Гранулаҳои зардии тухм сохторҳои табиие мебошанд, ки аз ҷузъҳои сафеда-липидӣ, аз ҷумла липопротеинҳои зичии баланд, липопротеинҳои зичии паст ва фосвитин таркиб ёфтаанд. Азбаски онҳо аз сафеда бой ва нисбат ба зардии пурраи тухм миқдори холестерини камтар доранд, ин гранулаҳо барои эмулгаторҳои дараҷаи ғизоӣ ва системаҳои интиқоли моддаҳои ғизоӣ ҷолибанд. Бо вуҷуди ин, сохтори зич ва сахт пайвастшудаи гранулаҳо, ки тавассути пулҳои калсий-фосфат ва таъсирҳои байни молекулаҳо нигоҳ дошта мешавад, паҳншавии онҳоро дар об ва ҳалшавии сафедаҳояшон маҳдуд мекунад.

Дар ин таҳқиқот муҳаққиқон гранулаҳои зардии тухмро бо ултрасадои шиддатбаланд дар сатҳҳои қувваи 90, 180, 270, 360 ва 450 W коркард карданд. Ҳамин коркардҳо ба системаҳои гранулаи зардии тухм-леситин, ки yüzde 0,30 леситин доштанд, низ татбиқ шуданд. Ҳадаф муайян кардани он буд, ки ҳангоми якҷоя истифода шудани таъсирҳои механикии ултрасадо ва хусусиятҳои сатҳфаъоли леситин сохтори гранула, конформатсияи сафеда ва қобилияти ташкили эмулсия чӣ гуна тағйир меёбанд.

Натиҷаҳо нишон доданд, ки қувваи баландтарини ултрасадо ҳамеша натиҷаи беҳтарин намедиҳад. Умуман, коркарди ултрасадои сатҳи миёна дар диапазони 270-360 W гранулаҳоро хурд кард, ҳалшавии сафедаҳоро зиёд намуд, заряди сатҳиро қавитар кард ва ба ташкили эмулсияҳои устувортари равған-об мусоидат кард. Дар намунаҳои дорои леситин ин таъсирҳо дар аксари ченакҳо равшантар буданд. Леситин бо сафедаҳое, ки зери таъсири ултрасадо қисман кушода шуда буданд, ҳамкорӣ намуда, сохторҳои муназзамтари сафеда-фосфолипид ба вуҷуд овард ва ба ташкили қабати зичтари интерфейсӣ дар атрофи қатраҳои равған мусоидат кард.

Аммо коркарди 450 W баъзе фоидаҳоро баръакс кард. Кавитатсияи аз ҳад зиёд тавассути равандҳое монанди дубора ҷамъшавии сафедаҳо, боз дарун пинҳон шудани минтақаҳои гидрофобӣ ва тағйироти оксидшавӣ метавонист андозаи зарраҳоро зиёд кунад ва хусусиятҳое чун ҳалшавӣ, миқдори гурӯҳҳои озоди сулфгидрилӣ ва устувории эмулсияро коҳиш диҳад. Паёми асосии таҳқиқот ин аст, ки хусусиятҳои функсионалии гранулаҳои зардии тухм на танҳо бо татбиқи ултрасадо, балки бо интихоби бодиққати диапазони мувофиқи қувва ва истифодаи якҷоя бо леситин беҳтар карда мешаванд.

Гранулаи зардии тухм чист?

Зардии тухм моеъи яксон ва ҳамҷинс нест. Ҳангоми сентрифуга кардани зардии тухми обкардашуда дар боло фраксияи моеътари плазма ва дар поён фраксияи таҳшиншудаи гранула ба даст меояд. Гранулаҳои зардии тухм, ки дар таҳқиқот омӯхта шудаанд, ҳамин қисми таҳшин мебошанд.

Ҷузъҳои асосии гранулаҳо инҳоянд:

• Липопротеинҳои зичии баланд (high-density lipoprotein, HDL): сохторҳои калони молекулавӣ мебошанд, ки сафеда ва липидро якҷоя мебаранд.
• Липопротеинҳои зичии паст (low-density lipoprotein, LDL): комплексҳои сафеда-липидӣ мебошанд, ки аз липид бойтаранд.
• Фосвитин (phosvitin, Pv): сафедаи зардии тухм аст, ки аз гурӯҳҳои фосфат бой мебошад.
• Пулҳои калсий-фосфат: таъсирҳое мебошанд, ки ба нигоҳдории пайвастҳои сохторӣ байни фосвитин ва дигар ҷузъҳои гранула мусоидат мекунанд.

Мустаҳкам нигоҳ доштани ин сохторҳо ба гранулаҳо устувории физикӣ медиҳад, вале ҳамзамон мушкили муҳими функсионалӣ эҷод мекунад: молекулаҳои об ба минтақаҳои дохилии гранула ва сатҳи сафедаҳо ба қадри кофӣ дастрас намешаванд. Аз ин рӯ, гранулаҳо дар ҳолати табиӣ ҳалшавии пасти сафеда доранд ва майл мекунанд дар шакли агрегатҳои калон қарор гиранд.

Барои он ки эмулгатор муассир бошад, одатан бояд ҳамзамон бо ду муҳити гуногун ҳамкорӣ карда тавонад. Як қисми молекула ё зарра бояд бо об, қисми дигар бо равған таъсир кунад. Илова бар ин, он бояд зуд дар атрофи қатраҳои равған ҷой гирифта, қабати интерфейсие ташкил кунад, ки аз дубора якҷоя шудани қатраҳо пешгирӣ намояд. Гранулаҳои зардии тухм чунин потенсиал доранд, аммо сохтори зич ва камҳалшавандаи онҳо истифодаи самараноки тамоми сафеда ва фосфолипиди мавҷударо дар интерфейс маҳдуд мекунад.

Мушкилоти асосии таҳқиқот

Мушкилоти асосии таҳқиқот зиддият байни потенсиали табиии эмулсиясозии гранулаҳои зардии тухм ва ҳалшавии пасти онҳо дар об дар амал аст. Гранулаҳо комплексҳои арзишманди сафеда-липидӣ доранд, вале сохтори калон, зич ва майл ба агрегатсия паҳншавии ҳамҷинси онҳоро дар об душвор мекунад.

Қаблан барои беҳтар кардани вазифаи гранулаҳо коркарди механикӣ, танзими pH, модификатсияи кимиёвӣ, гидролизи ферментативӣ ва иловаҳои гуногун омӯхта шудаанд. Ултрасадои шиддатбаланд низ барои шикастани гранулаҳо ва зиёд кардани ҳалшавии онҳо истифода шудааст. Аммо қувваи ултрасадо тағйирёбандаи муҳим аст. Энергияи хеле паст метавонад гранулаҳоро ба қадри кофӣ нашиканад; энергияи аз ҳад зиёд метавонад ба оксидшавии сафеда, дубора агрегатсия ё вайроншавии сохтори интерфейсӣ оварда расонад.

Леситин бошад, моддаи табиии амфифилӣ аст, ки ҳам минтақаҳои обдӯст ва ҳам равғандӯст дорад. Он метавонад ба интерфейси равған-об адсорб шуда, кашиши интерфейсиро кам кунад ва якҷояшавии қатраҳоро маҳдуд созад. Аммо истифодаи леситин дар миқдори номувофиқ метавонад бо сафедаҳо барои интерфейс рақобат карда, иҷрои эмулсиясозиро заиф кунад.

Аз ин рӯ, таҳқиқот танҳо саволи «оё ултрасадо кор мекунад?»-ро напурсид. Он ба саволҳои муфассалтар ҷавоб ҷуст:

• Бо зиёд шудани қувваи ултрасадо андозаи гранула, заряди сатҳӣ ва ҳалшавии сафеда чӣ гуна тағйир меёбад?
• Леситин дар якҷоягӣ бо ултрасадо шикастан ва дубора агрегатсия шудани гранулаҳоро чӣ гуна тағйир медиҳад?
• Дар сохтори дуюмдараҷа ва сеюмдараҷаи сафедаҳо чӣ тағйирот ба вуҷуд меояд?
• Ин тағйироти сохторӣ ба андоза ва устувории қатраҳои эмулсия чӣ гуна инъикос мешаванд?
• Оё эмулсияҳои ҳосилшуда ба шароити коркард, аз ҷумла ҳарорати баланд ва консентратсияи баланди намак тоб оварда метавонанд?
• Оё байни қувваҳои паст, миёна ва аз ҳад зиёди ултрасадо диапазони оптималии функсионалӣ вуҷуд дорад?

Ултрасадои шиддатбаланд гранулаҳоро чӣ гуна тағйир медиҳад?

Ултрасадои шиддатбаланд дар моеъ тағйироти босуръати фишор ба вуҷуд меорад. Ин тағйирот боиси пайдоиш, калоншавӣ ва ногаҳон фурӯпошии ҳубобчаҳои хеле хурд мегардад. Ин падида кавитатсияи акустикӣ ном дорад.

Ҳангоми фурӯпошии ҳубобчаҳо дар миқёси маҳаллӣ қувваҳои баланди буришӣ, микроҷетҳо, микроҷараёнҳо ва турбулентӣ ба вуҷуд меоянд. Барои агрегатҳои калони сафеда-липидӣ мисли гранулаҳо ин маънои механикӣ ба ларза овардани сохтори сахт бастабандишуда ва ба қисмҳои хурдтар тақсим шудани онро дорад.

Мувофиқи механизми пешниҳодшуда дар таҳқиқот, ултрасадо:

• Комплексҳои HDL-фосвитин ва баъзе агрегатҳои сафеда-липидиро мешиканад.
• Қисме аз пулҳои калсий-фосфат ва таъсирҳои гидрофобиро суст мекунад.
• Гурӯҳҳои гидрофилӣ, гидрофобӣ ва реактивии сафедаро, ки дар дохили гранула пинҳон буданд, ошкор мекунад.
• Бо хурд кардани андозаи зарраҳо масоҳати умумии сатҳи дар тамос бо обро зиёд мекунад.
• Дар сохтори печидаи сафедаҳо қисман кушодашавӣ ва азнавташкилёбӣ ба вуҷуд меорад.

Вақте ин таъсирҳо дар сатҳи мувофиқанд, ҳалшавӣ ва фаъолияти эмулсиясозӣ зиёд мешавад. Аммо ҳангоми аз ҳад зиёд шудани энергия, минтақаҳои гидрофобии ошкоршуда метавонанд дубора бо ҳам таъсир кунанд, сафедаҳо боз агрегат шаванд ва намудҳои реактивии ҳосилшудаи ултрасадо гурӯҳҳои ҳассосро оксид кунанд. Коҳиши иҷрои мушоҳидашуда дар 450 W дар таҳқиқот бо ҳамин таъсири дуҷониба шарҳ дода шудааст.

Нақши леситин

Дар таҳқиқот леситин ба дисперсияи гранулаи зардии тухм бо таносуби yüzde 0,30 вазн/ҳаҷм илова карда шуд. Молекулаҳои леситин амфифилӣ мебошанд; яъне дар як молекула ҳам минтақаҳои бо об ва ҳам минтақаҳои бо равған таъсиркунанда доранд.

Вақте ултрасадо сохтори грануларо суст карда, сатҳи сафедаҳоро мекушояд, леситин метавонад бо ин сатҳҳо тавассути пайвандҳои гидрогенӣ ва таъсирҳои гидрофобӣ ҳамкорӣ кунад. Мувофиқи модели пешниҳодкардаи муҳаққиқон, сафедаҳо ва леситин якҷоя мицеллаҳои композитии сафеда-фосфолипид ё сохторҳои монандро ба вуҷуд меоранд.

Ин ҳамкорӣ се натиҷаи муҳим дорад:

1. Аз нав ба ҳам часпидани гранулаҳо душвортар мешавад.
2. Ҳалшавӣ ва паҳншавии сафедаҳо дар об беҳтар мешавад.
3. Сафеда ва леситин якҷоя дар интерфейси равған-об ҷой гирифта, қабати муҳофизатии зичтар ва муназзамтар ташкил мекунанд.

Аммо леситин ҳамаи хусусиятҳоро дар як самт беҳтар накард. Дар таҳқиқот қобилияти пайвастани равған дар намунаҳои дорои леситин нисбат ба намунаҳои танҳо дорои гранулаи зардии тухм пасттар буд. Муҳаққиқон инро бо он шарҳ доданд, ки леситин қисман минтақаҳои гидрофобии аминокислотаҳои рӯи сафедаро мепӯшонад. Аз ин рӯ, леситин метавонад қобилияти грануларо барои мустақим нигоҳ доштани равғани озод кам кунад, вале дар интерфейси қатраҳои равған системаи муназзамтар ва устувортар созад.

Намунаҳои таҷрибавӣ чӣ гуна омода шуданд?

Зардии тухмҳои тару тоза бе омехта шудан бо сафедии тухм ҷудо карда шуд. Пардаи зардӣ сӯрох карда шуда, мундариҷа ба як beaker гузаронида шуд; зардии тухм бо оби деионизатсияшуда дар таносуби ҳаҷмии 1:1,5 об карда шуд. pH-и омехта бо 1 M NaOH ба 7,0 танзим карда шуда, дар суръати паст ду соат ба таври магнитӣ омехта гардид.

Омехта як шаб дар 4 °C нигоҳ дошта шуда, сипас дар 4 °C бо қувваи нисбии сентрифугии 8.000 g барои 45 дақиқа сентрифуга карда шуд. Фраксияи плазмаи боло ҷудо карда шуд ва фраксияи таҳшиншудаи гранула бо усули freeze-drying хушк карда шуда, ҳамчун EYGs истифода шуд.

Барои системаи дорои леситин гранулаҳо бо оби деионизатсияшуда то консентратсияи сафеда 6 mg/mL об карда шуданд. Леситин то консентратсияи ниҳоии yüzde 0,30 вазн/ҳаҷм илова карда шуда, омехта дар ҳарорати хона ду соат омехта шуд. Пас аз танзими pH ба 8,0, омехта боз ду соат омехта шуда, pH дубора ба 8,0 оварда шуд.

Аз ҳар ду система 50 mL намуна дар beaker-и 100 mL бо probe-и ултрасадои диаметраш 6 mm коркард шуд. Probe тақрибан 15 mm зери сатҳи моеъ нигоҳ дошта шуда, барои пешгирии гармшавии зиёдатӣ ваннаи оби яхдор истифода шуд.

Шароити ултрасадои татбиқшуда чунин буданд:

• Сатҳҳои қувва: 90, 180, 270, 360 ва 450 W
• Муддати умумии коркард: 8 дақиқа
• Кори импулсӣ: 3 сония фаъол, 2 сония хомӯш
• Ҳаҷми намуна: 50 mL

Барои ташкили эмулсияҳо намунаҳои обии бо ултрасадо коркардшуда бо равғани соя дар таносуби ҳаҷмии 9:1 омехта шуданд. Омехтаҳо дар 12.000 гардиш/дақиқа барои ду дақиқа бо гомогенизатсияи буриши баланд коркард шуданд. Дар натиҷа эмулсияҳое тайёр гардиданд, ки равған дар об паҳн шуда буд.

Андозаи зарра ва потенсиали зета чиро нишон дод?

Андозаи зарра яке аз нишондиҳандаҳои асосӣ барои муайян кардани он аст, ки гранулаҳо дар об алоҳида ҳастанд ё дар шакли агрегатҳои калон. Зарраҳои калонтар ба таҳшиншавии тезтар ва паҳншавии номуназзам майл доранд. Зарраҳои хурдтар одатан масоҳати умумии сатҳи бештар ва паҳншавии ҳамҷинстарро ифода мекунанд.

Ултрасадо андозаи миёнаи зарраҳоро ҳам дар намунаҳои танҳо дорои гранулаи зардии тухм ва ҳам дар комплексҳои гранула-леситин кам кард. Ҳангоми муқоисаи як қувваи ултрасадо, андозаи зарраҳои системаҳои дорои леситин пайваста пасттар буд.

Дар системаи гранулаи дорои леситин хурдтарин андозаи зарра дар 270 W мушоҳида шуд. Ҳангоми боло бурдани қувва ба 360 ва 450 W андозаи зарра боз каме зиёд шуд. Ин тамоюл нишон медиҳад, ки ҳангоми гузаштан аз сатҳи оптималии кавитатсия, ки шикастани гранулаҳоро таъмин мекунад, сафедаҳо метавонанд дубора ҷамъ шаванд.

Потенсиали зета заряди электрикии сатҳи зарраҳоро инъикос мекунад. Қиматҳои таҳқиқот манфӣ мебошанд. Афзоиши қимати мутлақи рақами манфӣ маънои қавитар шудани телаиши электростатикӣ байни зарраҳоро дорад. Ба ибораи дигар, -35 mV нисбат ба -15 mV заряди сатҳии қавитар ва одатан устувории коллоидии бештарро нишон медиҳад.

Қимати мутлақи потенсиали зета дар системаи дорои леситин нисбат ба системаи бе леситин дар ҳамон қувва баландтар буд. Баландтарин қимати мутлақи потенсиали зета дар 360 W ба даст омад ва дар 450 W боз кам шуд. Дар график потенсиали зетаи гранулаҳои дорои леситин дар 360 W тақрибан ба -35 mV мерасад, дар ҳоле ки қимати гранулаҳои бе леситин тақрибан -19 mV ба назар мерасад. Азбаски дар графикҳо ҷадвали маълумоти хоми рақамӣ дода нашудааст, ин қиматҳо тақрибӣ ва аз рӯи хониши визуалӣ мебошанд.

Муҳаққиқон афзоиши заряди сатҳиро ба ошкор шудани гурӯҳҳои зиёди заряднок ҳангоми шикастани гранулаҳо, озод шудани фосвитин ва азнавташкилёбии сатҳи зарра бо леситин нисбат доданд.

Қобилияти пайвастани об ва равған

Қобилияти пайвастани об нишон медиҳад, ки намунаи гранулаи хушк нисбат ба массаи худ чӣ қадар обро нигоҳ дошта метавонад. Муодилаи дар таҳқиқот истифодашуда чунин аст:

\[ \mathrm{WBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]

Дар ин ҷо:

• WBC қобилияти пайвастани об аст.
• m₀ массаи ибтидоии намунаи хушк аст.
• m₁ массаи намуна баъди тамос бо об, сентрифугакунӣ ва дур кардани оби озод мебошад.

Натиҷа ҳамчун g об/g гранула шарҳ дода мешавад. Бо баланд шудани қимат, гранула қобилияти нигоҳ доштани оби бештар дорад.

Барои қобилияти пайвастани равған ҳамон муносибати массавӣ истифода шудааст:

\[ \mathrm{OBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]

Дар ин ҷо OBC қобилияти пайвастани равған, m₀ массаи ибтидоии намуна ва m₁ массаи намуна пас аз дур кардани равғани озодро ифода мекунад. Натиҷа ҳамчун g равған/g гранула арзёбӣ мешавад.

Гранулаҳои дорои леситин дар ҳамаи қувваҳои ултрасадо нисбат ба намунаҳои танҳо дорои гранула қобилияти баландтари пайвастани об нишон доданд. Баландтарин қиматҳо дар атрофи 270 ва 360 W мушоҳида шуданд. Хурдшавии зарраҳо, сустшавии сохтори зичи HDL-фосвитин ва зиёд шудани масоҳати сатҳи бо об тамосгиранда ин натиҷаро шарҳ медиҳанд.

Дар 450 W коҳиши қобилияти пайвастани об дар намунаҳои дорои леситин ба дубора агрегатсия дар натиҷаи sonication-и аз ҳад зиёд нисбат дода шуд.

Дар қобилияти пайвастани равған манзараи дигар ба назар расид. Намунаҳои танҳо дорои гранулаи зардии тухм дар ҳамаи сатҳҳои қувва қобилияти пайвастани равғани баландтар аз намунаҳои леситиндор доштанд. Дар системаи бе леситин баландтарин қимати пайвастани равған дар 360 W ба даст омад. Муҳаққиқон изҳор карданд, ки ултрасадои сатҳи миёна сафедаҳоро қисман кушода, минтақаҳои гидрофобии дохилиро дастрас мекунад.

Азбаски леситин минтақаҳои гидрофобии сафедаро қисман мепӯшонад, қобилияти гранула барои мустақим нигоҳ доштани равғани озод метавонад коҳиш ёбад. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки тафсири соддаи «леситин ҳамаи ченакҳоро зиёд кард» дуруст нест.

Ҳалшавии сафеда

Ҳалшавии сафеда ҳамчун таносуби сафедаи дар фазаи болоии моеъ баъд аз сентрифугакунӣ боқимонда ба миқдори умумии сафеда ҳисоб карда шуд.

Дар гранулаҳои табиӣ пулҳои калсий-фосфат ва дигар таъсирҳои байни молекулаҳо дастрасии молекулаҳои обро ба сафедаҳо маҳдуд мекунанд. Ҳангоми боло бурдани қувваи ултрасадо ба 270 ва 360 W, ҳалшавии сафеда ҳам дар намунаҳои бе леситин ва ҳам дар намунаҳои дорои леситин ба таври равшан зиёд шуд.

Аз рӯи график, ҳалшавии сафеда дар системаи дорои леситин дар диапазони 270-360 W тақрибан ба yüzde 12-13 мерасад, дар ҳоле ки намунаҳои танҳо дорои гранула тақрибан дар yüzde 9 мемонанд. Ин қиматҳо аз рӯи график тақрибан хонда шудаанд; таҳқиқот қимати хоми ҳар сутунро дар ҷадвали алоҳида надодааст.

Ҳалшавии намунаҳои дорои леситин дар ҳамаи қувваҳо баландтар аст. Муҳаққиқон инро ба ташкили сохторҳои мицелла-монанд аз тарафи леситин дар об, пайвастан бо сатҳи сафеда ва маҳдуд кардани дубора агрегатсияи гранулаҳо нисбат доданд.

Дар 450 W ҳалшавии ҳар ду система коҳиш ёфт. Кавитатсияи аз ҳад зиёд метавонад минтақаҳои гидрофобии бештарро ошкор карда, таъсирҳои гидрофобӣ ва электростатикиро байни зарраҳо қавитар ва дубора агрегатсияро дастгирӣ кунад.

Гурӯҳҳои озоди сулфгидрилӣ ва як номувофиқии муҳими формула

Гурӯҳҳои озоди сулфгидрилӣ дар сафедаҳо асосан гурӯҳҳои -SH-и боқимондаҳои систеинро ифода мекунанд. Ченшаванда шудани ин гурӯҳҳо метавонад нишон диҳад, ки минтақаҳое, ки дар дохили сохтори сафеда пинҳон буданд, кушода шудаанд. Дар қувваҳои баландтари ултрасадо ин гурӯҳҳо метавонанд оксид шуда, ба пайвандҳои дисулфидӣ табдил ёбанд ё дар сафедаҳои дубора агрегатшуда боз пинҳон шаванд.

Муодилаи дар таҳқиқот барои миқдори сулфгидрили озод овардашуда чунин аст:

\[ \text{Serbest sülfhidril içeriği} = \frac{75.53 \times A_{412} \times D}{C} \]

Дар ин ҷо:

• A₄₁₂ қимати absorbance дар 412 nm баъд аз коркард бо Ellman reagent аст.
• D dilution factor мебошад.
• C консентратсияи сафеда дар намуна бо воҳиди mg/mL аст.
• Натиҷа дар график ҳамчун μmol/g пешниҳод шудааст.

Дар preprint номувофиқии муҳими дохилӣ вуҷуд дорад: дар муодила коэффисиент 75,53 навишта шудааст; аммо дар шарҳи бевосита зери муодила 73,53 = 10⁶/(1,36 × 10⁴) оварда шудааст. Дар ин мақола таҳқиқот бе ислоҳ интиқол дода шудааст. Ин метавонад хатои навишт ё ҳисоб бошад, ки бояд пеш аз peer review аз ҷониби муаллифон равшан карда шавад.

Миқдори сулфгидрили озод дар ҳар ду система дар 270 W ба баландтарин сатҳ расид. Намунаҳои дорои леситин дар ҳамон қувва ҳамеша қиматҳои баландтар аз намунаҳои бе леситин нишон доданд. Ҳангоми боло рафтани қувва ба 360 ва 450 W қиматҳо кам шуданд. Таҳқиқот ин коҳишро бо оксидшавии аз радикалҳои озод ба вуҷудомада ва дубора агрегатсияи сафедаҳо шарҳ медиҳад.

Таҷрибаҳои гузаронандагӣ қувваҳои байни молекулаҳоро чӣ гуна нишон доданд?

Гузаронандагии рӯшноии дисперсияи сафеда аз андозаи зарра, ҳалшавӣ, ранг, агрегатсия ва таъсирҳои байни зарраҳо вобаста аст. Зарраҳои хурд ва хуб паҳншуда одатан рӯшноиро бештар мегузаронанд, дар ҳоле ки агрегатҳои калон рӯшноиро бештар пароканда мекунанд.

Барои арзёбии он ки кадом қувваҳо дар таъсири мутақобилаи сафеда-леситин муҳиманд, муҳаққиқон намунаҳоро дар маҳлулҳои гуногун омӯхтанд:

• NaCl барои арзёбии таъсири таъсирҳои электростатикӣ истифода шуд.
• Мочевина барои арзёбии таъсири пайвандҳои гидрогенӣ истифода шуд.
• SDS барои арзёбии таъсири таъсирҳои гидрофобӣ истифода шуд.

Намунаҳои дорои леситин умуман гузаронандагии баландтар нишон доданд. Натиҷаи аз ҳама ҷолиб ин буд, ки дар муҳити дорои SDS гузаронандагии ҳар ду намуна қариб ба сатҳи пурра наздик шуд. Азбаски SDS таъсирҳои гидрофобиро вайрон карда, пароканда шудани агрегатҳоро осон мекунад, ин натиҷа нишон медиҳад, ки қувваҳои гидрофобӣ дар агрегатсияи гранулаҳо нақши муҳим доранд.

Гузаронандагӣ дар муҳити NaCl низ нисбат ба оби деионизатсияшуда ва муҳити мочевина баландтар буд. Муҳаққиқон дар маҷмӯъ изҳор карданд, ки таъсирҳои гидрофобӣ ва электростатикӣ қувваҳои асосии агрегатсияи гранулаҳо мебошанд ва таъсирҳои гидрофобӣ бартарӣ доранд.

Дар ин ҷо дар матни манбаъ номувофиқии дуюми методологӣ вуҷуд дорад. Дар бахши усул консентратсияи NaCl ва мочевина 0,1 mol/L гуфта шудааст, дар ҳоле ки дар сарлавҳаи Шакли 2 yüzde 0,1 навишта шудааст. SDS дар ҳар ду ҷой yüzde 0,1 оварда шудааст. Барои NaCl ва мочевина, preprint равшан намекунад, ки кадом воҳид воқеан истифода шудааст.

Ченкуниҳои флуоресанс сохтори сеюмдараҷаи сафедаҳоро чӣ гуна инъикос карданд?

Спектроскопияи флуоресанс барои пайгирии тағйироти муҳити атрофи минтақаҳои флуоресансдиҳандаи сафеда истифода шуд. Намунаҳо дар дарозии мавҷи 395 nm барангехта шуда, эмиссия дар диапазони 415-700 nm сабт шуд.

Шиддати флуоресанс дар намунаҳои дорои леситин дар ҳамаи қувваҳои ултрасадо нисбат ба намунаҳои танҳо дорои гранула пасттар буд. Дар таҳқиқот ин коҳиш ба таъсири леситин бо боқимондаҳои гидрофобии аминокислотаҳо тавассути пайвандҳои гидрогенӣ ва таъсирҳои гидрофобӣ нисбат дода шуд. Ин таъсирҳо метавонанд quenching ба вуҷуд оварда, эҳтимоли нурбарории гурӯҳҳои флуоресансдиҳандаро кам кунанд.

Дар 270 W, бо сабаби қисман кушодашавии сафедаҳо ва дастрас шудани боқимондаҳои гидрофобӣ, дар ҳар ду система шиддати нисбатан баланди флуоресанс мушоҳида шуд. Вақте қувва ба 360 W ва болотар расид, шиддати флуоресанс аз сабаби collision quenching, тағйироти оксидшавӣ ва дубора агрегатсия кам шуд.

Ин тамоюл бо тағйироти андозаи зарра, ҳалшавии сафеда ва миқдори сулфгидрили озод ҳамсамт буд. Ҳамин тавр, усулҳои гуногуни ченкунӣ як механизми муштаракро дастгирӣ карданд: қувваи миёна сохтори сафедаро ба таври назоратшаванда суст мекунад, дар ҳоле ки қувваи аз ҳад зиёд баъзе фоидаҳои сохториро баръакс мекунад.

Сохтори дуюмдараҷаи сафедаҳо дар таҳлили FTIR

Спектроскопияи инфрасурхи табдили Фурйе тавассути пайгирии ларзишҳои пайвандҳои молекулавӣ дар бораи тағйироти сохтори сафеда маълумот медиҳад. Дар таҳқиқот диапазони 400-4.000 cm^-1 скан карда шуд ва барои сохтори дуюмдараҷаи сафеда махсусан минтақаи amide I байни 1.600-1.700 cm^-1 омӯхта шуд.

Қуллаҳои amide I дар намунаҳои дорои леситин нисбат ба намунаҳои бе леситин дар ҳамон қувва ба адади мавҷии пасттар бо фарқи 2,28 то 6,88 cm^-1 кӯчиданд. Ин red shift ба ташкили пайвандҳои гидрогенӣ байни гурӯҳҳои фосфати қутбии леситин ва гурӯҳҳои карбонилии сафеда нисбат дода шуд.

Таҳлилҳои сохтори дуюмдараҷа умуман чунин тағйиротро нишон доданд:

• Ҳиссаи β-sheet, ки бо агрегатсия алоқаманд дониста мешавад, дар қувваҳои миёна кам шуд.
• Ҳиссаи β-turn зиёд шуд.
• Ҳиссаи α-helix зиёд шуд.
• Дар сохтори сафеда қисман кушодашавӣ ва азнавташкилёбӣ ба вуҷуд омад.

Мувофиқи тафсири таҳқиқот, леситин ва ултрасадои қувваи миёна гранулаҳоро аз сохтори зичи майл ба агрегатсия ба сохтори чандиртар ва қобили гидрататсиятар равона карданд. Вақте қувва ба 360 ва 450 W баланд шуд, баъзе фоидаҳои α-helix дар баробари коҳиши миқдори сулфгидрили озод баръакс шуданд ва ҳиссаи β-sheet боз зиёд гардид.

Ин натиҷаҳо маънои онро надоранд, ки сафедаҳо пурра шикастанд ё тамоми хусусиятҳои табиии худро аз даст доданд. Ифодаҳо ва натиҷаҳои таҳқиқот бештар ба қисман кушодашавӣ, сустшавии конформатсионӣ ва азнавташкилёбӣ ишора мекунанд.

Морфологияи гранулаҳо дар тасвирҳои SEM

Тасвирҳои микроскопияи электронии сканкунанда шакли сатҳии гранулаҳои freeze-dried-ро нишон доданд. Дар 270 ва 360 W ҳам намунаҳои бе леситин ва ҳам намунаҳои дорои леситин ба сохторҳои хурдтар тақсим шуданд. Ин тасвири микроскопӣ бо натиҷаҳои андозаи зарра, ки бо dynamic light scattering чен шудаанд, мувофиқ аст.

Дар 450 W сохторҳои калонтар ва аз нав якҷояшуда дида шуданд. Ин мушоҳида дастгирӣ мекунад, ки ултрасадои аз ҳад зиёд дар баробари таъсири шикастан метавонад дубора агрегатсияро низ ба вуҷуд орад.

Миёни ду навъи намуна фарқҳои морфологӣ вуҷуд дошт:

• Намунаҳои танҳо дорои гранулаи зардии тухм бештар сохторҳои пулакчагӣ, номуназзам ва қабатмонанд ба вуҷуд оварданд.
• Гранулаҳои дорои леситин гирдтар, сатҳашон ҳамвортар ва зарраҳояшон ҳамҷинстар ба назар мерасиданд.

Муҳаққиқон ин фарқро ба таъсири леситин бо гурӯҳҳои функсионалии рӯи гранула нисбат доданд. Аммо онҳо ҳамчунин рӯшан гуфтанд, ки механизми ташаккули ин морфология ҳанӯз пурра шарҳ дода нашудааст.

Бандҳои сафеда дар SDS-PAGE чиро нишон доданд?

SDS-PAGE барои ҷудо кардани сафедаҳо мувофиқи вазни молекулавии намоёнашон истифода шуд. Бандҳои вазни баланди молекулавӣ дар атрофи 97-116 kDa дар таҳқиқот ҳамчун сохторҳои марбут ба HDL шарҳ дода шуданд.

Пас аз ултрасадо ин бандҳо сусттар шуданд ва сустшавӣ дар намунаҳои дорои леситин равшантар буд. Ин ҳолат ба тақсим шудани агрегатҳои зичи сафеда-липидӣ ба зерсохторҳои хурдтар нисбат дода шуд.

Банди тақрибан 35 kDa, ки бо фосвитин алоқаманд дониста шудааст, дар намунаҳои леситиндор сусттар ба назар мерасид. Муҳаққиқон эҳтимол доданд, ки ин метавонад бо пайвастани леситин ба фосвитини ошкоршуда ва тағйир додани ҳаракати электрофоретикии сафеда алоқаманд бошад.

Дар намунаҳои леситиндор, ки бо 180-270 W коркард шудаанд, бандҳои нави сафеда ё бандҳои равшантар дар диапазони 44,3-66,4 kDa дида шуданд. Дар таҳқиқот пешниҳод шуд, ки онҳо метавонанд зервоҳидҳои ҷудошудаи LDL ё комплексҳои қисман шикастаи HDL-фосвитин бошанд. Ин муайянкунии қатъии шахсияти сафеда нест; азбаски таҳлили протеомӣ гузаронида нашудааст, он бояд ҳамчун тафсири механизми эҳтимолӣ арзёбӣ шавад.

Механизми молекулавии пешниҳодшуда

Шемаи механизм дар таҳқиқот гранулаҳои зардии тухмро ҳамчун агрегати зичи аз HDL, LDL, фосвитин ва пулҳои калсий-фосфат пайвастшуда нишон медиҳад.

Ҳангоми танҳо татбиқ кардани ултрасадо:

• Агрегатҳои гранула ба қисмҳои хурдтар тақсим мешаванд.
• Баъзе пулҳои калсий-фосфат ва таъсирҳои гидрофобӣ суст мешаванд.
• Сафедаҳо қисман кушода мешаванд.
• Ҳалшавӣ ва заряди сатҳӣ зиёд мешаванд.

Ҳангоми якҷоя татбиқ шудани ултрасадо ва леситин, молекулаҳои леситин бо минтақаҳои кушодаи сафеда ҳамкорӣ мекунанд. Сохторҳои композитии сафеда-фосфолипид, ки дар натиҷа ба вуҷуд меоянд, якҷоя ба интерфейси равған-об адсорб мешаванд. Муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки ин сохторҳо дар атрофи қатраҳои равған мембранаи зичтар ва яксонтар ташкил мекунанд.

Ин механизм ба як ченак асос намеёбад. Он аз тамоюлҳои мувофиқи андозаи зарра, потенсиали зета, ҳалшавӣ, гурӯҳҳои озоди сулфгидрилӣ, флуоресанс, FTIR, SEM, SDS-PAGE ва микроскопияи конфокалӣ сохта шудааст.

Хусусиятҳои эмулсияҳои омодашуда

Эмулсияҳо бо омехта кардани фазаи обии гранулаи бо ултрасадо коркардшуда бо равғани соя дар таносуби ҳаҷмии 9:1 омода шуданд. Дар озмоиши обкунӣ, вақте эмулсияҳо ба об гузошта шуданд, зуд паҳн шуданд; ҳангоми гузоштан ба равған шакли қатраҳои курашаклро нигоҳ доштанд. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки ҳар ду система эмулсияи равған дар об, на об дар равған мебошанд.

Ба ибораи дигар, равғани соя дар шакли қатраҳои хурд дар дохили фазаи доимии обӣ паҳн шудааст. Бо як ташбеҳи рӯзмарра, тартиби физикии асосӣ ба мантиқи паҳншавии системаҳои равған-об, ба монанди майонез, монанд аст; аммо таҳқиқот майонези воқеӣ ё дигар маҳсулоти тиҷоратиро истеҳсол ва санҷиш накардааст.

Андозаи қатраҳои эмулсия ва заряди сатҳӣ

Бар хилофи худи гранулаҳо, андозае, ки дар ин ҷо чен мешавад, диаметри миёнаи гидродинамикии қатраҳои равған дар эмулсияи омодашуда мебошад.

Дар ҳар ду системаи эмулсия хурдтарин андозаи миёнаи қатра дар 360 W ба даст омад. Қатраҳои эмулсияҳои гранула-леситин дар ҳамон қувва пайваста аз эмулсияҳои бе леситин хурдтар буданд.

Аз рӯи хондани тақрибии график, дар 360 W андозаи қатраи эмулсияи танҳо бо гранула омодашуда тақрибан 950 nm ва андозаи эмулсияи дорои леситин тақрибан 850 nm мебошад. Дар 450 W андозаи қатраҳо дар ҳар ду система боз зиёд шуд.

Қиматҳои мутлақи потенсиали зетаи эмулсияҳо дар 270 ва 360 W зиёд шуданд. Эмулсияҳои дорои леситин заряди мутлақи сатҳии баландтар нишон доданд. Якҷоя будани қатраҳои хурдтар ва телаиши қавитари электростатикӣ бархӯрдан ва якҷоя шудани қатраҳоро душвортар мекунад.

Фаъолияти эмулсиясозӣ ва устуворӣ

Иҷрои эмулсиясозӣ бо ду индекс арзёбӣ шуд:

\[ \mathrm{EAI}\,(m^2/g) = \frac{T \times A_0 \times DF}{c \times \Phi \times 10^4} \]

Дар ин ҷо:

• EAI индекси фаъолияти эмулсиясозӣ аст.
• T коэффисиенти табдил аст, ки 2,303 истифода шудааст.
• A₀ absorbance дар 500 nm фавран пас аз омода ва об кардани эмулсия мебошад.
• DF dilution factor аст.
• c консентратсияи сафеда дар намунаи ибтидоӣ аст; воҳид ҳамчун g/mL дода шудааст.
• Φ фраксияи ҳаҷмии равған дар эмулсия аст.

EAI нишондиҳандаи он аст, ки як грамм сафеда чӣ қадар интерфейси равған-обро ташкил ва пӯшонда метавонад. EAI-и баландтар нишон медиҳад, ки сафеда дар марҳилаи ташкили эмулсия самараноктар аст.

Индекси устувории эмулсия чунин ҳисоб карда шуд:

\[ \mathrm{ESI}\,(\mathrm{dakika}) = \frac{A_0 \times 10}{A_0-A_{10}} \]

Дар ин ҷо A₁₀ absorbance-и эмулсия пас аз 10 дақиқа аст. Агар фарқи A₀ ва A₁₀ хурд бошад, absorbance сусттар тағйир ёфтааст ва ESI баландтар мешавад.

Эмулсияҳои дорои леситин дар ҳамаи қувваҳо EAI ва ESI-и баландтар нишон доданд. Беҳбудии аз ҳама намоён дар диапазони 180-360 W мушоҳида шуда, баландтарин устуворӣ дар 360 W сабт шуд.

Аз рӯи графикҳо, EAI-и системаи дорои леситин дар диапазони 180-360 W тақрибан 86-89 m²/g буд, дар ҳоле ки системаи бе леситин тақрибан 70-74 m²/g буд. Дар ESI фарқи калонтар ба вуҷуд омад: системаи дорои леситин дар 270 W тақрибан 44 дақиқа ва дар 360 W тақрибан 46-47 дақиқа расид, дар ҳоле ки системаи бе леситин дар ҳамон қувваҳо тақрибан 25-27 дақиқа буд. Бояд ба назар гирифт, ки ин қиматҳо аз графикҳои таҳқиқот тақрибан хонда шудаанд ва ҷадвали маълумоти хом дода нашудааст.

Миқдори сафедаи адсорбшуда дар интерфейс

Таносуби адсорбсияи сафеда дар интерфейс бо формулаи зерин ҳисоб карда шуд:

\[ \mathrm{AP}(\%) = \frac{C_S-C_O}{C_S} \times 100 \]

Дар ин ҷо:

• C_S миқдори умумии сафеда дар эмулсия аст.
• C_O миқдори сафедае мебошад, ки пас аз сентрифуга кардани эмулсия дар фазаи обӣ боқӣ мемонад.
• Фарқи сафедаи умумӣ ва сафедаи фазаи обӣ ҳамчун миқдори сафедаи адсорбшуда дар интерфейс қабул шудааст.

Қувваи ултрасадо таносуби адсорбсияи сафедаро на дар эмулсияҳои танҳо гранула ва на дар эмулсияҳои леситиндор ба таври оморӣ маънодор тағйир надод. Муҳаққиқон инро бо он шарҳ доданд, ки дар pH 8,0 гранулаҳо қисман ҳал шудаанд ва адсорбсияи интерфейсӣ нисбатан мутавозин мондааст.

Ин натиҷа муҳим аст. Беҳбудии устувории эмулсияро танҳо бо зиёд шудани шумораи молекулаҳои сафедаи ба интерфейс расида шарҳ додан мумкин нест. Ҳангоми арзёбии тамоми натиҷаҳо, сохтори қабати сафеда-леситин дар интерфейс, андозаи қатра ва заряди сатҳӣ аз миқдори умумии сафедаи адсорбшуда муҳимтар ба назар мерасанд.

Микроскопияи конфокалӣ қатраҳои равғанро чӣ гуна нишон дод?

Дар микроскопияи лазерии конфокалӣ фазаҳои равған ва сафеда бо рангҳои гуногун нишонгузорӣ шуданд. Nile Red фазаи равғанро ва Nile Blue тақсимоти марбут ба сафеда ё фазаи обиро намоён кард. Дар тасвирҳои якҷояшуда, ҳампӯшии зард ҳамчун тақсимоти муштараки сохторҳои сафеда ва фосфолипид дар атрофи қатраи равған шарҳ дода шуд.

Дар қувваҳои пасти ултрасадо дар эмулсияҳои бе леситин қатраҳои калон ва андозаашон гуногун ва қабатҳои парокандаи сафеда дида шуданд. Дар 270 ва 360 W қатраҳо хурдтар шуда, бо андозаи якхела паҳн шуданд ва дар атрофи онҳо қабатҳои пайвастатари сафеда ба вуҷуд омаданд.

Дар 450 W боз қатраҳои калон, номуназзам ва майл ба якҷояшавӣ мушоҳида шуданд. Ин тасвир бо дубора калон шудани андозаи зарра ва паст шудани ESI мувофиқ аст.

Дар системаҳои дорои леситин дар ҳамон қувваҳо қатраҳои хурдтар ва ҳамҷинстар буданд. Хусусан дар 270 ва 360 W, равшантар шудани ҳампӯшии зард аз ҷониби муҳаққиқон ҳамчун далели ташкили қабати зичи композитии сафеда-фосфолипид дар атрофи қатраи равған шарҳ дода шуд.

Устувории ҳароратӣ

Эмулсияҳои омодашуда дар 0, 60 ва 90 °C барои 30 дақиқа нигоҳ дошта шуда, пас аз хунук кардан то ҳарорати хона андозаи зарраҳо, потенсиали зета ва ҷудошавии визуалии фазаҳо арзёбӣ гардид.

Бо баланд шудани ҳарорат дар ҳамаи эмулсияҳо андозаи миёнаи қатра зиёд ва қимати мутлақи потенсиали зета кам шуд. Ин нишон медиҳад, ки таъсири гармӣ метавонад қабати сафедаро аз нав ташкил кунад, телаиши электростатикиро суст ва қатраҳоро ба якҷояшавӣ бештар майлдор кунад.

Дар 0 °C дар ҳар ду система ҷудошавии равшани фазаҳо дида нашуд. Дар 60 ва 90 °C дар эмулсияҳои танҳо бо гранула омодашуда ҷудошавии намоён ба вуҷуд омад. Эмулсияҳои дорои леситин дар ҳамон ҳароратҳо зарраҳои хурдтар ва қимати мутлақи баландтари потенсиали зетаро нигоҳ дошта, нисбатан устувортар монданд.

Ин натиҷа маънои онро надорад, ки эмулсияҳои дорои леситин аз гармӣ тамоман таъсир намегиранд. Графикҳо нишон медиҳанд, ки дар системаҳои леситиндор низ бо баланд шудани ҳарорат қатраҳо калон ва заряди сатҳӣ суст мешавад. Тафсири дуруст ин аст, ки леситин вайроншавии ҳароратиро пурра нест намекунад, балки нисбат ба эмулсияҳои гранулаи бе леситин камтар мекунад.

Устувории намак

Эмулсияҳо дар шароити 0, 50 ва 100 mmol/L NaCl барои се соат нигоҳ дошта шуданд. Бо баланд шудани консентратсияи намак, дар ҳамаи намунаҳо андозаи қатра зиёд ва қимати мутлақи потенсиали зета кам шуд.

Ионҳои намак метавонанд зарядҳои электрикии сатҳи қатраҳоро screen кунанд. Вақте таъсири заряди сатҳӣ суст мешавад, телаиши электростатикӣ байни қатраҳо кам шуда, онҳо ба ҳам наздик ва агрегат шуда метавонанд.

Эмулсияҳои танҳо бо гранулаи зардии тухм омодашуда дар 50 ва 100 mmol/L NaCl ҷудошавии равшани фазаҳо нишон доданд. Системаҳои дорои леситин ба қабатбандии аз намак ба вуҷудомада муқовимати бештар нишон доданд.

Дар 100 mmol/L NaCl зарраҳои системаҳои дорои леситин ҳам калон шуданд ва заряди мутлақи сатҳӣ кам шуд. Аз ин рӯ, таҳқиқот на масунияти комил ба намак, балки муқовимати нисбатан баландтарро нишон медиҳад.

Таҳқиқот кадом холигии адабиётро пур мекунад?

Қаблан нишон дода шуда буд, ки ултрасадои шиддатбаланд метавонад гранулаҳои зардии тухмро бишканад ва ҳалшавии сафеда ва баъзе хусусиятҳои функсионалиро беҳтар кунад. Инчунин маълум буд, ки леситин метавонад бо сафедаҳо ҳамкорӣ намуда, хусусиятҳои эмулсияро тағйир диҳад.

Саҳми ин таҳқиқот дар он аст, ки ду равишро танҳо ҷудогона не, балки якҷоя дар силсилаи қувваҳои 90-450 W омӯхтааст. Илова бар ин, натиҷаҳо ба як ченаки иҷро такя накарда, андозаи зарра, заряди сатҳӣ, ҳалшавӣ, қобилияти пайвастан, гурӯҳҳои сулфгидрилӣ, гузаронандагӣ, флуоресанс, FTIR, микроскопияи электронӣ, электрофорез, микроскопияи конфокалӣ, устувории ҳароратӣ ва намакро якҷоя кардаанд.

Бо ин равиши бисёрсатҳӣ, рафтори макроскопии эмулсия бо тағйироти сохтории сатҳи сафеда пайваст карда шуд. Пешниҳод шуд, ки натиҷаҳо ба монанди қатраҳои хурдтар ва ESI-и баландтар на танҳо аз шикастани механикӣ, балки аз кушодашавии сафедаҳо, таъсири онҳо бо леситин ва аз нав сохтани қабати интерфейсӣ сарчашма мегиранд.

Аҳамият аз назари гузашта, имрӯз ва оянда

Аз назари гузашта, таҳқиқот идомаи корҳои қаблӣ оид ба ултрасадо, pH, ферментҳо ва иловаҳо мебошад, ки мушкили ҳалшавии пасти гранулаҳои зардии тухмро ҳадаф қарор дода буданд. Корҳои қаблӣ нишон дода буданд, ки ултрасадо гранулаҳоро мешиканад; ин таҳқиқот нақши пурракунандаи леситинро дар ин раванд омӯхтааст.

Аз назари имрӯз, таҳқиқот модели лабораториро барои танзими физикии комплексҳои табиии сафеда-липидӣ дар формулятсияҳои ғизоӣ пешниҳод мекунад. Истифодаи коркарди физикӣ мисли ултрасадо ба ҷои модификатсияи кимиёвӣ аз ҷониби таҳқиқот ҳамчун равиши экологӣ ва самаранок арзёбӣ шудааст.

Аз назари оянда, натиҷаҳо метавонанд заминаи таҳқиқотӣ барои хӯрокҳои пастхолестерин, системаҳои интиқоли моддаҳои ғизоии функсионалӣ ва формулятсияҳои эмулсионӣ бо гармӣ ё намак фароҳам кунанд. Аммо таҳқиқот ҳанӯз маҳсулоти воқеии саноатӣ, shelf life, қабули истеъмолкунанда ё иҷрои истеҳсоли миқёси калонро нишон надодааст.

Таъсири эҳтимолӣ ба зиндагии рӯзмарра ва технологияи ғизо

Бисёр маҳсулоти ғизоӣ ба нигоҳ доштани равған ва об, ки табиатан омехта намешаванд, дар шакли қатраҳои хурд такя мекунанд. Агар қатраҳо калон ва якҷоя шаванд, маҳсулот метавонад қабатбандӣ шавад, сохтораш тағйир ёбад ё ҳангоми истифода ноустувор гардад.

Равиши ин таҳқиқот мақсад дорад гранулаҳои табиии зардии тухмро хурдтар, ҳалшаванда ва дорои заряди сатҳии баландтар гардонад, то дар атрофи қатраҳои равған қабати муҳофизатии муассиртар ташкил кунанд. Интерфейси ба гармӣ ва намак тобовартар метавонад барои системаҳои ғизоӣ, ки дар коркард ҳарорат мебинанд ё ҷузъҳои ионӣ доранд, муфид бошад.

Аммо ин потенсиал набояд ҳамчун муваффақияти мустақими маҳсулоти тиҷоратӣ тафсир шавад. Дар таҳқиқот:

• Матритсаи мураккаби воқеии ғизоӣ формулятсия нашудааст.
• Таҳлили ҳиссӣ гузаронида нашудааст.
• Устувории дарозмуддати нигоҳдорӣ арзёбӣ нашудааст.
• Ҳазм, биодастрасии ғизоӣ ё таъсири саломатӣ чен нашудааст.
• Системаи ултрасадои миқёси саноатӣ санҷида нашудааст.
• Таҳлили масрафи энергия ё арзиши иқтисодӣ пешниҳод нашудааст.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

• Қувваи ултрасадо дар як сатҳ не, балки дар панҷ қадам дар диапазони 90-450 W омӯхта шудааст.
• Системаҳои дорои леситин ва бе леситин дар ҳамон сатҳҳои қувва муқоиса шудаанд.
• Хусусиятҳои гранула ва хусусиятҳои эмулсияи ниҳоӣ ҷудогона арзёбӣ шудаанд.
• Сохтори сафеда бо усулҳои иловагии флуоресанс, FTIR ва SDS-PAGE омӯхта шудааст.
• Морфологияи зарраҳо бо SEM ва қатраҳои эмулсия бо CLSM тасвир шудаанд.
• На танҳо иҷрои эмулсияи нав, балки тобоварӣ дар 60-90 °C ва 50-100 mmol/L NaCl низ арзёбӣ шудааст.
• Таҷрибаҳо ҳадди ақал се маротиба такрор ва натиҷаҳо ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ пешниҳод шудаанд.
• One-way ANOVA ва Tukey multiple comparison test бо сатҳи маънодории P < 0,05 истифода шудаанд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

Яке аз маҳдудиятҳои асосие, ки муҳаққиқон рӯшан баён мекунанд, истифода шудани танҳо як консентратсияи леситин мебошад. Натиҷаҳои бадастомада бо yüzde 0,30 леситин метавонанд дар миқдори пасттар ё баландтари леситин яксон набошанд.

Маҳдудияти дуюм ин аст, ки таҷрибаҳо дар дисперсияҳои соддаи лабораторӣ ва эмулсияҳои равғани соя гузаронида шудаанд. Дар хӯрокҳои воқеӣ қанд, намак, кислота, полисахарид, сафедаҳои дигар ва равғанҳои гуногун ҳамзамон мавҷуданд. Ин ҷузъҳо метавонанд таъсири сафеда-леситинро тағйир диҳанд.

Сеюм, таъсири молекулавии леситин бо фраксияҳои мушаххаси сафедаи зардии тухм дақиқ муайян нашудааст. Муҳаққиқон зикр мекунанд, ки ин таъсирҳо бояд бо усулҳои пешрафтаи спектроскопӣ ё протеомӣ муфассал омӯхта шаванд.

Илова бар ин, таҳқиқот:

• Устувории дарозмуддати нигоҳдориро пешниҳод намекунад.
• Шароити гуногуни pH-ро ба таври систематикӣ муқоиса намекунад.
• Муддати гуногуни ултрасадо ё таносубҳои кори импулсиро муқоиса намекунад.
• Оксидшавии эҳтимолиро дар 450 W бо нишондиҳандаҳои мустақими оксидшавӣ чен намекунад.
• Шахсияти бандҳои нави SDS-PAGE-ро бо mass spectrometry тасдиқ намекунад.
• Таҷрибаи scale-up-и саноатӣ надорад.

Ифодаи «synergy», ки дар таҳқиқот истифода шудааст, ба он асос меёбад, ки намунаҳои дорои леситин дар ҳамон қувваи ултрасадо дар аксари ченакҳо натиҷаи беҳтар нишон доданд ва таҳлилҳои гуногуни сохторӣ бо ҳам мувофиқ буданд. Бо вуҷуди ин, дар бахши усул two-way ANOVA-и ҳисобкунандаи таъсири мутақобилаи фактории байни қувваи ултрасадо ва мавҷудияти леситин ё индекси мустақили synergy гузориш нашудааст.

Таҳқиқот чӣ мегӯяд ва чӣ намегӯяд?

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад:

• Ултрасадои шиддатбаланди сатҳи миёна метавонад андозаи зарраи гранулаҳои зардии тухмро кам кунад.
• Диапазони 270-360 W барои аксари ченакҳои функсионалӣ оптималӣ ба назар мерасад.
• Леситин метавонад шикастани гранула ва ҳалшавии сафедаро дастгирӣ кунад.
• Эмулсияҳои дорои леситин қатраҳои хурдтар, қимати мутлақи потенсиали зетаи баландтар ва EAI/ESI-и баландтар нишон доданд.
• Дар сохтори дуюмдараҷа ва сеюмдараҷаи сафедаҳо қисман кушодашавӣ ва азнавташкилёбӣ ба вуҷуд омад.
• Эмулсияҳои дорои леситин дар шароити 60-90 °C ва 50-100 mmol/L NaCl нисбат ба эмулсияҳои бе леситин устувортар монданд.
• 450 W бо дубора агрегатсия ё тағйироти оксидшавӣ алоқаманд буд, ки баъзе таъсирҳои мусбатро кам кард.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот нишон намедиҳад:

• Исбот нашудааст, ки технология дар ҳамаи маҳсулоти ғизоӣ ҳамон иҷрои корро дорад.
• Нишон дода нашудааст, ки 270 ё 360 W барои ҳамаи дастгоҳҳои ултрасадо ва миқёсҳои истеҳсолӣ оптимуми универсалӣ аст.
• Нишон дода нашудааст, ки системаҳои дорои леситин устувории бемаҳдуди ҳароратӣ ё намакӣ доранд.
• Ягон фоидаи саломатӣ, табобатӣ ё клиникӣ нишон дода нашудааст.
• Маҳсулоти ниҳоии пастхолестерин таҳия ва аз ҷиҳати ғизоӣ ё ҳиссӣ санҷида нашудааст.
• Қобилияти татбиқи саноатӣ, арзиш, самаранокии энергетикӣ ё муваффақияти тиҷоратӣ исбот нашудааст.
• Таҳқиқот peer review нагузаштааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Ҷараёни техникии таҷриба

Усулҳои ченкунӣ ва тасвирсозии истифодашуда

Формулаҳои асосӣ

\[ \mathrm{WBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]

Қобилияти пайвастани обро медиҳад. m₀ массаи намунаи хушк ва m₁ масса пас аз дур кардани оби озод аст.

\[ \mathrm{OBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]

Қобилияти пайвастани равғанро медиҳад. Ҳамон муносибати масса истифода мешавад; ба ҷои об равғани соя истифода мегардад.

\[ \text{Serbest sülfhidril içeriği} = \frac{75.53 \times A_{412} \times D}{C} \]

A₄₁₂ absorbance, D dilution factor ва C консентратсияи сафеда аст. Байни коэффисиенти муодила ва шарҳи матн номувофиқии 75,53/73,53 вуҷуд дорад.

\[ \mathrm{EAI}\,(m^2/g) = \frac{2.303 \times A_0 \times DF}{c \times \Phi \times 10^4} \]

Самаранокии сафедаро барои ташкил кардани интерфейси равған-об нишон медиҳад.

\[ \mathrm{ESI}\,(\mathrm{dakika}) = \frac{A_0 \times 10}{A_0-A_{10}} \]

Нишон медиҳад, ки absorbance-и эмулсия дар 10 дақиқаи аввал то чӣ андоза нигоҳ дошта шудааст.

\[ \mathrm{AP}(\%) = \frac{C_S-C_O}{C_S} \times 100 \]

Аз фарқи сафедаи умумӣ ва сафедаи боқимонда дар фазаи обӣ таносуби сафедаи адсорбшуда дар интерфейсро ҳисоб мекунад.

Хулосаи техникии натиҷаҳо

Натиҷаи муштараки шаклҳо

Шакли 1 нишон медиҳад, ки андозаи гранула, потенсиали зета, пайвастани об ва равған, ҳалшавӣ ва натиҷаҳои сулфгидрилӣ ба як равзанаи оптималии қувва ишора мекунанд. Леситин бисёр хусусиятҳоро беҳтар кард, вале қобилияти пайвастани равғанро кам намуд.

Шакли 2 тавассути гузаронандагии баланд дар ҳузури SDS нақши бартаридоштаи таъсирҳои гидрофобиро дар агрегатсияи гранула дастгирӣ мекунад.

Натиҷаҳои флуоресанс, FTIR, сохтори дуюмдараҷа, SEM ва SDS-PAGE дар Шакли 3 нишон медиҳанд, ки дар қувваи миёна сафедаҳо қисман кушода мешаванд, агрегатҳо мешикананд ва бо леситин тартиби сохтории нав ба вуҷуд меояд. Дар 450 W нишонаҳои дубора агрегатсия пайдо мешаванд.

Шакли 4 механизми пешниҳодкардаи муҳаққиқонро ҷамъбаст мекунад: ултрасадо пайвастҳои грануларо суст мекунад, дар ҳоле ки леситин бо сафедаҳои ошкоршуда ҳамроҳ шуда, сохторҳои композитии сафеда-фосфолипид месозад.

Шакли 5 нишон медиҳад, ки ин тағйироти молекулавӣ ба иҷрои эмулсия инъикос мешаванд. Андозаи қатра дар 360 W пасттарин ва EAI ва ESI дар системаи дорои леситин баландтаринанд. Тағйир наёфтани таносуби адсорбсияи сафеда нишон медиҳад, ки сифати интерфейс метавонад аз миқдори умумии сафеда муҳимтар бошад.

Тасвирҳои конфокалии Шакли 6 дар системаҳои леситиндор дар 270-360 W қатраҳои хурд ва ҳамҷинс ва интерфейси муштараки зичтари сафеда-фосфолипидро нишон медиҳанд.

Шаклҳои 7 ва 8 нишон медиҳанд, ки системаҳои дорои леситин мутаносибан ба stress-и ҳароратии 60-90 °C ва намакҳои 50-100 mmol/L NaCl устувории нисбатан бештар доранд. Аммо ҳар ду шароити stress андозаи зарраҳоро зиёд ва қимати мутлақи потенсиали зетаро кам карданд.

Эзоҳи Манбаъ ва Усул

Ин мундариҷа ба таҳқиқоти Xincheng Meng, Zeyu Gong, Xiyu Zhang, Huaicheng Yu, Yuemeng Wang, Jing Li ва Xin Li бо унвони “Synergistic remodeling of egg yolk granules by high-intensity ultrasound and lecithin: Towards high-stability emulsification systems” асос ёфтааст.

Таҳқиқот мақолаи preprint мебошад, ки тавассути SSRN пешниҳод шудааст. Дар матн рӯшан огоҳии “This preprint research paper has not been peer reviewed” ҷой дорад. Аз ин рӯ, таҳқиқот peer review нагузаштааст. Дар матни пешниҳодшуда DOI ё маълумоти қабул ба маҷаллаи илмӣ вуҷуд надорад.

Таҳқиқот clinical study нест. Он таъсири табобатиро ба саломатии инсон ё ҳайвон намеомӯзад. Ин таҷрибаи миқёси лаборатории химияи ғизо ва эмулсия мебошад, ки бо гранулаҳои зардии тухм, леситин ва равғани соя гузаронида шудааст.

Ҳамаи шарҳҳои мақола ба усулҳо, графикҳо, шаклҳо ва тафсири натиҷаҳои муаллифон дар таҳқиқоти боршуда асос ёфтаанд. Ягон даъвои фоидаи клиникӣ, кафолати саломатӣ, муваффақияти тиҷоратӣ, қобилияти татбиқи саноатӣ, сифати ҳиссӣ ё shelf life-и дақиқ, ки дар таҳқиқот мавҷуд нест, илова нашудааст.

Таҳқиқот нишон медиҳад, ки истифодаи якҷояи ултрасадои қувваи миёна ва леситин умедбахш аст; аммо танҳо консентратсияи yüzde 0,30 леситин, probe type-и мушаххас, ҳаҷми намунаи 50 mL ва шароити 8 дақиқаи коркард омӯхта шудаанд. Барои интиқоли мустақими натиҷаҳо ба дастгоҳҳои дигар, ҳаҷмҳои бузурги истеҳсолӣ ё маҳсулоти мураккаби ғизоӣ тасдиқи иловагӣ лозим аст.

Дар preprint бояд номувофиқии коэффисиенти 75,53/73,53 дар формулаи сулфгидрили озод ва навишта шудани маҳлулҳои NaCl ва мочевина ҳамчун 0,1 mol/L дар бахши усул, вале yüzde 0,1 дар сарлавҳаи шакл бодиққат арзёбӣ шавад. Ин номувофиқиҳо бе тағйир ва ислоҳ интиқол дода шудаанд.

Ифодаи “synergistic effect”, ки муаллифон истифода кардаанд, ба иҷрои беҳтари намунаҳои леситиндор нисбат ба намунаҳои бе леситин дар ҳамон қувваи ултрасадо ва мувофиқати таҳлилҳои сершумори сохторӣ асос ёфтааст. Factorial interaction test-и алоҳида ё numerical synergy index гузориш нашудааст.