ترکیبات معمولاً موجب اختلال در غشاء سیتوپلاسمی، شکستن و از هم گسیختن نیروی حرکتی پروتون، جریان الکترونی و انتقال فعال و منعقد شدن محتویات سلول میشود ]68 و 69[.
اجزاء اسانسها همچنین روی پروتئینهای موجود در غشاء سیتوپلاسمی اثر میگذارند.آنزیمها از قبیل آتپاز2در غشای سیتوپلاسمی جای گرفتهاند و به وسیله مولکولهای چربی در مرز غشاء وارد شده اند. دو طریق پیشنهاد شده است که به وسیله آن هیدروکربنهای حلقوی میتوانند عمل کنند. در ابتدا مولکولهای هیدروکربن چربی دوست میتوانند در یک لایه درون چربی تجمع پیدا کنند و واکنش چربی – پروتئین را از شکل طبیعی خارج کنند پس واکنش مستقیم ترکیبات چربی دوست با قسمتهای آب گریز پروتئین ها ممکن میگرد. برای مثال مشخص شده است که نعناع و ترکیبات آن فعالیت آنزیم دکربوکسیلاز را در باکتری Enterobacter aerogenes مختل مینماید که مکانیسم عمل این ترکیب اتصال به پروتئینهای موجود در جایگاه فعال آنزیم میباشد ]68[.
اسانسهای گیاهان یکی از بزرگ ترین و مهم ترین ترکیبات بیوشیمی ثانویه در گیاهان دارویی، ادویه ای به ویژه معطر میباشند. از مهم ترین اهداف اکولوژیکی تولید این ترکیبات ثانویه در برخی گیاهان میتوان به دفع آفات افزایش تحمل نسبی به برخی شرایط نامساعد محیطی و جذب حشرات گرده افشان اشاره نمود ]15[.
اسانسها3 موسوم به ترپن ها هستند و یا منشأ ترپنی دارند. معمولاً بو و مزه تندی دارند و وزن مخصوص آن ها غالبأ از آب کم تر است. اسانسها در سلو‌لها و کرکهای ترشحی منفرد یا مجتمع، غده های ترشحی، مجاری ترشحی و در قسمتهای سطحی و درونی اندامهای مختلف گیاهان وجود دارند ]2[.
2-1-4- زیره سبز
زیره سبز با نام علمى L. Cuminum cyminum گیاهی است از خانواده apiaceae، معطر، بدون کرک (جز میوه)، ساقه علفی با انشعابات دو تایى و گاهى سه تایى، ساقه گیاه شیاردار بوده و داراى بافت کلانشیم محیطی است. گیاهی کوچک، علفی به ارتفاع 15