چکیده

در این پژوهش به معرفی و تولید فیلم پلی لاکتیک اسید و نانوکامپوزیت های آن ( ۵٫۰، ۱ و ۲ درصد نانوذرات نقره) با استفاده از روش ریخته گری محلول و نیز بررسی فعالیت ضدباکتریایی این فیلم ها بر پارامترهای رشد باکتری E.coli با استفاده از روش dynamic-Flask test پرداخته شده است. این بررسی با هدف تولید فیلمی زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بمنظور راهکاری برای رفع آلودگی های زیست محیطی و حفظ منابع نفتی انجام شده است. نتایج بدست آمده حاکی از اثر ضدباکتریایی قابل توجهی از این فیلم بر سنتیک رشد باکتری گرم منفی E.coli است.

واژگان کلیدی: اشرشیاکلی، پلی لاکتیک اسید، زیست تخریب پذیر، فعالیت ضدباکتریایی، نانوکامپوزیت.

مقدمه

با توجه به اهمیت صنعت بسته بندی در زندگی روزمره و افزایش آلودگی های محیطی و کاهش منابع نفتی ناشی از این صنعت، یافتن راهکار و جایگزینی برای پلیمرهای سنتزی مورد استفاده در این صنعت بسیار حائز اهمیت است. پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بهترین گزینه برای بهبود این مشکلات محسوب می شود. امروزه از میان پلیمرهای زیست تخریب پذیر، پلی لاکتیک اسید با ماهیت تجدیدپذیری، زیست تخریب پذیری و خواص مکانیکی و نوری مناسب Urayama) و همکاران، ۲۵۵۲؛Shameli و همکارانa ، ۲۵۱۵؛ Shameli و همکارانb ، ۲۵۱۵؛ Ramos و همکاران، (۴۱۰۲ و خواصی همچون ظاهر خوب، استحکام مکانیکی بالا، سمیت کم و خواص ممانعتی مطلوب بیشترین توجه را به خود جلب کرده است ( Joker و همکاران، .(۰۲۰۲

با وجود تمام ویژگی های مطلوب پلی لاکتیک اسید، استفاده از موادی مانند اسیدهای آلی، باکتریوسین ها، عصاره های گیاهی، روغن ها و عصاره های اصلی، آنزیم ها، عوامل چلات کننده، فلزات برای ارائه فعالیت های ضدمیکروبی به PLA اضافه می شود و کارایی این بسته بندی ها را افزایش می دهد. بسته بندی ضدمیکروبی ادغام فناوری های مفید و یا ترکیب عوامل ضدمیکروبی به مواد بسته بندی و انتشار آن ها را در طی یک دوره از زمان برای حفظ کیفیت و ایمنی محصول که

نهایتا منجر به افزایش عمر مفید محصول می شود را گویند Balasubramanian) و همکاران، .(۰۲۲۲ این بسته بندی ها بعنوان کاهنده، بازدارنده و مهارکننده رشد میکروارگانیسم های موجود در مواد غذایی بسته بندی شده موجب افزایش عمر مفید و حفظ بهتر کیفیت محصول می شود Han)، ۰۲۲۲؛ Kim و همکاران، ۰۲۲۲؛ Paula و همکاران، ۲۵۵۲؛ Joker و همکاران، Kim .(0202 و همکارانش (۸۰۰۲) بیان کردند که بسته بندی ضدمیکروبی مواد غذایی شرایط را در داخل غذا و در فضای بسته به طور فعال تحت کنترل قرار می دهد. این نوع بسته بندی کاهش، جلوگیری و یا به تعویق انداختن رشد میکروارگانیسم ها را در جهت افزایش عمر مفید و حفظ کیفیت محصول در پی دارد Kim) و همکاران، .(۰۲۲۲

بهره گیری از فناوری نانو در کنار پلیمرهای زیست تخریب پذیر منجر به تولید بایونانوکامپوزیت هایی با خواص مکانیکی، حرارتی، ممانعتی و فیزیکوشیمیایی بهتری نسبت به پلیمرهای پایه می شود(Sorrentino و همکاران، .(۲۵۵۲ ترکیبات نانویی که دارای خواص ضدمیکروبی هستند موجب ایفای نقش بسته بندی بعنوان یک عامل ضدمیکروب می شوند. اختلاط مواد ضدمیکروب در مقیاس نانو با مواد اولیه بسته بندی تولید فیلم هایی با فعالیت ضدمیکروبی می کند که به کنترل رشد میکروارگانیسم های بیماریزا و عامل فساد کمک می کند. فیلم های نانوکامپوزیتی ضدمیکروبی بعلت ساختاری یکپارچه و خواص ضدمیکروبی و ممانعتی مطلوب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از پرکاربردترین ترکیبات نانو که در بسته بندی های ضدمیکروبی استفاده می شود می توان به نانو ذرات نقره، نانواکسید روی، نانو دی اکسید تیتانیوم و نانو رس اشاره کرد. نانو ذرات نقره با خواص منحصر بفردی همچون استحکام حرارتی بالا، فعالیت کاتالیزوری، خواص نوری و بویژه فعالیت ضدمیکروبی قوی و طیف گسترده سمیت نسبت به میکروارگانیسم ها بهترین انتخاب برای بکارگیری در بسته بندی می باشد Joker) و همکاران، .(۰۲۰۲