Карбоксиметилцеллюлоза/цинк оксиди/корица эфир майы композиттик пленкасы (CMC/ZnO/CEO) — карбоксиметилцеллюлоза пленка түзүүчү полимердик матрица катары колдонулган, цинк оксидинин нанобөлүкчөлөрү (ZnO NPs) менен корица эфир майы (cinnamon essential oil, CEO) бир эле таңгактоо түзүмүнө кошулган активдүү азык-түлүк таңгактоочу материал. Изилдөөдө беш түрдүү CMC/ZnO/CEO формуласы даярдалып; химиялык түзүлүшү, оптикалык касиеттери, фотолюминесценциясы, беттик морфологиясы, элементтердин бөлүштүрүлүшү, жылуулуктагы жүрүм-туруму, суу буусунун өткөрүмдүүлүгү, механикалык касиеттери жана антибактериялык активдүүлүгү лабораториялык ыкмалар менен изилденген. Мындан тышкары, иштелип чыккан пленкалар консервантсыз нан бөлүктөрүн таңгактоодо жана топуракка көмүү сыноосунда алдын ала баалоодон өткөрүлгөн.

Композиттик пленкалар кошумчасыз CMC_0 пленкасына салыштырмалуу суу буусунун өткөрүмдүүлүгүн төмөндөтүп; ZnO жана CEO көлөмүнө жараша механикалык жүрүм-турум, оптикалык өткөрүмдүүлүк жана жылуулук касиеттери өзгөргөн. Антибактериялык сыноолордо Escherichia coli ATCC 25922 жана Staphylococcus aureus ATCC 25923 колдонулган. Композиттик пленкалар үчүн ингибиция зоналары 21–38 mm аралыгында өзгөргөн; CEO эң көп болгон CMC_ZnO_CEO_3 формуласында 33 mm E. coli жана 38 mm S. aureus ингибиция зонасы өлчөнгөн. ZnO эң көп болгон CMC_ZnO_CEO_5 болсо 2 сааттык планктондук клетка тажрыйбасында өзгөчө күчтүү таасир көрсөткөн. Төрт, сегиз жана жыйырма төрт сааттык контакттарда эки бактерия үчүн тең кайра алынган тирүү клеткалардын көлөмү ыкманын аныктоо чегинен төмөн, башкача айтканда <100 CFU/mL катары билдирилген. Бул сөз абсолюттук стерилдүүлүк же чөйрөдө бир да тирүү клетка жок дегенди билдирбейт; колдонулган культуралоо ыкмасы аныктай ала турган чектен төмөн натыйжа алынганын билдирет.

Консервантсыз нан менен жүргүзүлгөн алдын ала таңгактоо тажрыйбасында полиэтилен (PE) жана кошумчасыз CMC_0 менен таңгакталган үлгүлөрдө 7-күнү көзгө көрүнгөн көгөрүү пайда болуп, 14-күнү айкындалып, 28-күнү кеңири бузулуу байкалган. Беш CMC/ZnO/CEO композиттик пленкасы менен таңгакталган нан бөлүктөрүндө болсо 28 күндүк байкоо учурунда көзгө көрүнгөн көгөрүү билдирилген эмес. Бирок изилдөө кичинекей нан бөлүктөрү менен, болжол менен 25 °C жана %30 салыштырмалуу нымдуулукта жүргүзүлгөн, көзгө көрүнгөн көгөрүүнү байкоого негизделген лабораториялык масштабдагы алдын ала тажрыйба болуп саналат. Натыйжалар коммерциялык бүт нандын жалпы сактоо мөөнөтү 28 күнгө жеткенин, сенсордук сапаты сакталганын же чыныгы бөлүштүрүү шарттарында ушундай эле натыйжалуулук камсыз болорун өз алдынча далилдебейт.

Топуракка көмүү тажрыйбасында композиттик пленка бөлүктөрү алгачкы эки күн ичинде тез бүтүндүгүн жоготуп, экинчи күнү топурактан кайра алынган эмес. Бирок бул байкоо стандартташтырылган биодеградация өлчөөсү эмес. Пленкада физикалык майдалануу, сууда эрүү жана микробдук ажыроо канчалык деңгээлде болгондугу өз-өзүнчө өлчөнбөгөндүктөн, “экинчи күнү толугу менен биодеградация болду” деген жыйынтык чыгарууга болбойт. Ошондой эле CEO жана ZnOнун пленкадан бөлүнүп чыгышы же азык-түлүккө миграциясы, цитотоксикалуулугу жана азык-түлүк менен контакттын кеңири коопсуздугу бааланбагандыктан, изилдөө ийгиликтүү лабораториялык көрсөткүчтү көрсөтөт, бирок коммерциялык колдонуу коопсуздугун өз алдынча ырастабайт.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү

Азык-түлүк таңгактоосу продуктуну тышкы чөйрөдөн физикалык жактан гана бөлүп турушу жетиштүү эмес. Айрыкча нан сыяктуу көгөрүүгө жакын продуктуларда таңгактоонун кычкылтек, ным жана микроорганизмдер менен болгон өз ара аракеттенүүлөрдү башкаруусу сактоо мөөнөтү үчүн маанилүү. Салттуу мунайдан алынган пластиктердин айлана-чөйрөдө узак сакталышы болсо биополимердик таңгактарга болгон кызыгууну күчөтүүдө. Ошондуктан изилдөөнүн эки багыттуу долбоорлоо көйгөйү бар: материал азык-түлүктү коргой тургандай функционалдуу болушу жана колдонгондон кийин салттуу пластиктерге салыштырмалуу айлана-чөйрөдө азыраак туруктуулук потенциалына ээ болушу керек.

Целлюлоза жаңылануучу булактардан алынуучу жана пленка өндүрүүгө ылайыктуу табигый полимер. Бирок табигый целлюлозанын өзүндө күчтүү антимикробдук касиет жок. Карбоксиметилцеллюлоза (carboxymethyl cellulose, CMC) — целлюлозанын сууда иштетилишин жана пленка түзүү жүрүм-турумун жакшырткан туундусу. Изилдөөчүлөр CMCни ташуучу матрица катары колдонуп, бул матрицага эки башка активдүү компонент кошкон: ZnO нанобөлүкчөлөрү жана CEO.

CMC/ZnO/CEO Композиттик Пленкасы Деген Эмне жана Бул Изилдөөдө Эмне Үчүн Иштелип Чыккан?

CMC/ZnO/CEO композиттик пленкасы — CMC полимердик матрицасынын ичинде ZnO нанобөлүкчөлөрүн жана корица эфир майын бирге алып жүргөн жана азык-түлүк таңгактоодо физикалык тосмо менен антимикробдук функцияны камсыз кылуу максатталган активдүү композиттик материал. Изилдөөнүн максаты жөн гана антибактериялык пленка өндүрүү эмес; ZnO/CEO катышы өзгөргөндө пленканын оптикалык, механикалык, суу буусу тосмосу, жылуулук, микроструктуралык жана антимикробдук касиеттери кандай өзгөрөрүн биргелешип баалоо.

Үч негизги компоненттин милдеттери

CMC: Пленканын үзгүлтүксүз полимердик фазасын түзөт. CMC гидрофилдүү; башкача айтканда суу менен күчтүү өз ара аракеттене алган функционалдык топторду камтыйт. Бул касиет сууда пленка даярдоону жеңилдеткени менен суу буусуна тосмо жагынан кемчилик жаратышы мүмкүн.

ZnO нанобөлүкчөлөрү: Органикалык эмес толтургуч жана активдүү компонент катары колдонулат. Изилдөөнүн жыйынтыктары ZnO полимер чынжырларынын ортосундагы кыймылдуулукту чектей алган, жүк өткөрүүнү күчөтө алган жана суу молекулаларынын пленка аркылуу өтүшү үчүн көбүрөөк ийри жол түзө алган фаза катары иштей аларын көрсөтөт. Антибактериялык таасирде реактивдүү кычкылтек түрлөрү, Zn²⁺ иондору жана клетка мембранасы менен түздөн-түз нанобөлүкчө өз ара аракеттенүүлөрү адабиятка негизделген мүмкүн болгон механизмдер катары талкууланган; бул изилдөө бул механизмдерди молекулалык деңгээлде түз өлчөгөн эмес.

Корица эфир майы (CEO): Негизги биоактивдүү компоненттеринин бири циннамальдегид болгон гидрофобдук эфир майы. CEOнун пленкада болушу антибактериялык активдүүлүккө салым кошуп, CMC чынжырларынын өз ара аракеттенүүсүн өзгөртө алат. Булакта CEO пластификаторго окшош таасир аркылуу чынжырлардын кыймылдуулугун көбөйтө алары, CEO жогорку деңгээлдеринде беттеги тешик/боштук сымал түзүлүштөр көбөйөрү жана учуучу компоненттер жылуулуктагы жүрүм-турумга таасир этери талкууланат.

Башка формула компоненттери эмне үчүн керек?

Ар бир формулада 5 g CMC, 2 mL глицерин жана 2 g лимон кислотасы колдонулган. Глицерин полимердик пленканы иштетүүгө ыңгайлуу жана ийкемдүү кылуу максатында пластификатор катары кошулган. Лимон кислотасы булакта “reticulation agent”, башкача айтканда тор түзүлүшүн/кайчылаш байланышты колдоочу зат катары аныкталган. CEO жана ZnOну системага кошуу үчүн кошумча %10 Tween 80 эритмеси колдонулуп, ZnO/CEO аралашмасы ультраүндүк иштетүү менен таралган.

*Маанилүү булак эскертүүсү: Түпнуска Таблица 1деги ZnO тилкесинде 0,15, 0,25 жана 0,50 маанилери берилген, бирок бул тилкенин бирдиги ачык жазылган эмес. Ошондуктан бул жерде булакта жок “g” же башка бирдик кошулган жок.

Курам таблицасына ылайык эки көзөмөлдөнгөн салыштыруу сериясын түзүүгө болот. 1→2→3 сериясында ZnO мааниси 0,25те туруктуу кармалып, CEO 1 mLден 2 жана 3 mLге көбөйөт. 4→2→5 сериясында CEO 2 mLде туруктуу болуп, ZnO 0,15тен 0,25 жана 0,50гө көбөйөт. Булактын метод бөлүмүндөгү бир сүйлөм бул эки серияны тескерисинче атагандай көрүнөт; бирок Таблица 1 жана жыйынтыктардын кийинки түшүндүрмөлөрү жогорудагы серия түзүлүшүн ачык колдойт.

ZnO нанобөлүкчөлөрү кантип даярдалган?

Булак ZnO нанобөлүкчөлөрү мурда жарыяланган ыкмага ылайык даярдалганын билдирет. Кыска ыкмада 2,5 g цинк ацетаты дигидраты, Zn(CH₃COO)₂·2H₂O, 50 mL n-бутанолдо эритилип, кайра муздаткыч астында рефлюкска алынган. Центрифугалоодон жана этанол менен кайталап жуудан кийин болжол менен 20 nm өлчөмдөгү, көп кырдуу морфологияга ээ ZnO нанобөлүкчөлөрү алынган.

Бирок учурдагы макаладагы бул кыска түшүндүрмө рефлюкс температурасы жана узактыгы сыяктуу бардык синтез деталдарын бербейт; деталдуу синтез протоколу мурдагы изилдөөгө жасалган шилтемеге байланыштуу. Ошондуктан ушул макалада жазылган маалыматтар менен гана ZnO синтезин толук кайталоого болот деп божомолдоого болбойт.

FTIR бизге эмнени көрсөтөт?

Фурье өзгөртүүсү бар инфракызыл спектроскопия (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR) молекулалардагы байланыштардын белгилүү инфракызыл жыштыктарда термелишин колдонуп, материалдагы функционалдык топтор жөнүндө маалымат берет. Изилдөөдө ATR модулу бар Nicolet iS50 FTIR аппараты колдонулуп; спектрлер 400–4000 cm⁻¹ аралыгында, 4 cm⁻¹ чечилиште жана ар бир спектр үчүн 32 скандын орточосу алынып жазылган.

CMC жана композиттик пленкалардагы болжол менен 3288 cm⁻¹ кең тилке O–H созулуу термелүүлөрү менен; 2932 жана 2877 cm⁻¹ кош чоку CH₂ топторундагы C–H созулуу термелүүлөрү менен байланышкан. CEO спектриндеги 2744 cm⁻¹ тилке альдегид C–H термелүүсүнө, 3023–3060 cm⁻¹ аймак циннамальдегиддеги каныкпаган C–H байланыштарына таандык деп эсептелген.

Композиттик пленкаларда көрүнгөн жана CMC_0да жок болжол менен 1678 cm⁻¹ чоку циннамальдегиддин C=O созулуу термелүүсү катары түшүндүрүлгөн. Циннамальдегидде карбонил тобу алкен жана ароматтык шакек менен конъюгациялангандыктан, альдегид карбонилине тиешелүү тилке төмөнкү толкун санына жылат. Болжол менен 1509 cm⁻¹ ароматтык шакек скелетинин термелүүлөрү жана 741 cm⁻¹ ароматтык C–H тегиздиктен тышкары ийилүү термелүүлөрү CEOнун пленкага кошулганын колдогон башка белгилер.

CMC үчүн болжол менен 1413 жана 1596 cm⁻¹ тилкелер карбоксилат тобунун симметриялуу жана асимметриялуу созулуулары менен; 1029 cm⁻¹ күчтүү тилке болсо полисахарид түзүлүшүндөгү C–O жана C–O–C термелүүлөрү менен байланышкан. Болжол менен 410–420 cm⁻¹ аймагындагы күчтүү сиңирүү Zn–O термелүүсүнө таандык деп белгиленген.

FTIR карталоонун бир тектүүлүгү эмнени өлчөйт?

FTIR микроскопиясы пленканын ар башка чекиттериндеги белгилүү химиялык тилкелердин интенсивдүүлүгүн мейкиндик боюнча салыштыруу үчүн колдонулган. Карталар 3386 cm⁻¹, 1678 cm⁻¹ жана 1029 cm⁻¹ аймактарында бааланган. Бул карталар CMC жана CEO менен байланышкан химиялык топтор изилденген аймактарда салыштырмалуу бир тектүү таралганын колдогон.

Бул жерде маанилүү түшүндүрмө чеги бар: FTIR карталары ZnO нанобөлүкчөлөрүнүн түз мейкиндиктик таралышын көрсөтпөйт. ZnO таралышы SEM менен бирге энергия-дисперсиялык рентген спектроскопиясы (EDS/EDX) элементтик карталоо аркылуу өзүнчө изилденген. Ошондуктан “FTIR бир тектүү көрүндү, демек ZnO толугу менен бир тектүү тарады” деген жыйынтык илимий жактан туура эмес.

Оптикалык тосмо эмне үчүн эки багыттуу көйгөй?

Азык-түлүк таңгактоосунда толук тунук эместик ар дайым артыкчылык эмес. Керектөөчү продуктуну көрө алышы үчүн көрүнгөн аймакта белгилүү деңгээлде тунуктук сакталуусу кааланат, ошол эле учурда жогорку энергиялуу ультрафиолет нурлары липиддерде, витаминдерде, белоктордо жана башка компоненттерде фотооксиддешүүнү баштай алгандыктан UV нурун бөгөттөө пайдалуу болушу мүмкүн.

Изилдөөдө UV-Vis спектрлери 200–900 nm аралыгында JASCO V560 аппаратында, 60 mm интеграциялык сфера жана пленка кармагыч колдонулуп, диффуздук чагылдыруу режиминде өлчөнгөн. Композиттик пленкалар көрүнгөн аймакта продуктуну көрүүгө дагы эле мүмкүнчүлүк берип, CMC_0го салыштырмалуу UV аймагында кыйла күчтүү сиңирүү көрсөткөн.

ZnO камтыган композиттерде болжол менен 380 nm тегерегиндеги сиңирүү ZnO менен, болжол менен 290 nm тегерегиндеги сиңирүү CEOнун негизги компоненти циннамальдегид менен байланышкан. CEO көлөмү 1→2→3 сериясында көбөйгөн сайын 290 nm тегерегиндеги сиңирүүнүн күчөшү формуладагы CEO көбөйүшүнө шайкеш деп табылган. 400–500 nm аралыгына созулган сиңирүү куйругу композиттик пленкаларда көрүнгөн саргыч өңгө салым кошот.

Тунук эместик тилкесиндеги ар башка үстүңкү индекс тамгалары p < 0,05 деңгээлинде статистикалык жактан айырмаланган топторду көрсөтөт. CMC_0 эң төмөн тунук эместикке ээ. Эң жогорку тунук эместик CMC_ZnO_CEO_5те 0,227 ± 0,016; андан кийин CEO жогору болгон CMC_ZnO_CEO_3 0,207 ± 0,010 менен турат. Бул жыйынтык ZnOнун жарыкты бөгөттөөчү/чачыратуучу органикалык эмес фазасы да, CEO микротамчылары да жарык чачыроого салым кошо алат деген түшүндүрмөгө шайкеш.

Фотолюминесценция жыйынтыктары эмнени көрсөтөт?

Фотолюминесценция өлчөөлөрү Perkin Elmer LS55 аппаратында 320 nm козгоо толкун узундугу, 350 nm кесүүчү фильтр, 200 nm·мүн⁻¹ скан ылдамдыгы жана 10 nm тешиктер менен жүргүзүлгөн. Кошумчасыз CMC_0 болжол менен 446 nm борборлуу кең жана күчтүү эмиссия тилкесин көрсөткөн. Булак бул жүрүм-турумду катуу абалда полимер чынжырлары менен электронго бай кычкылтек камтыган топтордун жакындашуусу менен байланышкан агрегациядан келип чыккан эмиссия механизминин алкагында талкуулайт.

ZnO жана CEO кошулушу жалпы эмиссия интенсивдүүлүгүн байкаларлык төмөндөткөн. Композиттердин арасында ZnO курамы эң төмөн болгон CMC_ZnO_CEO_4 эң жогорку флуоресценция интенсивдүүлүгүн көрсөткөн. Изилдөөчүлөр ZnO жана CEO CMC чынжырларынын тыгыз таңгакталышын өзгөртө аларын жана ZnO бетинин CMC менен өз ара аракеттенүүсү ZnOнун беттик кемчиликтери менен байланышкан көрүнгөн эмиссиясын басаңдата аларын талкуулашат. Бул түшүндүрмө материалдардын өз ара аракеттенүүсүнө байланышкан жоромол; изилдөөдө түз молекулалык энергия өткөрүү механизми өлчөнгөн эмес.

SEM жана EDS эмне үчүн чогуу колдонулган?

Сканерлөөчү электрондук микроскопия (Scanning Electron Microscopy, SEM) пленканын бетин жана микротүзүлүшүн жогорку чоңойтууда изилдөөгө мүмкүндүк берет. Изилдөөдө QUANTA INSPECT F50 аппараты, талаа-эмиссиялык электрон булагы жана EDS системасы колдонулган. Үлгүлөр көмүртек лентасы менен металл кармагычтарга бекитилип, жука алтын катмар менен капталган. Жалпы көрүнүш болжол менен 1000×, деталдуу баалоо болсо 10.000×ге чейинки чоңойтууларда жүргүзүлгөн.

Кошумчасыз CMC_0 бети салыштырмалуу жылмакай жана бир тектүү көрүнсө, ZnO камтыган пленкалар оройураак жана гетерогендүү морфология көрсөткөн. Айрым аймактарда ZnO менен байланышкан агломераттар байкалган; бул бардык формулаларда нанобөлүкчөлөр идеалдуу таралбаганын көрсөтөт.

CEO көлөмү көбөйгөн сайын тешик же боштук сымал түзүлүштөр айкын боло баштаганы байкалган. CEO көп болгон пленка эң гетерогендүү морфологиялардын бирин көрсөткөн. Булак муну CEO микротамчылары, кургатуу учурунда жарым-жартылай фазалык бөлүнүү жана учуучу компоненттердин жоголушу менен байланыштуу болушу мүмкүн деп талкуулайт. Бирок SEM сүрөттөрү өз алдынча тешик пайда болушунун себебин далилдебейт; кургатуу шарттары, ZnO таралышы жана компоненттер аралык өз ара аракеттенүүлөр да роль ойношу мүмкүн.

EDS элементтик карталоо Zn, C жана O таралышын баалоо үчүн колдонулган. ZnO эң аз болгон CMC_ZnO_CEO_4 формуласы Znдин эң бир тектүү таралыштарынын бирин көрсөткөн. Нанобөлүкчөлөр көбүрөөк болгондо жана айрым CEO деңгээлдеринде агломерация күчөшү мүмкүн экендиги “ZnO көбүрөөк болсо, ZnO дайыма бир тектүүрөөк тарайт” деген жөнөкөй байланыш жараксыз экенин көрсөтөт.

Жылуулуктагы жүрүм-турум эмне үчүн жөн гана “ажыроо температурасы” эмес?

Термогравиметриялык анализ (TG) температура көтөрүлгөн сайын үлгү канча масса жоготорун, дифференциалдык сканерлөөчү калориметрия (DSC) болсо жылуулук окуялары менен байланышкан энергия өзгөрүүлөрүн көзөмөлдөйт. Болжол менен 10 mg пленка үлгүлөрү 20–900 °C аралыгында, 10 °C/мүн ысытуу ылдамдыгында жана 50 mL/мүн аба агымы астында STA 449C Jupiter TG-DSC системасында изилденген.

Төмөн температуралардагы алгачкы масса жоготуулар полимер скелетинин ажырашын гана билдирбейт; нымдын жана учуучу төмөн молекулалык массалуу компоненттердин кетиши да бул аймакка салым кошот. Ошондуктан булак T_1%, T_5% жана T_10% маанилерин баштапкы массанын тиешелүүлүгүнө жараша %1, %5 жана %10 жоголгон температуралары катары колдонгон.

CEO туруктуу болбогон 1→2→3 сериясында CEO көлөмү көбөйгөн сайын T_1%, T_5% жана T_10% маанилери жалпысынан төмөндөгөн. Бул тенденция эфир майы көбүрөөк кошулган сайын төмөн температураларда чыгып кете ала турган учуучу компоненттердин көлөмү көбөйүшү менен байланышкан. Ал эми CEO 2 mLде туруктуу кармалган 4→2→5 ZnO сериясында өзгөчө T_5% жана T_10% маанилеринин көтөрүлүшү ZnO көбүрөөк болгондо суунун жана учуучу заттардын матрицадан чыгышын кечеңдете алышы менен түшүндүрүлгөн.

Болжол менен 150 °Cден жогору байкалган кийинки масса жоготуусу негизинен полисахарид матрицасынын дегидратациясы, деполимеризациясы жана скелетинин ажырашы менен байланышкан. Кошумчасыз CMC_0 үчүн максималдуу ажыроо ылдамдыгы болжол менен 268,8 °Cде экени билдирилген. Жогорку температуралардагы окуялар калган көмүртектүү түзүлүштүн кийинки ажырашы жана кычкылданышы менен байланышкан.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Эксперименттик долбоордун логикасы

Изилдөөдө бир “эң жакшы пленканы” кокусунан издөө ордуна, ZnO жана CEO көлөмдөрүн өз-өзүнчө өзгөртүү материалдын ар башка касиеттерине кандай таасир этери салыштырылган. CMC_0 кошумчасыз полимердик контроль. CMC_ZnO_CEO_1, _2 жана _3 бирдей ZnO деңгээлинде көбөйүп жаткан CEO көлөмүн; CMC_ZnO_CEO_4, _2 жана _5 болсо бирдей CEO деңгээлинде көбөйүп жаткан ZnO көлөмүн салыштырууга мүмкүндүк берет.

Пленка аралашмалары Петри табактарына куюлуп, 40 °Cде 24 саат кургатылып, кургаган пленкалар беттен этияттык менен ажыратылып, пластикалык кулпуланган пакеттерде сакталган.

Мүнөздөмө ыкмалары

Тунук эместик теңдемеси

Пленканын тунук эместиги 600 nmдеги абсорбансты пленканын калыңдыгына бөлүү менен эсептелген:

\[ \mathrm{Opacity}=\frac{A_{600}}{x} \]

Формула эмнени эсептейт? Өлчөнгөн 600 nm абсорбансты пленканын калыңдыгына карата нормалдаштырган тунук эместик көрсөткүчүн эсептейт.

Өзгөрмөлөр: \(A_{600}\), 600 nm толкун узундугунда өлчөнгөн абсорбанс; \(x\), пленканын миллиметр менен калыңдыгы.

Математикалык ролу: Бирдей абсорбанс маанисине ээ эки пленканын ичинен жукараак пленканын калыңдыкка нормалдаштырылган тунук эместик мааниси жогору болот. Тескерисинче, калыңдык бирдей болгондо A₆₀₀ жогорулаган сайын эсептелген тунук эместик жогорулайт.

Физикалык мааниси: Жогорку маани пленканын көрүнгөн жарыкка карата азыраак тунук экенин көрсөтөт. Бирок тунук эместик жалгыз өзү UV тосмосунун баарын билдирбейт; UV-A жана UV-B абсорбанстары өзүнчө өлчөнгөн.

Суу Буусунун Өткөрүмдүүлүгү (WVP) Формуласы Эмнени Өлчөйт?

Суу буусунун өткөрүмдүүлүгү (Water Vapor Permeability, WVP) — белгилүү температура жана суу буусунун басым айырмасы астында суу буусунун таңгактоочу пленканын ичинен өтүү тенденциясын пленканын калыңдыгына, аянтына жана өлчөө убактысына карата нормалдаштырган материалдык касиет. Изилдөөдө төмөн WVP суу буусунун өтүшүнө каршы күчтүүрөөк тосмо жүрүм-туруму катары түшүндүрүлгөн; бирок бул маани текшерилген температура, салыштырмалуу нымдуулук режими жана пленка шарттарында гана өлчөнгөн.

Булакта колдонулган теңдеме:

\[ \mathrm{WVP}=\frac{M_t-M_0}{\Delta t \times \Delta P \times S}\times L \]

Формула эмнени эсептейт? Белгилүү убакыт аралыгында пленканын бир тарабынан экинчи тарабына өткөн суунун масса өзгөрүшүн буу басымынын айырмасы, пленканын аянты жана пленканын калыңдыгы менен байланыштырат.

\(M_0\): Баштапкы бөтөлкө/флакон массасы.

\(M_t\): \(t\) убактысындагы бөтөлкө/флакон массасы.

\(M_t-M_0\): Эксперимент учурунда ичкери кирген суу буусунан келип чыккан масса көбөйүшүн билдирет.

\(\Delta t\): Секунд менен убакыт айырмасы.

\(\Delta P\): Пленканын эки тарабындагы суу буусунун басым айырмасы. Изилдөөдө 25 °C жана %100 салыштырмалуу нымдуулук градиенти үчүн 3169 Pa колдонулган.

\(S\): Пленка жаап турган флакон оозунун m² менен аянты.

\(L\): Пленканын метр менен калыңдыгы.

Бирдик: Натыйжалар \(10^{-10}\) g/(Pa·m·s) масштабында берилген.

Экспериментте диаметри 1,2 cm болгон айнек флакондордун ар бирине 1,1 g суусуз CaCl₂ салынып, флакондордун оозу пленка менен жабылып, система 25 °Cде %100 салыштырмалуу нымдуулук чөйрөсүндө кармалган. Үлгүлөр 12 саат бою ар эки саат сайын таразаланып, өлчөөлөр үч кайталоо менен жүргүзүлгөн.

Бир эле тилкедеги ар башка үстүңкү индекс тамгалары p < 0,05 деңгээлинде статистикалык айырманы көрсөтөт. Кошумчасыз CMC_0 0,77 ± 0,02 менен эң жогорку WVP маанисине ээ. Бардык композиттик пленкаларда маани төмөнүрөөк. CEO сериясында 0,65 → 0,57 → 0,45 төмөндөшү байкалса, ZnO сериясында 0,53 → 0,57 → 0,46 түрүндө сызыктуу эмес өзгөрүү бар. Булак көбөйүп жаткан ZnO сериясында ZnO эң көп болгон үлгүнүн айырмасы гана айкын болорун нанобөлүкчө агломерациясы тосмо салымын чектей алышы мүмкүн деген ыктымалдык менен бирге талкуулайт.

Созуу бекемдигинин теңдемеси

\[ TS=\frac{F_{\max}}{A} \]

TS: Созуу бекемдиги жана изилдөөдө MPa менен берилген.

\(F_{\max}\): Үлгү үзүлгөнгө чейин көтөргөн максималдуу күч; бирдиги N.

\(A\): Баштапкы кесилиш аянты. Булак өзгөрмөнүн аныктамасында m² колдонот.

Формуланын негизги логикасы күчтү кесилиш аянтына бөлүп, чыңалууну эсептөө. Бирдей кесилиш аянтында жогорураак максималдуу күч жогорураак созуу бекемдигин билдирет.

Үзүлгөндөгү узаруунун теңдемеси

\[ EB(\%)=\frac{L_2-L_1}{L_1}\times100 \]

\(L_1\): Баштапкы узундук.

\(L_2\): Үзүлгөн учурдагы акыркы узундук.

EB: Үлгү үзүлгөнгө чейин баштапкы узундугуна салыштырмалуу канча пайыз узара алганын көрсөтөт.

Young модулу болсо чыңалуу–деформация ийри сызыгынын серпилгич аймагындагы ылдыйлоодон эсептелген. Жогорку Young модулу катуураак, башкача айтканда бирдей чыңалууда азыраак серпилгич деформацияланган материалды көрсөтөт.

Механикалык сыноолор Instron 5982 универсалдуу сыноо аппаратында 5 kN жүк ячейкасы менен, ISO 527-1:2019 жана ISO 527-3:2018 алкагында тип 1B үлгүлөрдү колдонуп жүргүзүлгөн. Баштапкы кыскыч аралыгы 50 mm, кроссхед ылдамдыгы 10 mm/мүн болуп коюлуп; ар бир пленка үчүн үч үлгү өлчөнгөн жана калыңдык беш кокустук чекитте микрометр менен аныкталган.

ZnO жана CEO механикалык касиеттерге эмне үчүн карама-каршы багыттарда таасир этиши мүмкүн?

Жыйынтыктар эки кошумча бирдей механикалык роль ойнобой турганын көрсөтөт. CEO CMC чынжырларынын ортосундагы суутек байланыштарын жана чынжыр-чыйыр өз ара аракеттенүүлөрдү алсырата, чынжыр кыймылдуулугун көбөйтө алган фаза катары талкууланган. Ошондуктан CEO көбөйгөн сайын материалдын жүк көтөрүү натыйжалуулугу азайып, ийкемдүүрөөк жүрүм-турум болушу мүмкүн.

ZnO болсо туура таралганда бекемдөөчү органикалык эмес толтургуч жана полимер чынжырлары үчүн физикалык өз ара аракеттенүү/кайчылаш байланыш чекити сыяктуу иштей алат. Бул жүктүн матрицада натыйжалуураак өткөрүлүшүнө жана чынжыр кыймылдуулугунун чектелишине алып келиши мүмкүн. Мунун ордуна катуулук өсүп, үзүлгөндөгү узаруу төмөндөшү мүмкүн.

Бул тенденция 4→2→5 ZnO сериясында айкын. Созуу бекемдиги 4,01 → 5,66 → 8,61 MPa; Young модулу 12,29 → 21,81 → 61,05 MPa көтөрүлгөндө үзүлгөндөгү узаруу 79,13 → 75,95 → 59,20% төмөндөйт. Бирок нанобөлүкчөлөрдүн агломерациясы жарака башталуучу чекиттерди түзө алгандыктан, “ZnO көбүрөөк болсо пленка чексиз күчтүү болот” деп жалпылоого болбойт.

Антибактериялык экспериментте кайсы микроорганизмдер колдонулган?

Грам-оң моделдик бактерия катары Staphylococcus aureus ATCC 25923, Грам-терс моделдик бактерия катары Escherichia coli ATCC 25922 колдонулган. Пленка үлгүлөрү диаметри 6 mm болгон дисктерге кесилип, экспериментке чейин 20 мүнөт UV менен стерилденген.

Диск диффузия экспериментинде 24 сааттык бактериялык культуралардан 0,5 McFarland тыгыздыгында, булакта болжол менен 1,5–3 × 10⁸ CFU/mL деп аныкталган суспензия даярдалган. Бактериялар агар бетине жайылып, пленка дисктери бетке коюлуп, табактар 37 °Cде 18–24 саат инкубацияланган. Пленканын тегерегинде бактерия өсө албаган аймактын жалпы диаметри миллиметр менен өлчөнгөн.

Ингибиция Зонасы менен CFU/mL Бир Эле Нерсени Өлчөйбү?

Жок. Ингибиция зонасы пленкадан агар чөйрөсүнө тараган антимикробдук таасир пленканын тегерегинде канчалык кең бактериясыз өсүү аймагын түзгөнүн өлчөйт, ал эми CFU/mL эксперименти суюк чөйрөдө белгилүү контакт убактысынан кийин культурада кайра көбөйө алган тирүү бактериялардын санын өлчөйт. Ошондуктан чоң ингибиция зонасы менен төмөн CFU/mL байланыштуу болушу мүмкүн, бирок бул бир эле биологиялык өлчөө эмес жана эки жыйынтык бири-бирин түз алмаштыра албайт.

Диск диффузия экспериментинде композиттердин ингибиция зоналары 21–38 mm аралыгында билдирилген. CEO эң көп болгон CMC_ZnO_CEO_3 E. coli үчүн 33 mm жана S. aureus үчүн 38 mm менен эң чоң билдирилген зоналарды түзгөн.

CEO 2 mLде туруктуу болгон ZnO сериясында ZnO эң көп болгон CMC_ZnO_CEO_5 үчүн ингибиция зонасы E. coli каршы 32 mm, S. aureus каршы 30 mm деп берилген. Булак айрым өзүнчө тенденцияларда бактериялардын ZnO жана CEOго сезгичтиги ар башка болушу мүмкүн экенин талкууласа да, бардык жыйынтыктар бирге бааланганда эки түрдүн кайсынысы жалпы сезгичирээк экенин так ажыратууга болбой турганын өзгөчө белгилейт.

Планктондук бактерия эксперименти кантип жүргүзүлгөн?

Ар бир пленка үлгүсү 24 уячалуу стерилдүү табактын өзүнчө уячасына жайгаштырылган. 0,5 McFarlandга туураланган бактериялык суспензиядан 10 µL алынып, 1 mL азык чөйрөсүнө кошулуп, болжол менен 10⁶ CFU/mL баштапкы концентрация түзүлгөн. Табактар 37 °Cде 2, 4, 8 жана 24 саат инкубацияланган.

Ар бир убакыт чекитинде он эселик сериялык суюлтуулар даярдалып; ар бир суюлтуудан 10 µL азык чөйрөсүнө үч кайталоо менен себилип, өскөн колониялар саналган.

CFU/mL теңдемеси:

\[ \mathrm{CFU/mL}=\frac{\text{ortalama koloni sayısı}\times\text{seyreltme faktörü}}{0.01} \]

Бөлүмдөгү 0,01 мааниси себилген 10 µL көлөмдүн миллилитрдеги эквиваленти. Мисалы, колония саны бирдей бойдон калып, көбүрөөк суюлтулган үлгүдөн колония алынуусу баштапкы үлгүдө жогорураак клетка тыгыздыгы бар экенин көрсөткөндүктөн, суюлтуу коэффициентине көбөйтүлөт.

Булакка ылайык 2 сааттык контакттан кийин бардык композиттерде тирүүлүк байкаларлык азайган, ZnO эң көп болгон CMC_ZnO_CEO_5 эки бактерияга каршы эң күчтүү үлгүлөрдүн бири болуп, E. coli үчүн 2 сааттын аягында өсүү аныкталган эмес. Төрт, сегиз жана жыйырма төрт сааттык контакттан кийин S. aureus жана E. coli үчүн жыйынтыктар аныктоо чегинен төмөн деп билдирилген.

Аныктоо чеги: Макаланын ыкма сүрөттөмөсү көзгө көрүнгөн колония табылбаган жыйынтыктар <100 CFU/mL катары билдирилгенин көрсөтөт. Демек, “колония аныкталган жок” деген сөз аналитикалык жактан “таптакыр нөл клетка бар” дегенди билдирбейт.

ZnOнун антибактериялык механизми изилдөөдө түз далилденгенби?

Жок. Изилдөө антибактериялык активдүүлүктү өлчөгөн, бирок клетка ичиндеги ROS көлөмү, Zn²⁺ бөлүнүп чыгышы, мембрананын жабыркашы же белок экспрессиясы сыяктуу молекулалык механизмдерди түз эксперименттик түрдө өлчөгөн эмес. Бул механизмдер мурдагы адабиятка таянып, жыйынтыктардын мүмкүн болгон түшүндүрмөлөрү катары талкууланган.

Булакта ZnO үчүн үч негизги механизм тобу каралат: реактивдүү кычкылтек түрлөрү менен клеткалык түзүлүштөрдүн жабыркашы; нанобөлүкчөлөрдүн клетка мембранасынын бетине топтолуп, жергиликтүү механикалык зыян келтириши; Zn²⁺ иондорунун клетканын жанында же ичинде биохимиялык процесстерге кийлигишүүсү.

CEO жагында негизги активдүү компонент циннамальдегиддин липофилдик түзүлүшүнөн улам клетка мембраналары менен өз ара аракеттене алышы, мембрана өткөрүмдүүлүгүн көбөйтө алышы жана клетка ичиндеги компоненттердин жоголушуна алып келиши адабияттык далилдер менен талкууланган. Quorum sensing, биопленка түзүлүшү жана FtsZ сыяктуу клетка бөлүнүүсүнө байланышкан буталар да мурдагы изилдөөлөрдүн алкагында айтылат.

Изилдөөчүлөр CEO бактериялык кабыкты алсыратуу аркылуу клетканы ZnOнун бир нече антимикробдук таасирине сезгичирээк кылышы мүмкүн экенин мүмкүн болгон бириккен механизм катары талкуулашат. Бирок учурдагы изилдөөдө CEO жана ZnO бөлүнүп чыгышы өлчөнбөгөн жана керектүү бир-компоненттүү контролдор бардык касиеттер боюнча жүргүзүлбөгөндүктөн, бул механизм түз далилденген синергия катары берилбеши керек.

Нанды коргоо эксперименти кантип жүргүзүлгөн?

Консервант зат камтыбайт деп көрсөтүлгөн коммерциялык нан болжол менен 2 cm × 2 cm × 0,5 cm өлчөмдөгү бөлүктөргө бөлүнгөн. Нан бөлүктөрү полиэтилен (PE), кошумчасыз CMC_0 же беш композиттик пленканын бири менен өз-өзүнчө оролгон. Пленканын четтери эки жолу бүктөлгөн, бирок пакеттер герметикалык жабылган эмес.

Үлгүлөр лабораториялык чөйрөдө болжол менен 25 °C жана %30 салыштырмалуу нымдуулукта сакталган, белгиленген убактарда көзгө көрүнгөн көгөрүүнүн өсүшү боюнча текшерилип, сүрөткө тартылган. Эксперимент үч кайталоо менен жүргүзүлгөн.

28 Күн Көгөрүү Көрүнбөшү Нандын Сактоо Мөөнөтү Так 28 Күн Экенин Далилдейби?

Жок. Изилдөө белгилүү өлчөмдөгү консервантсыз нан бөлүктөрү болжол менен 25 °C жана %30 салыштырмалуу нымдуулукта композиттик пленкалар менен таңгакталганда 28 күндүк байкоо мезгилинде көзгө көрүнгөн көгөрүү болбогонун далилдейт; бирок коммерциялык нандын толук микробиологиялык, химиялык жана сенсордук сактоо мөөнөтү 28 күнгө жеткенин далилдебейт. Пакеттер герметикалык эмес, көзгө көрүнгөн көгөрүү гана көзөмөлдөнгөн жана чыныгы бөлүштүрүү чынжыры, ар башка нымдуулук/температуралар, сенсордук кабыл алуу, ачыткы-көгөрүү саны, токсин пайда болушу же башка бузулуу көрсөткүчтөрү кеңири бааланган эмес.

Булак 28 күн бою көгөрүү көрүнбөшү узак мөөнөттүү антимикробдук активдүүлүктү көрсөтүшү мүмкүн экенин жана CEO CMC матрицасында кармалып, убакыт өткөн сайын таңгак-азык интерфейсине бөлүнүп чыгышы мүмкүн экенин мүмкүн болгон түшүндүрмө катары талкуулайт. Бирок CEOнун убакыт боюнча бөлүнүп чыгуу ылдамдыгы өлчөнбөгөндүктөн, “контролдолгон бөлүнүп чыгуу болду” деген сөз тастыкталган табылга эмес.

Топуракка көмүү эксперименти

Пленка үлгүлөрү болжол менен 2 × 2 cm квадрат болуп кесилип, 40 °Cде туруктуу массага чейин кургатылып, баштапкы кургак массасы аныкталган. Үлгүлөр табигый топуракка болжол менен 5 cm тереңдикте көмүлүп, топурак микробдук активдүүлүктү колдой турган, бирок ашыкча суу топтолушуна алып келбеген ным шарттарында кармалган.

Түстүн өзгөрүшү, бүтүндүктүн жоголушу, жарака кетүү, майдалануу жана жалпы таралуу визуалдык көзөмөлдөнгөн. Композиттер алгачкы эки күн ичинде тез бүтүндүгүн жоготуп, экинчи күндөн тартып визуалдык жактан айырмаланбай/кайра алынбай калган.

Топуракта Экинчи Күнү Жоголуу Пленканын Толугу Менен Биодеградация Болгонун Далилдейби?

Жок. Экинчи күнү пленка бөлүктөрүн топурактан кайра алуу мүмкүн болбогону текшерилген шарттарда физикалык бүтүндүк өтө тез жоголгонун көрсөтөт; бирок бул жоготуунун канчасы сууда эрүү, физикалык майдалануу же микроорганизмдер тарабынан чыныгы биологиялык минералдашуу менен байланыштуу экенин ажыратпайт. Стандарттык биодеградация сыноосу, ажыроо продуктуларынын анализи, CO₂ пайда болушу же окшош сандык көрсөткүчтөр жок болгондуктан, изилдөө “биодеградацияга/айлана-чөйрөлүк майдаланууга жогорку сезгичтик” деген жыйынтыкты гана колдойт.

CMCнин гидрофилдүү түзүлүшүнөн улам топурактын нымын тез сиңириши, полисахарид матрицасында микробдук ферменттик активдүүлүк жана ZnOнун топурак шарттарында эриши же өзгөрүшү мүмкүн болгон процесстер катары талкууланган. Бирок бул процесстердин салыштырма салымы учурдагы сыноодо өлчөнгөн эмес.

Статистикалык анализ

Сандык жыйынтыктар бир багыттуу дисперсия анализи (one-way ANOVA) менен бааланган. Жалпы статистикалык анализ үч кайталоого, \(n=3\), негизделген. Нормалдуу бөлүштүрүү божомолу Shapiro–Wilk тести менен; калдыктардын дисперсиясынын бир тектүүлүгү Levene тести менен текшерилген. Топтор арасындагы жуп маанилүү айырмачылыктарды аныктоо үчүн Tukey HSD тести колдонулуп, маанилүүлүк чеги \(p<0.05\) деп алынган. Анализ Microsoft Excel 2016 жана XLSTAT 2020.5.1 кошумчасы менен жүргүзүлгөн.

Таблицалардагы үстүңкү индекс тамгалары ошондуктан жөн гана визуалдык белги эмес. Бир тилкеде бирдей тамганы бөлүшкөн топтор статистикалык жактан айырмаланбашы мүмкүн, ал эми ар башка тамгалар p < 0,05 деңгээлинде маанилүү айырманы көрсөтөт. Бирок \(n=3\) салыштырмалуу аз кайталоо саны; жыйынтыктарды өзгөчө коммерциялык масштабга жалпылоодо эксперименттин лабораториялык мүнөзү эске алынышы керек.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• ZnO жана CEOну CMC матрицасына кошуу кошумчасыз CMC_0го салыштырмалуу UV сиңирүүсүн байкаларлык көбөйткөн.
• Бардык CMC/ZnO/CEO композиттери кошумчасыз CMC_0го салыштырмалуу төмөн суу буусунун өткөрүмдүүлүгүн көрсөткөн.
• CEO жана ZnO көлөмү пленканын механикалык касиеттерин ар башка багытта өзгөрткөн; ZnO көп болгон CMC_ZnO_CEO_5 эң жогорку созуу бекемдигин жана Young модулун көрсөткөн.
• SEM/EDS жыйынтыктары нанобөлүкчөлөрдүн таралышы жана беттик морфология формуладан көз каранды экенин, бардык пленкаларда идеалдуу бир тектүүлүк жок экенин көрсөткөн.
• Композиттик пленкалар E. coli жана S. aureus каршы күчтүү антибактериялык активдүүлүк көрсөткөн.
• Төрт саатта жана андан кийинки өлчөө чекиттеринде кайра алынуучу планктондук бактериялардын көлөмү эки түр үчүн тең сыноонун аныктоо чегинен төмөн калган.
• Лабораториялык масштабдагы нан тажрыйбасында композиттик пленкалар менен таңгакталган үлгүлөрдө 28 күн бою көзгө көрүнгөн көгөрүү байкалган эмес.
• Топуракка көмүү тажрыйбасында пленкалар физикалык бүтүндүгүн абдан тез жоготкон.

Изилдөө колдобогон жалпылоолор

• “Бул таңгак нандын коммерциялык сактоо мөөнөтүн так 28 күнгө чыгарат” деген жыйынтык колдоого алынбайт.
• “Пленка экинчи күнү толук биодеградация болот” деген жыйынтык колдоого алынбайт.
• “ZnO жана CEO синергиясы молекулалык деңгээлде далилденди” деген жыйынтык колдоого алынбайт.
• “CEO 28 күн бою контролдолгон түрдө бөлүнүп чыкты” деген жыйынтык түз өлчөнгөн эмес.
• “Пленка азык-түлүк менен контактта толук коопсуз” деген жыйынтык колдоого алынбайт; миграция, цитотоксикалуулук жана кеңири коопсуздук баалоолору жүргүзүлгөн эмес.
• “Бардык Грам-терс бактериялар ZnOго, бардык Грам-оң бактериялар CEOго сезгичирээк” деген жалпы түр аралык жыйынтык чыгарууга болбойт.
• Эки бактериялык референс штамм менен алынган жыйынтыктар бардык азык-түлүк патогендерин же көгөрүү/ачыткы түрлөрүн билдирбейт.

Негизги чектөөлөр

1. Активдүү компоненттердин бөлүнүп чыгышы өлчөнгөн эмес. CEO жана ZnO пленкадан кандай ылдамдыкта жана канча көлөмдө бөлүнүп чыгары аныкталган эмес. Ошондуктан бөлүнүп чыгуу профили менен антибактериялык же тосмо касиеттеринин ортосунда түз сандык байланыш түзүүгө болбойт.

2. Компоненттерди бөлүп көрсөткөн бардык контролдук пленкалар жок. CMC-CEO жана CMC-ZnO системалары сыналган бардык касиеттер боюнча системалуу салыштырылбагандыктан, эки активдүү компоненттин өзүнчө салымдарын толук ажыратууга болбойт.

3. CMC-Tween 80 контролу жок. Tween 80 CEOнун таралышын жеңилдетүү үчүн колдонулган. Өзүнчө CMC-Tween 80 контролу жок болгондуктан, Tween 80дин өзгөчө CEO бөлүнүп чыгышына жана антибактериялык жыйынтыктарга мүмкүн болгон салымын толук четтетүүгө болбойт.

4. Азык-түлүк менен контакт коопсуздугу толук бааланган эмес. Цитотоксикалуулук, кеңири коопсуздук, ZnO/CEO миграциясы жана чыныгы азык-түлүк контакты шарттарындагы экспозиция бааланган эмес.

5. Нан эксперименти алдын ала баалоо. Кичине нан бөлүктөрү, чектелген лабораториялык шарттар жана көзгө көрүнгөн көгөрүүнү көзөмөлдөө колдонулган. Коммерциялык таңгактоо, сенсордук сапат жана чыныгы логистикалык чынжыр тастыкталган эмес.

6. Топурак сыноосу стандарттык биодеградация сыноосу эмес. Визуалдык жоголуу сууда эрүү менен биологиялык ажыроону бири-биринен айырмалабайт.

7. Микробдук спектр чектелүү. Эки бактериялык референс штамм сыналган; келечекте көбүрөөк бактерияларды жана нандын бузулушунда маанилүү болгон жипчелүү козу карындарды түз антимикробдук сыноолорго кошуу пландалган.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска изилдөө: Enhanced Bread Shelf Life Using Carboxymethyl Cellulose Composite Films with Combined Antibacterial Activity of Zinc Oxide and Cinnamon Essential Oil

Авторлор: Ludmila Motelica; Ovidiu-Cristian Oprea; Roxana Doina Trusca; Anton Ficai; George Pelin; Denisa Ficai; Carmen Curutiu.

Авторлордун ирети: Жогорудагы ирет түпнуска макаладагы ирет менен сакталган.

Тең салым: Булак PDFде ачык тең салым/тең биринчи авторлук билдирүүсү аныкталган эмес.

Жооптуу автор: Ovidiu-Cristian Oprea.

Мекемелер: Research Institute of the University of Bucharest (ICUB), University of Bucharest; Research Center for Advanced Materials, Products and Processes, National University of Science and Technology POLITEHNICA Bucharest; National Research Center for Micro and Nanomaterials, Faculty of Chemical Engineering and Biotechnologies, National University of Science and Technology POLITEHNICA Bucharest; Academy of Romanian Scientists; Faculty of Chemical Engineering and Biotechnologies, National University of Science and Technology POLITEHNICA Bucharest; INCAS—National Institute for Aerospace Research “Elie Carafoli”; Faculty of Biology, University of Bucharest.

Журнал: Foods.

Басма: MDPI, Basel, Switzerland.

Булак түрү: Article; эксперименттик изилдөө макаласы.

Рецензия статусу: Foods рецензияланган илимий журнал; изилдөө тапшыруу, ревизия, кабыл алуу жана жарыялоо этаптарынан өтүп басылган.

Том / сан / макала номери: Foods 2026, 15(20), 3641.

DOI: 10.3390/foods15203641.

Тапшырылган күнү: 22 Август 2026.

Ревизия күнү: 30 Сентябрь 2026.

Кабыл алынган күнү: 12 Октябрь 2026.

Жарыяланган күнү: 14 Октябрь 2026.

Расмий шилтеме: https://doi.org/10.3390/foods15203641

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY). Ошого карабастан, Verianla баяндоосу булак текстинин сүйлөм түзүлүшүн же булак растрдык фигураларын механикалык кайра жасабай, илимий маалыматтарды, ыкмаларды жана жыйынтыктарды көз карандысыз окутуучу түзүлүштө түшүндүргөн.

Булак ичиндеги ыкма дал келбестиги: Пленка даярдоо бөлүмүндөгү бир сүйлөм 1-2-3 жана 4-2-5 серияларында көбөйтүлгөн ZnO/CEO компоненттерин тескерисинче көрсөткөндөй көрүнөт. Таблица 1 жана жыйынтык бөлүмдөрү 1-2-3 сериясы көбөйгөн CEO, 4-2-5 сериясы көбөйгөн ZnO сериясы экенин көрсөтөт. Бул дал келбестик үнсүз жашырылган эмес.

Булакта жетишпеген бирдик: Таблица 1деги ZnO тилкесиндеги 0,15, 0,25 жана 0,50 маанилеринин бирдиги тилкеде ачык жазылган эмес. Verianla текстинде бирдик божомолдонгон эмес.

Статистика: Бир багыттуу ANOVA; Shapiro–Wilk нормалдуулук тести; Levene дисперсиянын бир тектүүлүк тести; Tukey HSD көп салыштыруу тести; маанилүүлүк чеги p < 0,05; жалпы кайталоо саны n=3. Программалык камсыздоо: Microsoft Excel 2016 жана XLSTAT 2020.5.1.

Кошумча материал: Supplementary Table S1 ингибиция зонасынын диаметрлеринин, Table S2 болсо бактерия тирүүлүгүнүн CFU/mL маанилеринин деталдуу жыйынтыктарын камтыйт. Негизги PDFде жок кошумча сандык маанилер Verianla текстинде божомолдонгон эмес.

Каржылоо: PN-IV-P6-6.1-CoEx-2024-0025/11CoEx/2026 “Nutritional security by innovative strategies for boosting sustainable protein resources exploitation” — PROfutureFood долбоору.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Изилдөөнүн түпнуска салымдары макала жана Supplementary Materials ичинде бар экени; кошумча суроолор жооптуу авторго жөнөтүлүшү мүмкүн экени көрсөтүлгөн.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.

Авторлордун салымы: Концептуалдаштыруу: L.M. жана O.-C.O.; ыкма: L.M. жана O.-C.O.; изилдөө: L.M., O.-C.O., R.D.T., G.P. жана C.C.; биринчи долбоорду жазуу: L.M., O.-C.O., A.F., G.P. жана D.F.; карап чыгуу жана түзөтүү: R.D.T., C.C., L.M., O.-C.O., A.F. жана D.F.; көзөмөл: O.-C.O.; долбоорду башкаруу: L.M.; каржылоону алуу: O.-C.O.

Негизги ыкмалык чек: Изилдөө лабораториялык масштабдагы активдүү таңгактоо изилдөөсү. CEO/ZnO бөлүнүп чыгышы жана миграциясы, цитотоксикалуулук, азык-түлүк менен контакттын кеңири коопсуздугу жана коммерциялык масштабдагы текшерүү жүргүзүлгөн эмес. Нан эксперименти алдын ала мүнөздө, ал эми топуракка көмүү эксперименти стандарттык биодеградация сыноосу эмес.