محققان در یک مطالعه مروری، ظرفیت فیکوسیانین استخراجشده از جلبک اسپیرولینا را در تولید محصولات غذایی فراسودمند بررسی کردهاند؛ ترکیبی طبیعی که رنگ آبی درخشان و کاربردهای متنوع صنعتی دارد.
به گزارش ایسنا، فناوری نانوریزپوشانی در سالهای اخیر به یکی از رویکردهای نوین در صنایع غذایی تبدیل شده است. منظور از نانوریزپوشانی این است که یک ترکیب حساس، مانند رنگدانهها، طعمدهندهها، آنتیاکسیدانها یا مواد مغذی، در پوششی بسیار ریز قرار گیرد تا در برابر عوامل آسیبرسان بهتر محافظت شود. این فناوری میتواند در مراحل مختلف تولید و مصرف غذا اثرگذار باشد؛ از بهینهسازی فرآیند تولید گرفته تا افزایش ماندگاری، حفظ ارزش تغذیهای، کنترل کیفیت و حتی بهبود بستهبندی مواد غذایی. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر میشود که بدانیم بسیاری از ترکیبات مفید طبیعی، با وجود ارزش غذایی یا زیستی بالا، در برابر دما، نور، اکسیژن، رطوبت یا شرایط اسیدی دستگاه گوارش آسیبپذیرند و ممکن است پیش از رسیدن به محل اثر، بخشی از کارایی خود را از دست بدهند.
در میان منابع طبیعی مورد توجه برای تولید ترکیبات زیستفعال، جلبکهای دریایی جایگاه ویژهای دارند. این جلبکها به دلیل داشتن اسیدهای چرب امگا ۳، اسیدهای آمینه ضروری، ویتامینهای مختلف از جمله A، C، D، E، K و ویتامینهای گروه B، مواد معدنی ضروری و فیبرهای غذایی، در صنایع غذایی، آرایشی-بهداشتی و دارویی اهمیت زیادی پیدا کردهاند. جلبکهای سبزآبی یا سیانوباکتریها نیز از قدیمیترین شکلهای حیات روی زمین به شمار میآیند و به دلیل توانایی فتوسنتز و تولید ترکیبات ارزشمند، مورد توجه پژوهشگران هستند. یکی از مهمترین این ترکیبات، فیکوسیانین است؛ رنگدانهای طبیعی با رنگ آبی درخشان که علاوه بر ایجاد رنگ، به عنوان مادهای زیستفعال شناخته میشود و میتواند در تولید غذاهای فراسودمند، یعنی غذاهایی فراتر از تأمین انرژی و مواد اولیه تغذیهای، نقش داشته باشد.
در همین زمینه، عیسی بهرامیزاده از دانشکده شیلات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، به همراه چهار همکار همدانشگاهی خود، پژوهشی را درباره نقش فیکوسیانین استخراجشده از اسپیرولینا در سلامت و ایمنی محصولات غذایی انجام دادهاند. این پژوهش به دنبال آن بوده است که نشان دهد رنگدانه طبیعی موجود در اسپیرولینا چه ظرفیتهایی برای استفاده در مواد غذایی دارد و چه چالشهایی ممکن است کاربرد آن را محدود کند.
اسپیرولینا پلاتنسیس یکی از ریزجلبکهای ارزشمند است که به دلیل داشتن ترکیبات آنتیاکسیدانی، رنگدانه فیکوسیانین، اسیدهای چرب ضروری مانند گامالینولینیک و دیگر مواد فعال زیستی، اهمیت بالایی یافته و در قالب پودر، کپسول یا فرمولاسیونهای مختلف در حوزههای غذایی، دارویی، آرایشی-بهداشتی و حتی تغذیه دام و آبزیان به کار میرود.
روش انجام این پژوهش به صورت مروری بوده است. در مطالعه مروری، پژوهشگران به جای انجام آزمایش تازه روی نمونههای جدید، اطلاعات و یافتههای موجود در مطالعات پیشین را گردآوری، بررسی و تحلیل میکنند. در این نوع پژوهش، هدف آن است که تصویری روشنتر از وضعیت دانش موجود به دست آید؛ یعنی مشخص شود یک ماده یا فناوری چه ویژگیهایی دارد، چه کاربردهایی برای آن مطرح شده، چه محدودیتهایی دارد و برای بهبود عملکرد آن چه راهکارهایی پیشنهاد شده است.
یافتههای این پژوهش نشان میدهند فیکوسیانین، که از خانواده فیکوبیلیپروتئینها و قابل استخراج از جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس است، ویژگیهای مهمی مانند خاصیت آنتیاکسیدانی، ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضدسرطانی دارد.
آنتیاکسیدانها موادی هستند که میتوانند در برابر برخی فرآیندهای آسیبرسان در بدن و غذا نقش محافظتی داشته باشند. به همین دلیل، فیکوسیانین میتواند برای تولید مواد اولیه غذاهای فراسودمند مانند آدامس، نوشیدنیهای یخی، نوشیدنیهای غیرالکلی، آبنبات، قوامدهندهها و ترکیبات ژلکننده مورد توجه باشد.
با این حال، یافتهها نشان میدهند استفاده از فیکوسیانین همیشه ساده نیست. محلول این رنگدانه در زمان فرآوری یا غنیسازی مواد غذایی ممکن است تحت تأثیر دما، pH یا میزان اسیدی و قلیایی بودن محیط، رطوبت، نور و اکسیژن قرار گیرد. همچنین شرایط اسیدی معده میتواند بر آن اثر بگذارد. این عوامل ممکن است باعث تخریب ساختار پروتئینی رنگدانه، تغییر رنگ، کاهش مقدار رنگدانه و کم شدن فعالیت آنتیاکسیدانی آن شوند. بنابراین، ناپایداری فیکوسیانین یکی از محدودیتهای مهم آن است و استفاده از روشهایی مانند ریزپوشانی یا نانوپوشانی برای محافظت بهتر از آن پیشنهاد میشود.
اطلاعات تکمیلی این مطالعه نشان میدهند نانوریزپوشانی میتواند مزایای متعددی برای ایمنی و کیفیت مواد غذایی داشته باشد. این فناوری از مرحله تولید تا مصرف غذا اثرگذار است و میتواند به افزایش تولید، ماندگاری طولانیتر، حفظ مواد مغذی، کنترل کیفیت و بهبود بستهبندی کمک کند. از کاربردهای مستقیم آن میتوان به نانونگهدارندهها، نانوکپسولاسیون طعمها، عطرها، آنتیاکسیدانها، رنگدانههای طبیعی و ترکیبات زیستفعال مانند پلیفنلها، ویتامینها و اسیدهای چرب اشاره کرد. به بیان ساده، این فناوری مانند یک پوشش محافظ برای مواد حساس عمل میکند تا این مواد در برابر عوامل محیطی و فرآیندی آسیب کمتری ببینند.
بر اساس اطلاعات این تحقیق، فیکوسیانین به دلیل طبیعی بودن و داشتن خواص ضدمیکروبی و آنتیاکسیدانی، پتانسیل بالایی برای استفاده در فرمولاسیون فرآوردههای غذایی دارد. این ترکیب میتواند هم به عنوان مادهای برای غنیسازی غذا و هم برای کمک به افزایش ماندگاری محصولات مورد توجه قرار گیرد.
نکته مهم دیگر این است که فیکوسیانین به عنوان جایگزینی برای رنگدهندههای مصنوعی مطرح شده است؛ رنگهایی که در برخی کاربردها نگرانیهایی درباره مصرف آنها وجود دارد. همچنین بایستی به اثرات درمانی و پیشگیرانه فیکوسیانین در زمینههایی مانند کمخونی، بیماری کبدی و چربی خون اشاره نمود. در مجموع، با توجه به خواص زیستی بالای این ترکیب، استفاده از آن همراه با فناوری نانوریزپوشانی در صنایع مختلف توصیه شده است.
مقاله علمیپژوهشی برگرفته از این مطالعه در «فصلنامه بهرهبرداری و پرورش آبزیان» منتشر شده است. این نشریه وابسته به دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علمی ماهیان زینتی ایران است.
منبع: ایسنا