Гели эмулсионии Pickering системаи эмулсиониест, ки дар он фазаҳои равған ва об ба ҷойи моддаҳои сатҳфаъоли молекулавӣ бо заррачаҳои сахти дар сатҳи байнифазавӣ адсорбсияшаванда устувор карда мешаванд ва ба шарофати шабакаи сеченакае, ки қатраҳо ва заррачаҳо ташкил медиҳанд, сохтори механикии монанд ба гел пайдо мекунад. Дар ин таҳқиқот хокаи барги аз флавоноидҳо бойи Ampelopsis grossedentata (Ampelopsis grossedentata leaf powder, AGP) ҳамчун устуворкунандаи заррачаҳои сахт ва триглисериди занҷираи миёна (medium-chain triglyceride, MCT) ҳамчун фазаи равғанӣ истифода шуд. Муҳаққиқон консентратсияи AGP-ро дар ҳудуди %2–4 ва фраксияи ҳаҷмии фазаи равғаниро дар ҳудуди %40–80 тағйир дода, ташаккули гел, сохтори қатраҳо ва устувории механикиро омӯхтанд; инчунин алоҳида санҷиданд, ки оё системаҳои интихобшуда лютеинро ҳангоми таъсири тезонидашудаи UV муҳофизат мекунанд ё не.

Дар тасвирҳои SEM-и заррачаҳои AGP шаклҳои номунтазами пулакчамонанд ва блокмонанд, чинҳои намоёни сатҳ, сохтори ноҳамвор ва баъзе агрегатҳо мушоҳида шуданд. Дар таҳлили лазерии андозаи заррачаҳо қиматҳои D₁₀, D₅₀ ва D₉₀ мутаносибан 2,154; 8,108 ва 51,78 µm буданд. Ин тақсимоти васеъ нишон медиҳад, ки AGP на аз заррачаҳои якхелаи якандоза, балки аз заррачаҳои андозаҳои гуногун дар миқёси микрометр иборат аст.

Илова кардани AGP шиддати сатҳи байнифазавиро дар сарҳади MCT/об коҳиш дод. Қимате, ки дар системаи оби тоза 32,92 mN/m буд, дар %1 AGP то 26,81 mN/m ва дар %2 AGP то тақрибан 25,17 mN/m коҳиш ёфт. Вақте ки консентратсияи AGP ба %3 ва бештар расид, коҳиши минбаъда маҳдуд монд ва байни ин консентратсияҳои баланд фарқи аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок мушоҳида нашуд. Манбаъ ин рафтори платоро бо тадриҷан сер шудани масоҳати дастраси сатҳи байнифазавӣ алоқаманд мекунад.

Кунҷи тамоси AGP, ки дар матни манбаъ гузориш шудааст, 70,46° мебошад. Ин таршавандагии миёнаи тақрибан 70° ба тавозуни гидрофилӣ–гидрофобӣ мувофиқ аст, ки ба ҷойи тамоман ба об ё тамоман ба равған майл кардани заррачаҳо, ҷойгиршавии онҳоро дар сарҳади равған–об мусоид мекунад. Дар тасвири Figure 3-и манбаъ ченкуниҳои тангенсӣ дар ду тарафи қатра ҳамчун 70,46° ва 70,61° нишон дода мешаванд, дар ҳоле ки матн кунҷи умумии тамосро 70,46° гузориш медиҳад.

Озмоишҳои макроскопии чаппа кардан нишон доданд, ки устувории гел ҳам ба миқдори AGP ва ҳам ба таносуби фазаи равғанӣ вобаста аст. Гелҳои дорои %4 AGP ҳангоми чаппа кардан дар ҳудуди %50–70 фазаи равғанӣ якпорчагии худро нигоҳ доштанд. Баръакс, ҳангоми зиёд кардани фазаи равғанӣ то %80, дар ҳамаи консентратсияҳои AGP сохтори худнигоҳдоранда аз байн рафт ва ҷудошавии намоёни равған ба амал омад. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки гарчанде боркунии бештари равған то нуқтаи муайян метавонад бастабандии қатраҳоро қавитар кунад, вақте иқтидори миқдори мавҷудаи заррачаҳо барои пӯшонидани сатҳи байнифазавӣ аз ҳад мегузарад, система ноустувор мешавад.

Ҳангоми собит нигоҳ доштани фазаи равғанӣ дар %70, зиёд кардани AGP аз %2 то %4 D₅₀-ро аз 21,77 µm то 13,32 µm ва D₉₀-ро аз 56,11 µm то 33,07 µm коҳиш дод. Баръакс, ҳангоми собит нигоҳ доштани AGP дар %4 ва зиёд кардани фазаи равғанӣ аз %50 то %70, D₅₀ аз 8,34 µm то 13,32 µm ва D₉₀ аз 18,96 µm то 33,07 µm афзуд. Ҳамин тавр, AGP-и бештар хурдшавии қатраҳоро дастгирӣ кард, дар ҳоле ки боркунии бештари равған сохтори зичтар бастабандишуда, вале дорои қатраҳои калонтарро ба вуҷуд овард.

Ба мустаҳкамии гел низ ҳамин ду тағйирёбанда таъсир расонданд. Ҳангоми %70 будани фазаи равғанӣ, зиёд кардани AGP аз %2 то %4 мустаҳкамии гелро аз 3,07 × 10⁻² N то 5,04 × 10⁻² N баланд кард. Ҳангоми собит будани AGP дар %4, зиёд кардани таносуби равған аз %50 то %70 бошад мустаҳкамии гелро аз 3,25 × 10⁻² N то 5,04 × 10⁻² N баланд намуд. Дар байни формулятсияҳои омӯхташуда системаи %4 AGP + %70 MCT беҳтарин иҷрои умумии сохториро нишон дод.

Дар ченкуниҳои микрореологияи ғайрифаъол индекси чандирӣ (Elasticity Index, EI) ва индекси макроскопии часпакӣ (Macroscopic Viscosity Index, MVI) дар марҳилаи аввал босуръат афзуда, баъд ба қиматҳои устувортар наздик шуданд. Зиёд кардани AGP аз %2 то %4 ва дар шароити %4 AGP зиёд кардани таносуби равған аз %50 то %70 қиматҳои EI ва MVI-ро афзоиш дод. Манбаъ махсус таъкид мекунад, ки барои ин параметрҳо ҳадди универсалии “хуб/бад” вуҷуд надорад; EI ва MVI дар ин таҳқиқот барои муқоисаи формулятсияҳо дар дохили ҳамон система истифода шуданд.

Дар озмоиши муҳофизати лютеин, лютеин дар MCT бо консентратсияи 2,0 mg/mL омода шуда, гелҳо дар масофаи 15 cm аз лампаи 6 W UV, дар 30 °C ба таъсир гузошта шуданд. Дар охири рӯзи ҳафтум, дар назорати MCT-и бе заррача танҳо %14,9 лютеин боқӣ монд, дар ҳоле ки гели эмулсионии дорои %4 AGP ва %70 фазаи равғанӣ %55,9 нигоҳдории лютеин нишон дод. Манбаъ таъсири муҳофизатиро ҳам бо монеаи физикии байнифазавии аз ҷониби заррачаҳо ташкилшуда ва ҳам бо саҳми эҳтимолии антиоксидантии флавоноидҳои табиатан дар AGP мавҷудбуда алоқаманд мекунад. Аммо таҳқиқот ин ду саҳмро бо гурӯҳҳои назоратии алоҳида ба таври миқдорӣ аз ҳам ҷудо накардааст.

Ҳадди асосии тафсир: Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки AGP дар миқёси лабораторӣ ҳамчун устуворкунандаи гели эмулсионии Pickering ва матритсаи интиқолдиҳандаи лютеин умедбахш аст. Бо вуҷуди ин, озмоиш ба таъсири тезонидашудаи 7-рӯзаи UV асос ёфтааст; ҳазм, дастрасии биологӣ, матритсаи воқеии ғизо, нигоҳдории дарозмуддати тиҷоратӣ ё самаранокии биологӣ дар истеъмоли инсон арзёбӣ нашудаанд. Ибораи “сабз” ё “платформаи устувор” потенсиалро ифода мекунад; дар таҳқиқот таҳлили давраи ҳаёт гузаронида нашудааст.

Масъалаи асосии таҳқиқот чист?

Пайвастагиҳои биологии фаъоли липофилӣ, ба мисли лютеин, ба муҳити равғанӣ аффинитети баланд доранд, аммо паҳншавии онҳо дар об маҳдуд аст. Илова бар ин, таъсирҳои муҳити зист, ба мисли оксиген, рӯшноӣ ва гармӣ, метавонанд таҷзияи ин пайвастагиҳоро тезонанд. Ин ҳолат истифодаи пайвастагиҳои липофилиро дар ғизои функсионалӣ ё системаҳои интиқолдиҳанда душвор мекунад.

Эмулсияҳои равған-об метавонанд барои паҳн кардани пайвастагиҳои липофилӣ дар муҳити обӣ истифода шаванд. Аммо дар эмулсияҳои классикӣ сатҳи байнифазавӣ аксаран бо моддаҳои сатҳфаъоли массаи молекулавии паст ё сафедаҳо устувор карда мешавад. Вақте ки ин қабатҳои байнифазавӣ бо гузашти вақт суст мешаванд, қатраҳои равған метавонанд якҷоя шаванд ва моддаи фаъоли капсулашуда зудтар аз даст равад.

Дар эмулсияҳои Pickering бошад сарҳади равған-об бо заррачаҳои сахт устувор карда мешавад. Азбаски ҷудо шудани заррачаҳои сахт аз сатҳи байнифазавӣ метавонад аз ҷиҳати энергетикӣ душвор бошад, заррачаҳои мувофиқ метавонанд дар атрофи қатраҳо қабати аз ҷиҳати механикӣ устувортар ташкил кунанд. Агар заррачаҳо дар фазаи пайваста бо ҳамдигар ё қатраҳои ҳамсоя таъсир карда, шабакаи сеченака ташкил кунанд, эмулсия метавонад рафтори монанд ба гел пайдо кунад.

Равиши хоси таҳқиқот истифодаи бевоситаи хокаи барги Ampelopsis grossedentata ба ҷойи як пайвастагии ягона, ба монанди дигидромирисетини тозашуда мебошад. Манбаъ муҳокима мекунад, ки AGP компонентҳои гуногун, аз ҷумла полисахаридҳо, сафедаҳо, нахҳои ғизоӣ ва пайвастагиҳои фенолиро якҷоя дорад ва ин таркиби мураккаб метавонад ба хусусиятҳои сатҳӣ, таршавандагӣ ва рафтори байнифазавӣ таъсир расонад.

Гели Эмулсионии Pickering Чист?

Гели эмулсионии Pickering сохтори эмулсиониест, ки дар он қатраҳои равған бо заррачаҳои сахти ба сарҳади равған–об адсорбсияшуда устувор мешаванд ва таъсири мутақобилаи қатра/заррача шабакаи пайвастаи сеченака ташкил карда, ба система рафтори худнигоҳдорандаи монанд ба гел медиҳад; дар ин таҳқиқот устуворкунандаи сахт AGP ва фазаи равғанӣ MCT мебошад.

Чаро AGP бевосита ҳамчун хокаи барг истифода шудааст?

Баргҳои Ampelopsis grossedentata маводи растание мебошанд, ки дар манбаъ инчунин ҳамчун “Tengcha tea” ёд шудаанд ва бо флавоноидҳо, аз ҷумла дигидромирисетин, алоқаманданд. Ба даст овардани дигидромирисетини тоза равандҳои иловагӣ, ба монанди экстраксия, ҷудокунӣ ва тозакуниро талаб мекунад. Муҳаққиқон ба ҷойи ин AGP-ро, ки компонентҳои сохторӣ ва кимиёвии растаниро якҷоя дорад, бевосита ҳамчун устуворкунандаи заррачаҳо арзёбӣ карданд.

Миқдори намии AGP-и дар ин таҳқиқот истифодашуда %7,70 ± 0,43 аст. Аммо таҳқиқот консентратсияҳои флавоноидҳои умумӣ, дигидромирисетин ё моддаҳои алоҳидаи фенолиро дар партияи истифодашудаи AGP ба таври ҷудогона миқдорӣ муайян накардааст. Аз ин рӯ, хулосаи миқдорӣ ба мисли “ин қадар аз таъсири муҳофизатии AGP аз DMY ба вуҷуд омад” баровардан мумкин нест.

Морфология ва андозаи заррачаҳои AGP

Хокаи AGP бо микроскопи электронии сканерии Quattra S таҳқиқ карда шуд. Хока ба рӯйи лентаи ноқил паҳн шуда, дар вакуум бо тилло пӯшонида шуд ва тасвирҳо дар шиддати тезонандаи 5,0 kV гирифта шуданд.

Дар тасвири SEM-и манбаъ заррачаҳо шаклҳои номунтазами пулакчамонанд ва блокмонанд, чинҳои намоён ва сатҳҳои ноҳамвор доранд. Инчунин дида мешавад, ки баъзе заррачаҳо ба ҳам часпида, агрегатҳо ташкил кардаанд. Манбаъ муҳокима мекунад, ки ин сатҳҳои ноҳамвор метавонанд масоҳати тамос бо сарҳади равған-обро зиёд карда, ба нигоҳдории механикӣ дар сатҳи байнифазавӣ мусоидат кунанд; ин тафсир ченкунии мустақими нигоҳдории як заррача дар сатҳи байнифазавӣ нест.

Андозаи заррачаҳо бо анализатори лазерии андозаи заррачаҳои BT-9300H муайян карда шуд. Пеш аз ченкунӣ AGP дар оби деионизатсияшуда бо ултрасадо пароканда карда шуда, қимати obscuration ба %15–16 танзим гардид. Нишондиҳандаи шикасти об 1,33 истифода шуд.

Фарқи калон байни D₁₀ ва D₉₀ нишон медиҳад, ки AGP тақсимоти нисбатан васеи андозаи заррачаҳо дорад. Манбаъ пешниҳод мекунад, ки заррачаҳои хурд метавонанд холигиҳои байни заррачаҳои калонтарро пур карда, ба бастабандии зичтари заррачаҳо мусоидат кунанд. Бо вуҷуди ин, танҳо тақсимоти андозаи заррачаҳо таносуби воқеии пӯшонидани сатҳи байнифазавии равған-обро аз ҷониби заррачаҳо исбот намекунад.

Чаро шиддати сатҳи байнифазавӣ чен карда шуд?

Шиддати сатҳи байнифазавӣ бузургиест, ки бо энергияи озоди барои васеъ кардани сарҳади ду фазаи омехтанашаванда зарур алоқаманд аст. Шиддати пасттари сатҳи байнифазавӣ байни MCT ва об нишон медиҳад, ки компонентҳои сатҳфаъоли аз дисперсияи AGP омада метавонанд бо сарҳади равған-об таъсир кунанд.

AGP дар оби ултратоза пароканда карда шуда, дар ҳарорати хона 10 дақиқа соникатсия ва дар 8500 rpm 15 дақиқа центрифуга шуд. Шиддати сатҳи байнифазавии фазаи болоӣ бо MCT тавассути анализатори оптикии кунҷи тамоси Theta Lite бо усули pendant-drop чен карда шуда, профили қатра ба равиши Young–Laplace мутобиқ карда шуд. Оби ултратозаи бе AGP ҳамчун назорат истифода шуд.

Нуктаи муҳим ин аст, ки бо афзоиши консентратсияи AGP шиддати сатҳи байнифазавӣ беохир ва пайваста коҳиш намеёбад. Дар консентратсияҳои %3 ва болотар плато ба вуҷуд омадааст. Манбаъ инро бо он шарҳ медиҳад, ки баъд аз ба қадри кофӣ ишғол шудани сатҳи байнифазавӣ аз ҷониби заррачаҳо, заррачаҳои иловагӣ бештар дар фазаи пайваста боқӣ мемонанд.

Чаро Кунҷи Тамоси Тақрибан 70° Муҳим Аст?

Кунҷи тамоси 70,46°, ки барои AGP дар матни манбаъ гузориш шудааст, нишон медиҳад, ки заррача тамоман гидрофилӣ ё тамоман гидрофобӣ рафтор намекунад ва барои нигоҳ доштан дар сарҳади MCT–об таршавандагии миёнаи мувофиқ дорад; ин қимат худ аз худ устувории эмулсияро исбот намекунад, аммо дар якҷоягӣ бо шиддати сатҳи байнифазавӣ ва натиҷаҳои гел далели физикии дастгиркунандаи устуворкунии Pickering мебошад.

Дар ченкунии кунҷи тамос AGP ба шакли pellet-и силиндрии тақрибан 20 mm диаметр ва 3 mm баландӣ фишурда шуда, дар ҳуҷайраи кварсии пур аз MCT ҷойгир карда шуд ва ба сатҳ 12 µL қатраи оби ултратоза гузошта шуд. Шакли қатра 20 сония сабт ва бо нармафзори OneAttension 3.0 ба модели Young–Laplace мутобиқ карда шуд.

Дар Figure 3-и манбаъ дар ду канори қатра кунҷҳои тангенсии 70,46° ва 70,61° дида мешаванд. Азбаски матн кунҷи тамоси AGP-ро 70,46° гузориш мекунад, Verianla қимати 70,46°-и матни манбаъро ҳамчун қимати асосии рақамӣ нигоҳ медорад; ченкунии дуҷонибаи тасвир низ ҳамчун ҷузъиёти дохилии манбаъ қайд мешавад.

Гелҳои эмулсионии Pickering чӣ гуна омода шуданд?

Фраксияи массавии AGP \(w\) дар ҳудуди %2,0–4,0 ва фраксияи ҳаҷмии фазаи равғанӣ \(\varphi\) дар ҳудуди %40–80 тағйир дода шуд. Миқдори пешакӣ муайяншудаи MCT ба дисперсияи обии AGP илова шуда, омехта дар гомогенизатори баландсуръати Ultra-Turrax T18 дар ҳарорати хона бо 15.000 rpm, 3 дақиқа коркард шуд.

Гелҳои омодашуда то таҳлилҳои минбаъда дар ҳарорати хона нигоҳ дошта шуданд.

Озмоиши макроскопии гел чиро нишон дод?

Гелҳои омодашуда аввал ҳангоми нигоҳдории статикӣ мушоҳида шуда, баъд бо чаппа кардани зарфҳо сохтори худнигоҳдоранда санҷида шуд. Ин озмоиши оддӣ ба таври визуалӣ арзёбӣ мекунад, ки оё намуна ҳангоми чаппа кардан ҷорӣ мешавад ё шакли худро нигоҳ медорад.

Дар %2 AGP намунаҳои дорои %40 ва %50 равған ҳангоми чаппа кардан ҷараёни равшан нишон доданд. Дар намунаи дорои %60 равған ҷойивазкунӣ маҳдудтар буд. Ҳангоми зиёд кардани AGP то %3 ва %4 муқовимати умумии сохторӣ афзуд; аммо дар баъзе намунаҳои дорои %40 равған ҳанӯз деформатсия мушоҳида мешуд.

Гелҳои дорои %4 AGP ва %50, %60 ва %70 равған дар ҳолати чаппашуда якпорчагии худро нигоҳ доштанд. Аммо ҳангоми зиёд кардани фазаи равғанӣ то %80 дар ҳамаи консентратсияҳои AGP ҷудошавии равған ба амал омад ва намунаҳо хусусияти худнигоҳдорандаи худро аз даст доданд.

Пас аз ин скрининги пешакӣ барои озмоишҳои муфассал ду силсила интихоб шуд: ҳангоми собит будани таносуби равған дар %70, AGP %2, %3 ва %4; ҳангоми собит будани AGP дар %4, фазаи равғанӣ %50, %60 ва %70.

Андозаи қатраҳо чӣ гуна чен карда шуд?

Гелҳои эмулсионӣ пеш аз ченкунӣ бо оби деионизатсияшуда ба таври мувофиқ тунук карда шуда, ба анализатори лазерии андозаи заррачаҳо интиқол дода шуданд ва obscuration ба %15–16 танзим гардид. Дастгоҳ параметрҳои тақсимот, аз ҷумла D₁₀, D₅₀ ва D₉₀-ро ба таври автоматӣ ҳисоб кард.

Ҳарфҳои гуногуни болоӣ дар ҷадвали манбаъ фарқиятҳои омориро дар ҳамон сутун нишон медиҳанд; муқоисаҳо бо ANOVA-и яксамта ва озмоиши бисёрдиапазонаи Duncan анҷом дода шуда, p < 0,05 аҳамиятнок ҳисоб шудааст. Ҷадвали ин ҷо барои хондан осон будан қиматҳои манбаъро нигоҳ медорад, вале ҳарфҳои болоиро такрор намекунад.

Ҳангоми собит будани таносуби равған дар %70, зиёд шудани AGP дар ҳамаи персентилҳои асосии диаметр боиси хурдшавӣ шуд. Ин бо он мувофиқ аст, ки заррачаҳои бештар метавонанд қатраҳои равғанро пӯшонанд ва якҷояшавиро маҳдуд кунанд.

Ҳангоми собит будани AGP дар %4 ва зиёд шудани таносуби равған аз %50 то %70 бошад, ҳамаи ченкуниҳои асосии диаметр калон шуданд. Азбаски миқдори собити заррачаҳо бояд масоҳати бештари сатҳи байнифазавии равған-обро пӯшонад, зичии заррачаҳо барои ҳар қатра метавонад коҳиш ёбад. Ҳамзамон, таносуби бештари равған қатраҳоро ба ҳам наздик карда, сохтори зич бастабандишударо ташкил кард.

Микроскопияи оптикӣ чӣ илова кард?

Аз гели тоза 20 µL намуна ба рӯйи лам гирифта шуда, бо ламел пӯшонида ва фавран дар микроскопи оптикии BH200P таҳқиқ шуд.

Ҳангоми собит будани %4 AGP ва зиёд кардани таносуби равған аз %50 то %60, шумораи қатраҳо афзуд, аммо аксари қатраҳо сферикӣ ва нисбатан якхела монданд. Дар %70 равған таносуби қатраҳои калонтар зиёд шуд, масофаи байни қатраҳо кам гардид ва баъзан тамос ё агрегатсияи сабук мушоҳида шуд.

Ҳангоми собит будани таносуби равған дар %70 ва зиёд кардани AGP аз %2 то %4, таносуби қатраҳои калон кам шуда, тақсимот якхелатар ва зичтар гардид. Азбаски тасвирҳои воқеии микроскопӣ дар ин таҳқиқот мушоҳидаи аввалияи таҷрибавӣ мебошанд, онҳо аз ҷониби Verianla ҳамчун микрографи сунъӣ аз нав сохта нашудаанд.

Мустаҳкамии гел чӣ гуна чен карда шуд?

Гелҳо ба зарфҳои силиндрии 20 mL тавре гузаронида шуданд, ки баландии намуна 15 mm бошад. Анализатори текстураи TA.XT plus ва проби P0.5 дар реҷаи GMIA Gelation истифода шуданд.

Мустаҳкамии гел муқовимати механикиеро ифода мекунад, ки проб ҳангоми ворид шудан ба шабакаи гел бо он рӯ ба рӯ мешавад. Қимати баландтар дар ҳамон шароити озмоиш ба сохтори дохилии шабакаи устувортар ва қавитар мувофиқ аст.

Манбаъ Figure 6 гурӯҳҳои мобайниро низ бо диаграммаи сутунӣ нишон медиҳад; аммо матни асосӣ танҳо қиматҳои ниҳоиро ба таври рақамӣ медиҳад. Аз ин рӯ, Verianla аз график қиматҳои мобайниро ҳамчун ченкунии дақиқ ҳосил накардааст.

Чаро %4 AGP ва %70 MCT Ҳамчун Беҳтарин Формулятсияи Сохторӣ Интихоб Шуд?

Дар байни шароити омӯхташуда, комбинатсияи %4 AGP + %70 MCT ҳамзамон баландтарин мустаҳкамии гузоришшудаи гел — 5,04 × 10⁻² N, ҷавобҳои баланди микрореологии EI/MVI ва якпорчагии гелро ҳангоми чаппа кардан нишон дод; аммо вайрон шудани ҳамаи формулятсияҳо дар %80 фазаи равғанӣ нишон медиҳад, ки ин оптимум танҳо барои ҳудуди формулятсияҳои санҷидашуда эътибор дорад.

EI ва MVI чист?

Микрореология бо микрореометри оптикии Rheolaser Master анҷом дода шуд. 20 mL намуна ба вали махсуси ченкунӣ гирифта шуда, бе татбиқи деформатсияи механикӣ аз берун чен карда шуд. Система ҳаракати Brown-и заррачаҳои табиии парокандакунандаи дохили намунаро бо детектори CCD дар давоми 15.000 сония дар 25 °C пайгирӣ кард.

Индекси чандирӣ (EI) бо инкишофи сохторҳои чандир дар гели эмулсионӣ ва рафтори барқароршавии сохтор пас аз микродеформатсия алоқаманд аст. Индекси макроскопии часпакӣ (MVI) ба таври муқоисавӣ нишон медиҳад, ки ҳаракати қатраҳо то чӣ андоза маҳдуд шудааст ва муқовимати часпакии система чӣ гуна аст.

Манбаъ маҳдудияти муҳимро таъкид мекунад: барои EI ва MVI ҳадҳои универсалии критикие, ки ба ҳамаи гелҳои эмулсионии Pickering татбиқ шаванд, вуҷуд надоранд. Ин қиматҳо ба хусусиятҳои заррачаҳо, формулятсия, таносуби фазаи пароканда ва шароити ченкунӣ вобастаанд. Аз ин рӯ, дар ин таҳқиқот ҳадди универсалии монанди “агар EI аз ин қимат зиёд шавад, гел устувор аст” истифода нашудааст.

Ҳар ду индекс дар оғоз босуръат афзуда, баъд ба рафтори устувортар наздик шуданд. Ҳангоми собит будани таносуби равған дар %70 ва зиёд шудани AGP бо тартиби %2 → %3 → %4, EI ва MVI афзуданд. Ҳангоми собит будани AGP дар %4 ва зиёд шудани таносуби равған бо тартиби %50 → %60 → %70 низ EI ва MVI афзуданд.

Ин натиҷаҳо бо ченкуниҳои мустаҳкамии гел як самти умумиро нишон доданд: AGP-и бештар дар ҳудуди омӯхташуда ба қавитар шудани шабакаи заррачаҳо мусоидат кард; фазаи равғании бештар дар сатҳи мувофиқ бошад боиси бастабандии зичтари қатраҳо ва маҳдуд шудани ҳаракати онҳо гардид.

Оё фишурдашавии қатраҳо танҳо худ ташаккули гелро шарҳ медиҳад?

Манбаъ эътироф мекунад, ки дар эмулсияҳои зичи Pickering droplet jamming, яъне фишурдашавии қатраҳо, метавонад ба рафтори монанд ба гел мусоидат кунад. Аммо афзоиши мустаҳкамии гел ва EI/MVI ҳангоми зиёд шудани консентратсияи AGP нишон медиҳад, ки на танҳо фишурдашавии геометрии қатраҳо, балки мустаҳкамкунии сатҳи байнифазавӣ аз ҷониби заррачаҳои AGP ва шабакаи фазаи пайваста низ муҳим аст.

Озмоиши муҳофизати лютеин чӣ гуна гузаронида шуд?

Лютеин аввал дар MCT бо консентратсияи 2,0 mg/mL ҳал карда шуд. Бо истифода аз ин фазаи равғании MCT-и дорои лютеин гелҳои эмулсионии Pickering омода карда шуданд.

Намунаҳо ба валҳои шишагии 10 mL бо сарпӯши тобдор гузаронида шуда, дар масофаи 15 cm аз лампаи 6 W UV, дар 30 °C ба шуоъдиҳии UV гузошта шуданд. Тақрибан ҳар ду рӯз 100 mg намуна гирифта шуд.

Намунаи гирифташуда бо 10 mL омехтаи этанол/n-гексан дар таносуби ҳаҷмии 1:1 экстраксия шуда, се маротиба 10 сония вортекс ва дар 8000 rpm 10 дақиқа центрифуга гардид. Фазаи болоӣ мувофиқ тунук карда шуда, абсорбанс дар 446 nm бо спектрофотометри UV-Vis чен карда шуд. Миқдори лютеин бо каҷи калибровкаи қаблан сохташуда ҳисоб шуд.

Системаи MCT, ки ҳамон консентратсияи лютеинро дошт, вале заррачаҳои AGP надошт, ҳамчун назорат истифода шуд.

Муодилаи (1) ҳисоб мекунад, ки баъд аз вақти муайяни таъсири UV чанд фоизи лютеини ибтидоӣ дар намуна боқӣ мондааст.

• \(C_1\): миқдори ибтидоии лютеин дар намуна.
• \(C_2\): миқдори лютеини боқимонда пас аз вақти муайяни таъсири UV.
• \(C_2/C_1\): таносуби беандоза, ки фраксияи боқимондаро нишон медиҳад.
• ×100%: фраксияро ба фоизи нигоҳдорӣ табдил медиҳад.

Масалан, ҳар қадар қимати фоиз кам шавад, ҳамон қадар қисми бештари лютеини ибтидоӣ дар шароити озмоиш гум шудааст. Нигоҳдории баланд бошад танҳо нишон медиҳад, ки дар ҳамин шароити таъсири UV лютеин бештар муҳофизат шудааст; он дастрасии биологӣ пас аз ҳазм ё самаранокиро дар бадани инсон чен намекунад.

%55,9 Нигоҳдории Лютеин Дар Рӯзи Ҳафтум Чӣ Маъно Дорад?

%55,9 нигоҳдории лютеин маънои онро дорад, ки дар гели Pickering-и дорои %4 AGP ва %70 MCT, %55,9 аз лютеини ибтидоӣ пас аз таъсири тезонидашудаи ҳафтрӯзаи нури 6 W UV дар 30 °C дар ҳолати ченшаванда боқӣ монд; дар ҳамон озмоиш назорати MCT-и бе заррача дар %14,9 монд, аммо ин натиҷа далели мустақими муҳлати нигоҳдории тиҷоратӣ ё дастрасии биологӣ дар инсон нест.

Тибқи тамоюли умумии Figure 8-и манбаъ, дар ҳамаи намунаҳо лютеин бо гузашти вақт кам шуд. Ҳамаи системаҳои дорои AGP дар фазаи равғании %70 нисбат ба назорати MCT нигоҳдории баландтар доштанд. Гурӯҳҳои %3 ва %4 AGP дар рӯзи ҳафтум ба қиматҳои наздик расиданд, дар ҳоле ки %4 AGP дар марҳилаи аввали таъсир муҳофизати каме баландтар нишон дод.

Ҳангоми собит будани %4 AGP, зиёд кардани фазаи равғанӣ аз %50 то %70 низ нигоҳдории лютеинро афзоиш дод ва системаи %70 равған дар тамоми давраи ченкунӣ баландтарин устувориро нишон дод. Манбаъ инро бо он шарҳ медиҳад, ки бастабандии зичтари қатраҳо метавонад диффузияи оксиген ва оксидшавии ба рӯшноӣ вобастаро маҳдуд кунад. Ин механизми молекулавии диффузия дар таҳқиқот бо ченкунии мустақими гузаронандагии оксиген санҷида нашудааст.

Монеаи физикӣ ва саҳми антиоксидантиро чӣ гуна ҷудо кардан лозим?

Манбаъ муҳофизати AGP-ро бо шарҳи дукомпонентӣ тафсир мекунад: қабати заррачаҳо дар атрофи қатраҳои равған ва шабакаи гел метавонанд муҳофизати физикӣ таъмин кунанд; флавоноидҳои табиии AGP бошанд метавонанд ба муҳофизати кимиёвии антиоксидантӣ саҳм гузоранд.

Аммо таҳқиқот AGP-и аз флавоноидҳо тозашуда, заррачаи тозашудаи бе флавоноид ё назорати беантиоксиданти дорои сохтори механикии ҳамарзишро истифода накардааст. Аз ин рӯ, таҷрибавӣ ҷудо кардан мумкин нест, ки кадом қисми натиҷаи %55,9 аз монеаи физикӣ ва кадом қисми он аз кимиёи флавоноидҳо сарчашма мегирад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• AGP аз заррачаҳои растании ноҳамвор бо андозаи микрометрӣ ва тақсимоти васеи андоза иборат аст.
• Дисперсияи AGP шиддати сатҳи байнифазавии MCT/обро нисбат ба назорати об ба таври назаррас коҳиш дод.
• Кунҷи тамоси тақрибан 70°, ки дар манбаъ гузориш шудааст, ба таршавандагии миёнаи мувофиқ барои устуворкунии Pickering мувофиқат мекунад.
• %4 AGP дар ҳудуди %50–70 фазаи равғанӣ устувории қавии чаппа карданро нишон дод.
• %80 фазаи равғанӣ дар ҳамаи сатҳҳои AGP аз иқтидори устуворкунӣ гузашт.
• Ҳангоми собит будани равған дар %70, афзоиши AGP диаметрҳои қатраҳоро коҳиш дод.
• Ҳангоми собит будани AGP дар %4 ва зиёд шудани фазаи равғанӣ аз %50 то %70, диаметрҳои қатраҳо ва бастабандии қатраҳо афзуданд.
• %4 AGP + %70 MCT дар шароити омӯхташуда баландтарин мустаҳкамии умумии гел ва ҷавоби мусоиди микрореологиро дод.
• Гелҳои дорои AGP дар озмоиши тезонидашудаи UV лютеинро нисбат ба назорати MCT беҳтар муҳофизат карданд.
• Гели %4 AGP + %70 MCT дар охири рӯзи 7 %55,9 нигоҳдории лютеин нишон дод.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Гуфтан мумкин нест, ки бо зиёд шудани таносуби равған устувории сохторӣ беохир зиёд мешавад; дар %80 равған система вайрон шуд.
• Гуфтан мумкин нест, ки %4 AGP дар байни ҳамаи консентратсияҳои имконпазир оптимуми глобалӣ аст; таҳқиқот сатҳҳои баландтар ё мобайнии AGP-ро ба таври систематикӣ скрининг накардааст.
• Таносуби воқеии пӯшонидани сатҳи байнифазавӣ аз ҷониби заррачаҳои AGP мустақиман миқдорӣ муайян нашудааст.
• Миқдори умумии флавоноид ё дигидромирисетини AGP дар ин партия дар таҷриба ба таври миқдорӣ гузориш нашудааст.
• Андозаи саҳми монеаи физикӣ ва саҳми кимиёвии антиоксидантӣ алоҳида муайян нашудааст.
• Озмоиши 7-рӯзаи UV озмоиши муқаррарии муҳлати нигоҳдории тиҷоратӣ нест.
• Дастрасии биологии лютеин пас аз ҳазм ё самаранокии биологии он арзёбӣ нашудааст.
• Иҷроиш дар матритсаи воқеии ғизо бо ин таҷриба тасдиқ нашудааст.
• Ибораи “платформаи устувор/сабз” натиҷаи таҳлили давраи ҳаёт нест.
• Саломатии инсон ё фоидаи клиникӣ дар ин таҳқиқот озмуда нашудааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

1. Маводҳо

Миқдори намии AGP %7,70 ± 0,43 аст ва аз Enshi Zhiyi Tea Co., Ltd. гирифта шудааст. MCT ва стандарти лютеин бо тозагии ≥%98 аз Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. гирифта шуданд. Дигар моддаҳои кимиёвӣ бо тозагии таҳлилӣ истифода шуда, дар ҳамаи озмоишҳо оби деионизатсияшуда интихоб гардид.

2. Таҳлили SEM-и AGP

AGP дар дастгоҳи Quattra S SEM таҳқиқ карда шуд. Хока ба рӯйи лентаи часпаки ноқил паҳн шуда, бо усули sputter дар вакуум бо тилло пӯшонида шуд ва дар шиддати тезонандаи 5,0 kV тасвирбардорӣ гардид. Тасвирҳо морфологияи ноҳамвор, номунтазам ва дар баъзе ҷойҳо агрегатсияшударо нишон доданд.

3. Андозаи заррачаҳои AGP

Анализатори лазерии андозаи заррачаҳои BT-9300H истифода шуд. Намуна дар оби деионизатсияшуда бо ултрасадо пароканда карда шуда, obscuration ба %15–16 оварда шуд ва нишондиҳандаи шикасти об 1,33 истифода гардид. D₁₀ = 2,154 µm, D₅₀ = 8,108 µm ва D₉₀ = 51,78 µm мебошанд.

4. Шиддати сатҳи байнифазавӣ

AGP дар оби ултратоза пароканда карда шуда, 10 дақиқа соникатсия ва дар 8500 rpm 15 дақиқа центрифуга шуд. Фазаи болоӣ дар анализатори оптикии кунҷи тамоси Theta Lite бо усули pendant-drop нисбат ба MCT чен карда шуд ва профили қатра ба равиши Young–Laplace мутобиқ гардид.

Оби тоза 32,92 mN/m, %1 AGP 26,81 mN/m ва %2 AGP тақрибан 25,17 mN/m нишон дод. Байни гурӯҳҳои %3 ё бештар AGP фарқи аҳамиятнок муайян нашуд.

5. Кунҷи тамос

Pellet-ҳои AGP бо диаметри тақрибан 20 mm ва баландии 3 mm дар MCT ҷойгир карда шуда, ба сатҳ 12 µL оби ултратоза гузошта шуд ва шакли қатра 20 сония сабт гардид. Матни манбаъ кунҷи тамосро 70,46° гузориш медиҳад.

6. Омодасозии гели эмулсионии Pickering

Фраксияи массавии AGP дар ҳудуди %2–4 ва фраксияи ҳаҷмии MCT дар ҳудуди %40–80 тағйир дода шуд. Омехтаҳо бо Ultra-Turrax T18 дар 15.000 rpm, 3 дақиқа ва дар ҳарорати хона гомогенизатсия шуданд.

7. Скрининги макроскопӣ

Намунаҳо бо нигоҳдории статикӣ ва озмоиши чаппа кардан таҳқиқ шуданд. Дар фазаи равғании %80 дар ҳамаи формулятсияҳо ҷудошавии равған мушоҳида шуд. %4 AGP ва фазаи равғании %50–70 дар ҳолати чаппашуда якпорчагии худро нигоҳ доштанд.

8. Андозаи қатраҳо

Гелҳо бо оби деионизатсияшуда тунук карда шуда, дар анализатори лазерии андозаи заррачаҳо дар шароити obscuration %15–16 таҳлил шуданд. Ҳамаи қиматҳои асосии Table 1-и манбаъ дар ҷадвали боло оварда шудаанд.

9. Микроскопияи оптикӣ

20 µL намунаи тоза дар микроскопи оптикии BH200P таҳқиқ карда шуд. Дар %70 равған, афзоиши AGP қатраҳои хурдтар ва якхелатар; дар %4 AGP, афзоиши равған сохтори зичтар бастабандишуда ва дорои қатраҳои калонтарро ба вуҷуд овард.

10. Мустаҳкамии гел

Системаи TA.XT plus/P0.5, суръати проби 1,0 mm/s, қувваи триггери 3,0 g ва масофаи пенетратсияи 4 mm истифода шуданд. Системаи %4 AGP + %70 равған бо 5,04 × 10⁻² N ба баландтарин мустаҳкамии гел дар байни гурӯҳҳои омӯхташуда расид.

11. Микрореологияи ғайрифаъол

Дар дастгоҳи Rheolaser Master, 20 mL намуна дар 25 °C давоми 15.000 сония бе татбиқи деформатсияи беруна пайгирӣ шуд. Ҳаракати Brown бо детектори CCD сабт шуда, EI ва MVI аз ҷониби Rheosoft Master 1.4.0.0 ҳисоб шуданд.

Бо зиёд шудани консентратсияи AGP ва фазаи равғанӣ дар ҳудуди мувофиқ ҳар ду индекс баланд шуданд. Манбаъ мегӯяд, ки барои EI/MVI ҳадҳои универсалии критикӣ вуҷуд надоранд.

12. Фотоустувории лютеин

Лютеин дар MCT бо консентратсияи 2,0 mg/mL омода шуд. Намунаҳо дар валҳои шишагии 10 mL бо сарпӯши тобдор, дар масофаи 15 cm аз лампаи 6 W UV ва дар 30 °C нигоҳ дошта шуданд. Ҳар ду рӯз тақрибан 100 mg намуна гирифта шуд.

Экстраксия бо 10 mL омехтаи этанол/n-гексан 1:1 (v/v) анҷом дода шуд, намуна се маротиба 10 сония вортекс ва дар 8000 rpm 10 дақиқа центрифуга гардид. Абсорбанс дар 446 nm чен шуда, миқдори лютеин бо каҷи калибровка муайян карда шуд.

Рӯзи ҳафтум: назорати MCT %14,9; системаи %4 AGP + %70 равған %55,9 лютеинро нигоҳ дошт.

13. Таҳлили оморӣ

Маълумот аз се такрори мустақили таҷрибавӣ ба даст омада, ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ гузориш шуд. IBM SPSS Statistics 26.0 истифода гардид. Фарқиятҳои гурӯҳӣ бо таҳлили дисперсияи яксамта (one-way ANOVA), муқоисаҳои post hoc бо озмоиши бисёрдиапазонаи Duncan арзёбӣ шуданд. Ҳадди аҳамиятнокӣ p < 0,05 аст. Коркарди маълумот ва омодасозии шаклҳо бо OriginPro 2024 анҷом дода шуд.

14. Маҳдудиятҳои асосии методологии таҳқиқот

• Таносуби воқеии пӯшонидани сатҳи байнифазавӣ аз ҷониби AGP мустақиман миқдорӣ муайян нашудааст.
• Профили муфассали кимиёвии фенолӣ/флавоноидии партияи истифодашудаи AGP дар ин мақола чен нашудааст.
• Монеаи физикӣ ва муҳофизати кимиёвии антиоксидантӣ бо системаҳои назоратии алоҳида аз ҳам ҷудо нашудаанд.
• Скрининги формулятсия барои AGP бо ҳудуди %2–4 ва барои фазаи равғанӣ бо ҳудуди %40–80 маҳдуд аст.
• Озмоиши муҳофизати лютеин таъсири тезонидашудаи UV мебошад.
• Рафтори лютеин дар матритсаи воқеии ғизо, ҳазми меъдаю рӯда ё дастрасии биологӣ санҷида нашудааст.
• Таҳқиқот калонкунии миқёси саноатӣ ё арзёбии давраи ҳаётро анҷом надодааст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ: Fabrication and Characterization of Ampelopsis grossedentata Leaf Powder-Stabilized Pickering Emulsion Gels

Муаллифон: Si Chen; Yanyu Li; Benguo Liu.

Тартиби муаллифон: Тартиб дар PDF-и манбаъ айнан нигоҳ дошта шудааст.

Саҳми баробар: Дар манбаъ изҳороти муаллифи якуми баробар ё саҳми баробар дида намешавад.

Муаллифи масъул: Benguo Liu.

Муассиса: School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China.

Маҷалла: Foods.

Ношир: MDPI, Basel, Switzerland.

Ҷилд / шумора / рақами мақола: 15 / 17 / 3086.

DOI: 10.3390/foods15173086.

Ҳувияти расмии нашр: Foods 2026, 15(17), 3086.

Ирсол: 20 июл 2026.

Бознигарӣ: 16 август 2026.

Қабул: 29 август 2026.

Нашр: 31 август 2026.

Муҳаррири академӣ: Like Mao.

Навъи манбаъ: Таҳқиқоти таҷрибавии коллоидҳои ғизоӣ дар миқёси лабораторӣ, гели эмулсионии Pickering ва интиқоли моддаи фаъоли липофилӣ.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: version of record, ки дар маҷаллаи илмии рецензияшаванда нашр шудааст.

Ҳолати preprint: PDF-и манбаъ ҳувияти алоҳидаи preprint-ро нишон намедиҳад.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Маблағгузорӣ: Zhongyuan Talent Program—Science and Technology Innovation Leading Project of Henan Province of China (No. 264200510026); National Natural Science Foundation of China (No. 32472288); Natural Science Foundation of Henan Province of China (No. 262300421265); Program for Innovative Research Team (in Science and Technology) in University of Henan Province of China (No. 25IRTSTHN026); Scientific and Technological Project in Henan Province of China (No. 242102110131).

Кумитаи ахлоқ: Татбиқ намешавад.

Ризоияти огоҳона: Татбиқ намешавад.

Дастрасии маълумот: Манбаъ мегӯяд, ки ҳамаи маълумот дар дохили мақола мавҷуд аст ва маълумоти таҳқиқотро инчунин аз муаллифи масъул дархост кардан мумкин аст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия Benguo Liu; усул Si Chen, Yanyu Li ва Benguo Liu; нармафзор Si Chen ва Yanyu Li; тасдиқ Si Chen ва Yanyu Li; таҳлили формалӣ Si Chen ва Yanyu Li; таҳқиқот Si Chen, Yanyu Li ва Benguo Liu; захираҳо Benguo Liu; коркарди маълумот Si Chen ва Yanyu Li; тарҳи аввал Si Chen, Yanyu Li ва Benguo Liu; бозбинӣ/таҳрир Si Chen, Yanyu Li ва Benguo Liu; визуализатсия Si Chen ва Yanyu Li; роҳбарӣ, идоракунии лоиҳа ва дарёфти маблағгузорӣ Benguo Liu.

Ёддошт оид ба гузориши кунҷи тамос: Матни манбаъ кунҷи тамоси AGP-ро 70,46° медиҳад. Дар Figure 3 тамғаҳои тангенсӣ дар ду тарафи қатра 70,46° ва 70,61° ба назар мерасанд. Қимати 70,46°-и матни асосӣ ҳамчун гузориши манбаъ нигоҳ дошта шудааст.

Ҳадди тафсири байнифазавӣ: Кунҷи тамос, шиддати сатҳи байнифазавӣ ва рафтори гел дастгирӣ мекунанд, ки AGP устуворкунандаи мувофиқи Pickering аст; таносуби воқеии пӯшонидани сатҳи байнифазавӣ аз ҷониби заррачаҳо мустақиман чен нашудааст.

Ҳадди механизми антиоксидантӣ: Манбаъ муҳокима мекунад, ки флавоноидҳо метавонанд ба муҳофизати лютеин саҳм гузоранд; монеаи физикӣ ва таъсири антиоксидантии флавоноидҳо бо гурӯҳҳои таҷрибавии алоҳида ба таври миқдорӣ ҷудо нашудаанд.

Ҳадди нигоҳдорӣ: Озмоиши лютеин шароити муқаррарии муҳлати нигоҳдорӣ нест, балки озмоиши тезонидашудаи фотоустуворӣ мебошад, ки дар 30 °C зери 6 W UV гузаронида шудааст.

Ҳадди оптимум: %4 AGP + %70 MCT танҳо дар байни формулятсияҳои санҷидашуда беҳтарин иҷрои умумии сохториро нишон додааст. Нишон дода нашудааст, ки ин таносубҳо барои ҳамаи формулятсияҳои имконпазир оптимуми универсалӣ мебошанд.