Forskere finder, at mikroindkapslingsteknik øger effektiviteten af ​​tea tree olie til bæredygtige applikationer

I en undersøgelse offentliggjort i Journal of Bioresources and Bioproducts , har et team af videnskabsmænd ledet af Peifu Kong med succes forberedt tea tree oil-beta-cyclodextrin (TTO-β-CD) mikrokapsler med en hidtil uset høj indkapslingseffektivitet.

Forskningen fokuserede på at optimere co-udfældningsmetoden for at forbedre stabiliteten og funktionaliteten af ​​TTO, som er kendt for sine antimikrobielle egenskaber, men som har været begrænset i stor skala på grund af dets volatilitet og kompatibilitetsproblemer.

Æteriske olier (EO'er) spiller en afgørende rolle i vores daglige liv og er hovedsageligt kendt for deres antimikrobielle og antitumoraktiviteter. Og tea tree oil (TTO), udvundet fra det australske indfødte træ Melaleuca alternifolia, er næsten farveløs og ser derfor ud til at være at foretrække at påføre som lysfarvede EO'er for at forhindre ødelæggelse af visuelle effekter på efterfølgende produkter.

Derudover er de generelt blevet anerkendt som sikre tilsætningsstoffer af U.S. Food and Drug Administration. I de senere år har omfattende interesser for EO'er fremmet fremskridt inden for områderne fødevarer, medicin, landbrug og kosmetik. Især inden for fødevareemballage kan anvendelsen af ​​EO'er sammen med forskellige hydrofile bionedbrydelige naturlige polymerer løse de miljøproblemer, der stammer fra de traditionelle petroleumsbaserede materialer.

Desuden er det blevet afsløret, at TTO effektivt kan hæmme ikke kun væksten af ​​bakterier og vira, men også væksten af ​​skimmelsvampe og gær. Men hvorfor bruges TTO ikke i stor skala?

Det er hovedsageligt på grund af dets høje flygtighed, termolabilitet og lette oxidation under uønskede miljøforhold, hvilket hæmmer dens funktionelle ydeevne. Derudover begrænser dens høje hydrofobicitet dets kompatibilitet med hydrofile biologisk nedbrydelige polymerer.

Forskerne fandt ud af, at mikroindkapsling ved hjælp af ????-cyclodextrin (????-CD) er en lovende tilgang til at forhindre de ovenfor nævnte præstationsreduktioner og også kunne opnå en overlegenhed af forlænget frigivelse.

Mikroindkapsling er en teknik, hvorved et materiale (kerne) indlejres i et andet materiale (væg) for at danne et mikrokapselkompleks. Og ????-CD'en, der er anerkendt som en ikke-toksisk og miljøvenlig ingrediens, er et keglestubformet cyklisk oligosaccharid, der omfatter syv glucosenheder. Den lave indkapslingseffektivitet er imidlertid blevet en uoverskuelig og primær barriere for storskalaapplikationer og kommercialisering.

Heldigvis forberedte Kongs team TTO-β-CD-mikrokapsler ved hjælp af en co-præcipitationsmetode og fokuserede på indvirkningen af ​​volumenfraktionen af ​​ethanol i co-opløsningsmidlet på indkapslingseffektiviteten. Kong sagde:"I betragtning af tids- og energiforbruget blev der etableret en økonomisk forberedelsesprocedure for at gøre storskalaproduktion mulig."

Superhøj indkapslingseffektivitet blev opnået, når en 40% volumen fraktion af ethanol blev brugt til mikroindkapslingsproceduren, hvor genvindingsudbyttet af mikrokapsler og indlejringsfraktionen af ​​tea tree olie i mikrokapsler var så højt som henholdsvis 88,3% og 94,3%, som oversteg enhver værdi rapporteret nogensinde i tidligere undersøgelser, ifølge vores viden.

Ydermere blev den antibakterielle aktivitet af de fremstillede mikrokapsler vurderet ved en simpel væksthæmningstest under anvendelse af Bacillus subtilis som undersøgelsesobjekt, og den hydrofile egenskab blev bevist ved en vandkontaktvinkelmåling.

Flere oplysninger: Peifu Kong et al., Forberedelse og karakterisering af tea tree oil-β-cyclodextrin mikrokapsler med superhøj indkapslingseffektivitet, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.03.004

Leveret af Journal of Bioresources and Bioproducts