مقایسه خصوصیات زیستی کیتوزان استخراج شده از ضایعات میگوی پرورشی پا سفید غربی (Litopenaeus vannami)، اسکوئید هندی (Uroteuthis duvaucelii) و خرچنگ گرد (Portunus pelagicus)

نوع مقاله : زیست شناسی (جانوری)

نویسندگان

گروه عمل آوری فرآورده های شیلاتی دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

چکیده

در این تحقیق با روش ­های مختلف از ضایعات سه منبع آبزی، کیتین و کیتوزان استخراج و سپس برخی خصوصیات زیستی آن­ ها مورد بررسی قرار گرفت. در استخراج اسیدی کیتوزان حاصل از پوسته میگو 0/2 گرم و پوسته خرچنگ 0/15 گرم به ­ازای هر 5 گرم پوسته خشک حاصل آمد. در استخراج اختصاصی برای خرچنگ بیش ­ترین میزان کیتوزان از خرچنگ به ­میزان 0/4 گرم و در رتبه بعدی میگو با 0/3 گرم گزارش گردید. تنها در استخراج اختصاصی اسکوئید بود که 0/3 گرم کیتوزان به ­ازای هر 5 گرم کاتل داخلی خشک شده اسکوئید به ­دست آمد. وزن ملکولی متوسط کیتوزان از طریق اندازه ­گیری ویسکوزیته ذاتی تعیین شد، که بیش ­ترین وزن مولکولی مربوط به پوسته میگو با 18039 گرم/مول و کم ­ترین مربوط به کاتل داخلی اسکوئید با 1668 گرم/مول است. بالاترین انحلال در آب را کیتوزان حاصل از پوسته اسکوئید هندی 81/92% نشان داد. مطالعه طیف FT-IR نشان داد که بالاترین درصد داستیلاسیون نیز مربوط به کیتوزان اسکوئید با­  92/39% می­ باشد. ارزیابی SEM نیز به­ منظور مطالعه ساختار مولکولی کیتوزان استخراجی از سه منبع مختلف با سه دقت متفاوت انجام شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison Biological Properties of Chitosan, Extracted from Whiteleg Shrimp (Litopenaeus vannami), Indian Squid (Uroteuthis duvaucelii) And Blue crab (Portunus pelagicus)

نویسندگان [English]

  • Hooman Teimouri
  • Masoud Rezaei
  • Mahdi Tabarsa
Fisheries Products Processing Department, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده [English]

In this research, chitin and chitosan were extracted from the wastes of this aquatic Species, in three different ways, and then some of their biological properties were investigated. Acidic extraction of chitosan was obtained from shrimp shells 0.2 g and crab shells 0.15 g per 5 g dry shell. In the special extraction for crab, the highest amount of chitosan from crab was 0.4 g and in the next ranking shrimp with 0.3 g. Only in the extraction of Squid, which received 0.3 grams of chitosan per 5 grams of squid dried dry internal cattle. The average molecular weight of chitosan was determined by measuring the intrinsic viscosity, which is the highest molecular weight associated with shrimp shell with 18039 gr / mol and the lowest is related to 1668 gr / mol from squid. The highest water solubility was found in the chitosan produced from the Indian Squid shell of 92.81%. The study of the FT-IR spectrum showed that the highest percentage of deacetylation was related to squid with 92.39%. SEM evaluation was also conducted to study the molecular structure of extracted chitosan from three different sources with three different accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Molecular Weight
  • FT-IR
  • SEM
  • Bioactive compounds

مراجع

  1. خاکشور، م.ص. و پازوکی، ج.، 1393 استخراج ترکیبات کیتین و کیتوزان موجود در اسکلت خارجی خرچنگ شناگر. فصلنامه محیط زیست جانوری. دوره 6، شماره 1، صفحات 12 تا 18.
  2. خاکشور، م.ص.؛ پازوکی، ج.؛ طادی، ف. و طاهری، س.، 1391. مقایسه میزان کیتین و کیتوزان استخراج شده در بین جنس ­های نر و ماده، اندام­ های مختلف و فصول متفاوت صید خرچنگ  Portunus Segnis، خلیج فارس. همایش ملی فرآورده ­های طبیعی و گیاهان داروئی بجنورد. دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی.
  3. خنافری، آ. و صنعتی­ کوپایی، ش.، 1388. تاثیر درجه داستیلاسیون کیتوزان بر مهار رشد سودوموناس آئروژینوزا بیمارستانی. مجله پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مازندران. دوره 19، شماره 71، صفحات 10 تا 19.
  4. صداقت، ف.؛ یوسف ­زادی، م.؛ تویسرکانی، ح. و نجفی ­پور، س.، 1394. معدنی ­زدائی و استیل شیمیایی ضایعات میگوی موزی Penaeus merguiensis  به ­منظور استخراج کیتین و کیتوزان. مجله زیست­ شناسی دریا. دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز. دوره 7، شماره 28، صفحات 1 تا 12.
  5. طاهری، ع.؛ سیفان، ا. و جلالی­ نژاد، س.، 1392. اثر ضدمیکروبی و ضدقارچی کیتوزان محلول در اسید و آب پوسته میگوی سفید هندی. مجله دانشگاه علوم پزشکی فسا، دوره 3، شماره 1، صفحات 49 تا 55.
  6. غیاث­ الدین، ع.؛ شجاع ­الساداتی، س.ع. و واشقانی ­فراهانی، ا.، 1390. اصلاح و بهینه ­سازی فرایند استخراج کیتین از پوست میگو. نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران. دوره 30، شماره 1، صفحات 1 تا 9.
  7. منگلی ­زاده، ن.؛ جعفرزاده­ حقیقی ­فرد، ن.؛ تکدستان، ا. و هرمزی ­نژاد، م.، 1393. ویژگی­ های فیزیکوشیمیایی زیست پلیمر کیتوزان استخراجی از پوست میگو. مجله علوم و تکنولوژی پلیمر. دوره 27، شماره 6، صفحات 371 تا 380.
  8. موسوی­ نسب، م.؛ موسوی ­نسب، س.؛ مصباحی، غ. و جمالیان، ج.، 1393. ارزیابی خصوصیات کیفی کیتوزان تولیدی از پوسته میگو و کیتوزان تجاری پوسته خرچنگ. فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران. دوره 11، شماره 45، صفحات 163 تا 174.
  9. یعقوبی، ن.؛ میرزاده، ح. و هرمزی، ف.، 1381. بهینه ­سازی استخراج کیتین و تهیه کیتوزان از پوست میگو: بررسی عوامل موثر بر واکنش استیل­ زدائی کیتین. مجله علوم و تکنولوژی پلیمر. دوره 15، شماره 1، صفحات 55 تا 63.
  10. Abdelmalek, B.E.; Sila, A.; Haddar, A.; Alibougatef, A. and Ayadi, M.A., 2017. β-chitin and chitosan from squid gladius: Biological activities of chitosan and its application as clarifying agent for apple juice.International Journal of Biological Macromolecules. Vol. 17, pp: 505-526.
  11. Alder, E., 2000. Chitin natural macromolecules. J. Chem.Of Macroinolecules.Internet.df. http://www.seaborne,com/ chitinzuide.htm. 10.p.
  12. Anderson, C.G.; Pablo, N. and Romo, C., 2001. Antartic krill (Euphausia superba) as a source of chitin and chitosan, in proceedings of the first International conference on chitin/chitosan.
  13. AOAC. 2002. Official methods of analysis Association of Official Analytical Chemistry, 17th ed. The Association of Official Analytical Chemistry Inc: Washington, DC.
  14. Brugnerotto, J.; Heux, L.; Desbrieres, J.; Versali, M.F.; Rinaudo, M., 2000. Solid state NMR for determination of degree of acetylation of chitin and chitosan. Biomacro molecules. Vol. 1, pp: 746-751.
  15. Chandampai, A.; Singhpibulporn, N. and Faroongsarng, D., 2004. Preparation and physico-chemical characterization of chitin and chitosan from the pens of the squid species, Loligo lessoniana and Loligo formosana. Journal of  Carbohydrate Polymers. Vol. 58, pp: 467-474. 
  16. Demir, D.; Ofkeli, F.; Ceylan, S. and Bolgen, N., 2016. Extraction and Characterization of Chitin and Chitosan from Blue Crab and Synthesis of Chitosan Cryogel Scaffolds. JOTCSA. Vol. 3, No. 3, pp: 131-144.
  17. Fernandez-Kim, S.O., 2004. Physicochemical and functional properties of crawfish chitosan as affected by different processing protocols (Master’s thesis, Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College, Baton Rouge, LA.
  18. Hajjia, S.; Islem, Y.; Olfa, G.B.; Rachid, H.; Marguerite, R.; Moncef, N. and Kemel, J., 2014. Structural differences between chitin and chitosan extracted fromthree different marine sources. Vol. 65, pp: 298-306.
  19. Hein, S.; Chuen, N.; Chandrkrachang, S. and Stevens, F., 2001. A systematic approach to quality assessment system of chitosan, in Asian Institute of TechnologyInternet pdf <http://ww.Southrnblue.Com/chitosan» Bangkok. 6 p.
  20. Hossain, M.S.and Iqba, A., 2014. Production and characterization of chitosan from shrimp waste. Journal of Bangladesh Agril. Univ. Vol. 12, No. 1, pp: 153-160.
  21. Kurita, K.; Tomita, K.; Tada, T.; Ishii, S.; Nishimura, S.I. and Shimoda, K., 1993. Squid chitin as a potential alternative chitin source: Deacetylation behavior and characteristic properties. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. Vol. 31, No. 2, pp: 485-491.
  22. Liang, S.; Sun, Y. and Dai, X., 2018. A Review of the Preparation, Analysis and Biological Functions of Chitooligosaccharide. International Journal of Molecular Sciences. Vol. 19, No. 8, pp: 2197.
  23. Madihally, S.V. and Matthew, H.W.T., 1999. Porous chitosan scaffolds for tissue engineering. Biomaterials. Vol. 20, No. 12, pp: 1133-1142.
  24. Mahmoud, N.S.; Ghaly, A.E. and Arab, F., 2007. Unconventional Approach for Demineralization of Deproteinized Crustacean Shells for Chitin production. Am J Biochem Biothec. Vol. 3, No. 1, pp: 1-9.
  25. Negrea, P.; Caunii, A.; Sarac, I. and Butnariu, M., 2015. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. Vol.10, No. 4, pp: 1129-1138.
  26. Pariser, E.R. and Lombardi, D.P., 2004. A guide to the research literaturechitin. Source book.Plenum press, New York. USA. 560 p.
  27. Peberdy, J.F., 2010. Biotechnological approaches to the total utilisation of crustacean shellfish waste. In Euro. Commission. Supported. STD. 3 projects (1992-1995), Internet, pdf: http://user. Chollian.net/~Chitin. 5 p.
  28. Peplow, A.J.; Appledorf, H. and Koburger, J.A., 1973. Effect of boiling, frying, microwave, heating and canning on the proximate, mineral and thiamin content of shrimp. Florida agricultural expriment statation series. Vol. 935, pp :94-101.
  29. Sarbon, N.M.; Sandanamsamy, S.; Kamaruzaman, S.F.S. and Ahmad, F., 2014. Chitosan extracted from mud crab (Scylla olivicea) shells: physicochemical and antioxidant properties. Journal of Food Science and Technology. Vol. 52, No. 7, pp: 4266-4275.
  30. Seaborne. 2001. A netural product for the 21th century, in Guide to Chitin, Internet Pdf: URL http. VAvww.Seaborne. Com/Chitin2uide.htm. 5 p.
  31. Tolaimate A.; Rhazi, M.; Alagui, A.; Desbrières, J. and Rinaudo, M., 2008. Valorization of waste products from fishing industry by production of the chitin and chitosan Phys. Chem. News. Vol. 42, pp: 120-127.
  32. Walton, A.G. and Rudall, K.M., 2001. Bioploymers in Analysis of Chitin and Chitosan, (Anthonsen, P. and Ford, S., Eds) Elsevier, London. 276 p.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 2
تیر 1399
صفحه 329-338

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار