MAKALAH SENYAWA AKTIF PERMUKAAN Formulasi dan karakterisasi Nanoemulsi Minyak Dedak Gandum dalam Air (O/W)

MAKALAHSENYAWA AKTIF PERMUKAAN

Formulasi dan karakterisasi Nanoemulsi Minyak Dedak Gandum dalam Air (O/W)

Sara Rebolleda, Mara Teresa Sanz, Jos Manuel Benito, Sagrario Beltrn, Isabel Escudero, Mara Luisa Gonzlez San-Jos (Food Chem 2015)Department of Biotechnology and Food Science, University of Burgos, Plaza Misael Bauelos s/n, 09001 Burgos, Spain

Oleh:Gustria ErnisG451130141

PendahuluanPermintaan KonsumenBahan baku untuk aplikasi dalam makanan, minuman dan industri farmasiBahan sintesisBahan AlamiAntioksidan Alami dan inhibitor tirosenaseEnzim tirosinase berperan dalam : browning produk makanan dan melanosis pada hewan. WBO

Formulasi emulsi O/WFormulasi emulsi O/WUntuk mengatasi ketidakstabilan emulsi dan meningkatkan bioavaibilitasNanoemulsi (10-200 nm) SurfaktanJenis dan konsentrasi surfaktanKonsentrasi minyakKondisi proses percobaanOptimasi denganRSM(CCD)Ukuran droplet kecilMetode PenelitianBahanWBO (Wheat bran oil) dari proses SFESurfaktan (Tween 80 (Polioksietilen (20) sorbitan monooleat) dan Span 80 (sorbitan monooleat) yang disediakan oleh Sigma-Aldrich Co (St Louis, MO, USA), Tween 20 (polioksietilen (20) sorbitan monolaurat) oleh Panreac (Barcelona, Spanyol) dan DATEM (diacetyl asam tartarat ester dari mono-dan digliserida) oleh EPSA (Valencia, Spanyol).Air Mili-QABTS, Trolox, DPPH, TPTZ, L-DOPA, dan Jamur Tirosenase yang berasal dari Sigma-Aldrich Co (St Louis, MO, USA)K2O8S2, FeCl3 dan FeSO4 berasal dari Panreac (Barcelona, Spanyol).PeralatanVortex (VWR, Radnor, PA, USA), blender kecepatan tinggi (Miccra D9 dilengkapi dengan rotor-stator DS-5 / K-1, ART Labortechnik, Mlhein, Jerman),bath ultrasonik (Selecta Ultrasounds H, Barcelona, Spanyol) dan prosesor ultrasonik intensitas tinggi (Sonics Vcx 500, Newtown, CT, USA) timbangan analitik (Sartorius, akurat untuk 0,0001 g).elektroda pH gelas(CRISON, Barcelona, Spanyol). Zetasizer Nano ZS (Malvern Instrumen Ltd, Inggris). Spektrofotometer (Hitachi U-2000, Tokyo, Jepang)ProsedurDesain eksperimenPersiapan sampelMinyak dedak gandum diperoleh dengan SFE pada 25,0 0,1 MPa, 40 2 0C dan 8 1 kg CO2/jam. Co-ekstraksi air dipisahkan dari WBO dengan sentrifugasi pada 12,857g selama 30 menit.

Minyak dedak gandum (1% b/b)Pengemulsi (tabel 1) (1% b/b)Emulsi WBOAir mili-QBlender kecepatan tinggi (29.000 rpm)selama 5 menitPemilihan pengemulsiDesain eksperimenMinyak dedak gandum (1% b/b)Pengemulsi terpilih (1% b/b)Emulsi WBOAir mili-Q

Pemilihan metode emulsifikasiDesain eksperimenDesain RSM (CCD)RSM digunakan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi minyak (X1: 1-10% b/b), konsentrasi emulsifier (X2: 1-10% b/b) dan waktu ultrasonikasi (X3: 50-300 s) dengan ukuran droplet nanoemulsi (Y).

Karakterisasi NanoemulsiDistribusi ukuran dropletSampel pertama diencerkan 1: 100 untuk menghindari beberapa efek hamburan dan kemudian 2 ml sampel dituangkan ke kuvet persegi DTS0012 polystyrene. Pengukuran dilakukan pada 20 0C.Pengukuran zeta potensialZeta potensial, f, dihitung dari tetesan minyak pada pengukuran mobilitas elektroforesis dalam medan listrik yang diterapkan, menggunakan pendekatan Smoluchowski. Pengukuran dilakukan untuk masing-masing sampel pada 200CAnalisis Kekeruhan mengukur absorbansi sampel murni pada 600 nm (Hitachi Spektrofotometer U-2000, Tokyo, Jepang)Evaluasi stabilitas nanoemulsiStabilitas nanoemulsi minyak dedak gandum dalam air diukur dalam hal ukuran droplet mereka. Sejak emulsi cenderung agregat selama penyimpanan, diukur ukuran tetesan dari emulsi pada 15 dan 30 hari. Dua kondisi penyimpanan yang berbeda dievaluasi: 40C dalam kondisi gelap dan 200C dalam kondisi terang .Evaluasi aktivitas antioksidan nanoemulsiMetode ABTSMetode DPPHMetode FRAP20l nanoemulsi 980 l radikal ABTS+.

734 nm setelah 20 menitPerubahan warna yang dihasilkan setelah 20 menit dari reaksi langsung berkorelasi dengan kapasitas antioksidan produk. Trolox digunakan sebagai senyawa standar. 20l nanoemulsi 980 l DPPH. (50,7 M)

517 nm setelah 60 menit (gelap)Perubahan warna yang dihasilkan secara langsung berkorelasi dengan kapasitas antioksidan produk. Trolox digunakan sebagai senyawa standar30l nanoemulsi 970 l reagen FRAP

593 nm, setelah 30 menit dan 370C FeSO4 digunakan untuk kalibrasi. Reduktif kekuatan nanoemulsi dinyatakan sebagai mol Fe (II). Penentuan aktivitas penghambatan tirosinase0,5 mM L-DOPA disiapkan dalam 100 mM dapar fosfat pH 7, 0,1 mg/ml jamur tirosinase, juga disiapkan dalam 100 mM buffer fosfat pH 7, dan konsentrasi yang berbeda (0,5-2,5%, v/v) dari nanoemulsi tersebut. Absorbansi pada 490 nm terus dipantau selama periode waktu 5 menit (Labsystems Multiskan MS microplate reader). Laju reaksi awal dengan adanya atau tidak adanya nanoemulsi dihitung dari kemiringan kurva reaksi dan penghambatan (%) dari nanoemulsi yang dihitung mengikuti:

di mana Vi dan Vo adalah laju reaksi awal adanya atau tidak adanya nanoemulsi, berututan, dan V adalah laju reaksi awal tanpa adanya jamur tirosinase. Konsentrasi nanoemulsi yang menyebabkan penghambatan 50% enzim (IC50) diperkirakan dengan memplot data eksperimen inhibisi (%) vs konsentrasi nanoemulsi.Hasil dan PembahasanPengaruh jenis surfaktan pada ukuran tetesan nanoemulsi

Pengaruh metode emulsifikasi pada ukuran tetesan nanoemulsi

Pengaruh minyak dan konsentrasi surfaktan dan waktu ultrasonikasi pada ukuran tetesan nanoemulsi. Pencarian kondisi optimal dilakukan dengan RSM

(a) Konsentrasi minyak dan surfaktan pada waktu ultrasonikasi selama 175 s(b) Konsentrasi minyak dan waktu ultrasonikasi pada konsentrasi surfaktan 5,5%(c) Konsentrasi surfaktan dan waktu ultrasonikasi pada konsentrasi minyak 5,5%.Karakterisasi nanoemulsiPotensi zeta ditemukan -22 2 mV dan pH 4,9 0,1. menunjukkan stabilitas yang baik.Kekeruhan rendah dari nanoemulsi optimal (600 nm absorbansi = 0,36 0,01)Fakta ini membuat nanoemulsi ini cocok untuk dipasang ke dalam sistem yang berbeda tanpa mengubah kualitas visual.Kestabilan nanoemulsi

(a) distribusi ukuran tetesan setelah 0, 15, dan 60 hari dengan penyimpanan pada suhu 40C dan kondisi gelap(b) profil backscattering selama 60 hari dengan penyimpanan pada suhu 250C dan dalam keadaan gelapEvaluasi aktivitas antioksidanAktivitas antioksidan dari nanoemulsi optimal dievaluasi oleh ABTS+., DPPH. dan metodologi FRAP. Nilai-nilai yang diperoleh yang ditemukan 2729 89 mol dari trolox /l emulsi, 222 7 mol dari trolox/l emulsi dan 471 9 mol Fe (II) /l emulsi, masing-masing. Dalam rangka untuk membandingkan aktivitas antioksidan dari nanoemulsi O/W dengan aktivitas antioksidan minyak tanpa emulsifikasi Nilai FRAP diperoleh untuk emulsi jauh lebih rendah dari yang diperoleh untuk minyak non-emulsi (sekitar 49 mol dari Fe (II)/g minyak yang terkandung dalam nanoemulsi, terhadap 228 mol dari trolox/g minyak tanpa emulsifikasi). Namun, hasil yang sama diperoleh untuk ABTS+. nilai-nilai (sekitar 278 mol dari trolox/g minyak yang terkandung dalam nanoemulsi dan 270 mol dari trolox/g minyak tanpa emulsifikasi) dan DPPH. nilai-nilai (sekitar 23 mol dari trolox/g minyak yang terkandung dalam nanoemulsi dan 26 mol dari trolox/g minyak tanpa emulsifikasi).Penentuan aktivitas penghambatan tirosinase Efek penghambatan dari nanoemulsi optimal pada tirosinase yang dihitung menurut persamaan. (1). Di bawah kondisi uji yang digunakan dalam pekerjaan ini, penghambatan jamur tirosinase tergantung pada konsentrasi nanoemulsi, mulai dari 31% menjadi 54% selama 0,5% menjadi 2,5% dari konsentrasi nanoemulsi. IC50 untuk nanoemulsi optimal diperkirakan dari penghambatan data eksperimen dan ditemukan menjadi 2,3% (v/v). Nilai ini sesuai dengan kandungan minyak 222 g minyak/ml dan ke konten alkylresorcinol 10,4 g AR/ml. Zhuang et al. (2010)KesimpulanMinyak dedak gandum dapat berhasil dimasukkan ke dalam sistem air dengan formulasi nanoemulsi. Optimalisasi kondisi proses dengan RSM menunjukkan bahwa nanoemulsi dengan ukuran tetesan dari 40 nm dapat diperoleh dengan kombinasi blender kecepatan tinggi (29.000 rpm-5 menit) dan waktu ultrasoniki (50 s), menggunakan 1% WBO dan 7,3% campuran surfaktan (Span 80 (37,4%) dan Tween 80 (62,6%)). Nanoemulsi menunjukkan stabilitas yang baik ketika disimpan pada 40C selama 60 hari dan hanya destabilisasi kecil diamati pada hari-hari terakhir penyimpanan ketika disimpan pada 250C selama 60 hari. Nanoemulsi pada kondisi optimal dilaporkan menunjukkan sifat antioksidan yang relevan ketika mereka dievaluasi dengan metode yang berbeda. Selanjutnya, hasil penelitian menunjukkan bahwa nanoemulsi bisa memiliki efek penghambatan pada aktivitas jamur tirosinase.