การพัฒนาฟิล์มไคโตซานที่มีสารสกัดจากพรอพโพลิส

Development of chitosan film containing propolis extract

Name: วรัญญา วิชญกิตติ

ThaSH: โพรพอลิส

ThaSH: ไคโตแซน

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์ของสารสกัดจากพรอพโพลิสของประเทศไทย ในการนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ของฟิล์มไคโตซาน การทดลองขั้นแรกเป็นการศึกษาการแปรอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่แตกต่างกันคือ 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 ในตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัด พรอพโพลิส ติดตามผลโดยการหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัด ด้วยวิธี Folin-Ciocalteau การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ High Performance Liquid Chromatography (HPLC) การศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) และศึกษาความสามารถของสารสกัดพรอพโพลิสในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ 4 ชนิด ได้แก่ Staphylococcus aureus (TISTR 118), Salmonella enteritidis (DMST 17368), Escherichia coli (TISTR 780) และ Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) ด้วยวิธี agar diffusion พบว่าปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัดอยู่ในช่วง 5.56-41.00 mg gallic acid equivalent/g การเพิ่มปริมาณเอทานอลในตัวทำละลายสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดสูงขึ้น และพบ rutin และ quercetin ทุกตัวอย่างทดลอง นอกจากนี้ยังพบว่าปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH มีค่าแปรผันตามปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เมื่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกเพิ่มขึ้นปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH จะสูงขึ้น ยกเว้นในการสกัดด้วยตัวทำละลายน้ำต่อเอทานอล 40:60 พบว่าความสามารถในการจับอนุมูล DPPH ลดลง จากการศึกษาความสามารถในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าเกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของ S. aureus เพียงชนิดเดียวเท่านั้น สารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 70:30 เกิดบริเวณยับยั้งสูงที่สุด และสารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 40:60 และ 30:70 ไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ จึงเลือกใช้ตัวทำละลายที่มีอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลเป็น 70:30 สำหรับการสกัด พรอพโพลิสเพื่อใช้ในการทดลองขั้นต่อไป การทดลองขั้นที่สองเป็นการศึกษาผลของการเติมสารสกัดพรอพโพลิสต่อคุณสมบัติของฟิล์มไคโตซาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์ของสารสกัดจากพรอพโพลิสของประเทศไทย ในการนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ของฟิล์มไคโตซาน การทดลองขั้นแรกเป็นการศึกษาการแปรอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่แตกต่างกันคือ 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 และ 30:70 ในตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัด พรอพโพลิส ติดตามผลโดยการหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัด ด้วยวิธี Folin-Ciocalteau การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ High Performance Liquid Chromatography (HPLC) การศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) และศึกษาความสามารถของสารสกัดพรอพโพลิสในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ 4 ชนิด ได้แก่ Staphylococcus aureus (TISTR 118), Salmonella enteritidis (DMST 17368), Escherichia coli (TISTR 780) และ Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) ด้วยวิธี agar diffusion พบว่าปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดในสารสกัดอยู่ในช่วง 5.56-41.00 mg gallic acid equivalent/g การเพิ่มปริมาณเอทานอลในตัวทำละลายสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดสูงขึ้น และพบ rutin และ quercetin ทุกตัวอย่างทดลอง นอกจากนี้ยังพบว่าปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH มีค่าแปรผันตามปริมาณสารประกอบฟีนอลิก เมื่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกเพิ่มขึ้นปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH จะสูงขึ้น ยกเว้นในการสกัดด้วยตัวทำละลายน้ำต่อเอทานอล 40:60 พบว่าความสามารถในการจับอนุมูล DPPH ลดลง จากการศึกษาความสามารถในการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าเกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของ S. aureus เพียงชนิดเดียวเท่านั้น สารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 70:30 เกิดบริเวณยับยั้งสูงที่สุด และสารสกัดพรอพโพลิสที่ได้จากการสกัดที่อัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลที่ 40:60 และ 30:70 ไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ จึงเลือกใช้ตัวทำละลายที่มีอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลเป็น 70:30 สำหรับการสกัด พรอพโพลิสเพื่อใช้ในการทดลองขั้นต่อไป การทดลองขั้นที่สองเป็นการศึกษาผลของการเติมสารสกัดพรอพโพลิสต่อคุณสมบัติของฟิล์มไคโตซาน โดยแปรความเข้มข้นของสารสกัดพรอพโพลิสเป็น 0.5, 1.5, 2.5, 5 และ 10% (w/v) ติดตามผลโดยการวัดสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ การวัดค่าสี (∆E), transparency (%T), water vapor permeability (WVP), oxygen gas transmission rate (OTR), tensile strength (TS), elongation at break (%E) การวิเคราะห์ทางเคมี ได้แก่ การหาปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด การวิเคราะห์สารประกอบฟีนอลิกโดยใช้ HPLC และการศึกษาปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH การศึกษา interaction ของหมู่ฟังก์ชันของฟิล์ม ไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิสโดยใช้ Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) การวัดค่า Glass transition temperature (Tg) โดยใช้เครื่อง Differential Scanning Calorimeter (DSC) รวมทั้งการศึกษาสมบัติการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ พบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่เข้มข้นสูงขึ้นส่งผลให้มีค่าสี ∆E , TS และ %E สูงขึ้น ส่วนค่า %T ลดลง ในขณะเดียวกันพบว่าค่า WVP และค่า OTR ของฟิล์มไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิสลดลงและแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) กับฟิล์ม ไคโตซานที่ไม่เติมสารสกัดพรอพโพลิส (ตัวอย่างควบคุม) พบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่ความเข้มข้นสูงขึ้นส่งผลให้มีปริมาณ ฟีนอลิกทั้งหมดและมีปฏิกิริยาการจับอนุมูล DPPH ในฟิล์มสูงขึ้น และพบ rutin ในทุกตัวอย่างการทดลอง โดยพบการเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่าง amine group ของไคโตซาน และ hydroxyl group ของสารประกอบฟีนอลิกในสารสกัดพรอพโพลิส นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมสารสกัดพรอพโพลิสที่ความเข้มข้น 0.5-2.5% (w/v) ทำให้ค่า Tg สูงขึ้น แต่เมื่อเติมสารสกัดพรอพโพลิสเพิ่มขึ้นจาก 5-10% (w/v) กลับส่งผลให้ค่า Tg ลดลง อย่างไรก็ตามแม้ว่าไม่เกิดบริเวณการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ทั้ง 4 ชนิด แต่ไม่พบการเจริญของจุลินทรีย์บริเวณที่สัมผัสกับฟิล์มไคโตซานที่เติมสารสกัดพรอพโพลิส

Abstract: The objective for this research was to study the use of propolis in Thailand for improvement of antioxidant and antimicrobial properties of chitosan film. Firstly, the propolis extract was prepared by using solvent with different water to ethanol ratios including 70:30, 60:40, 50:50, 40:60 and 30:70. The total phenolic content using Folin-Ciocalteau method, the phenolic compound using high performance liquid chromatography (HPLC), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and the ability to inhibit Staphylococcus aureus (TISTR 118), Salmonella enteritidis (DMST 17368), Escherichia coli (TISTR 780) and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) using agar diffusion technique were determined in order to selected the optimum extraction condition. The results showed that the total phenolic contents were in the range of 5.56-41.00 mg gallic acid equivalent/g. The total phenolic contents, rutin, quercetin and DPPH increased with increasing ethanol concentration in the solvent. It was also found that the extract using 70 :30 solvent was able to inhibit S. aureus whereas those using 40:60 and 30:70 were ineffective. Therefore, the water to ethanol ratio of 70:30 was the optimum solvent and was used for further experiment. Secondly, the effect of adding propolis extract with different concentrations 0.5, 1.5, 2.5, 5 and 10% (w/v) to the chitosan film was determined by measuring the physical properties including surface colour (∆E), transparency (%T), water vapor permeability (WVP), oxygen gas transmission rate (OTR), tensile strength (TS), elongation at break (%E), chemical property including TPC, phenolic compound and DPPH radical scavenging activity. The interaction of functional group in the chitosan film containing propolis extract and glass transition temperature (Tg) were also determined using the Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) and Differential Scanning Calorimeter (DSC), respectively. The results showed that ∆E, TS, %E, total phenolic contents and DPPH radical scavenging of the film increased, while %T and WVP, OTR decreased with increasing concentration of the propolis. Rutin was found in all samples. The FT-IR spectra indicated that there was hydrogen bond between functional groups of chitosan and phenolic compounds of propolis. It was also found that adding propolis extract affected the Tg of the of chitosan film, resulting changes in physical properties of the films. The antimicrobial property of all film samples indicated there was no inhibition zone of all 4 bacteria tested. However, there was no bacterial growth under the contact surface of the chitosan film containing propolis extract.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อุบลรัตน์ สิริภัทราวรรณ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2552

Modified: 2564-06-19

Issued: 2564-06-19

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61762

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีทางอาหาร

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5072452223_2552.pdf	918.12 KB	3	2025-06-20 11:17:05

ใช้เวลา

0.03106 วินาที