زیست فناوری کشاورزی

مرکز جامع اطلاع رسانی

ساخت کرم ضد آفتاب از پسماندهای کشاورزی

محققان "موسسه تحقیقاتی موهالی" (Mohali based research institute) اخیرا موفق به توسعه کرم ضدآفتابی شده اند که ساختار آن برخلاف کرم‌های موجود در بازار است و از پسماندهای کشاورزی مبتنی بر بیوپلیمر است.

زیست بسپارها یا بیوپلیمرها (Biopolymer) دسته‌ای از مولکول‌های غول‌آسای پلیمری هستند که از منابع طبیعی استخراج می‌شوند. پلی‌ساکاریدها، پلی‌نوکلئوتیدها (دی‌ان‌ای و آران‌ای) و پلی‌پپتیدها نمونه‌های مهمی از زیست بسپارها هستند.

دانشمندان اخیرا با تولید یک ضد آفتاب ضد میکروبی از نانو کامپوزیت های اکسید فلزی تولید شده از لیگنین مبتنی بر پسماندهای کشاورزی، گامی مهم در جهت توسعه کرمهای ضد آفتاب رقم زده‌اند. در این مطالعه، لیگنین که در غیر این صورت به عنوان زباله در نظر گرفته می‌شود ، به یک محصول با ارزش تبدیل شده است.

لیگنین یک پلیمر پیچیدهٔ ساخته شده از واحدهای مولکولی فنیل پروپان است که به شکل آمورف و مخلوط با هولوسلولز در گیاهان به صورت لایه‌ای دور سلولز را فرا گرفته‌است. بعد از سلولز لیگنین رایج‌ترین ترکیب در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی است. چوب خشک حاوی حدود ۲۵ درصد لیگنین است که در دیواره سلولی و در قسمت خارجی سلول قرار گرفته‌است. لیگنین به‌عنوان یک اتصال دهنده دیواره سلولی عمل می‌کند و فیبرهای سلولی حاوی ماتریکس را برای استحکام ساختار چوب به هم متصل می‌نماید. منابع لیگنین فراوانند و اکثراً هم غیرقابل مصرفند. چوب و پوست درختان که از صنایع الواری به‌جای می‌مانند و همچنین فضولات کشاورزی می‌توانند مقدار بسیار زیادی لیگنین حاصل دهند. منبع کوچک‌تر ولی در دسترس‌تر لیگنین خمیر کاغذ و صنایع چوب است که ذخیره زیادی برای لیگنین است.

لیگنین یک بیوپلیمر آلی طبیعی سرشار از گروه های پلی فنلی است که آن را به عنوان کاندیدای ایده آل برای کاربردهای مختلف صنعتی تبدیل می کند. لیگنین یک محصول فرعی صنعت کاغذ و پالپ است و از گندم و پوسته برنج استخراج می شود. غالباً در پایان برداشت محصول ، درون آب ریخته می شود و یا در مزارع سوزانده می شود.

دانشمندان دریافتند که لیگنین سبب تسهیل عملیات سنتز در نانو کامپوزیت های اکسید روی در ترکیب با اتانول آب میشود. سنتز هیچ حلال یا کاتالیزور سمی را ایجاد نمیکند بنابراین این فرایند سازگار با محیط زیست است.

نانو کامپوزیت های مبتنی بر لیگنین به دلیل خاصیت محافظتی فرابنفش ، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی آن دارای ارزش تجاری هستند. طی این مطالعه نانوذرات اکسید روی با استفاده از کاغذ و لیگنین قلیایی به عنوان یک عامل محدود کننده و کاهش دهنده، سنتز شدند.پس از ان محققان از نمک پیش ماده اکسید روی و لیگنین برای عملیات سنتز نانو کامپوزیت استفاده کردند. پیش‌ماده یا پریکرسر ( Precursor) به ترکیبی در شیمی گفته می‌شود که در واکنش شیمیایی شرکت کرده و ترکیب نویی را می‌سازد.

معمولاً، سنتز نانوذرات اکسید فلزی به تکنیک‌های سختی از جمله مواد شیمیایی سمی و همچنین گرمایشی در دماهای بسیار بالا (300-400 درجه سانتیگراد) نیاز دارد. با این حال ،دانشمندان از یک روش ساده ، سازگار با محیط زیست و صنعتی برای طراحی نانوذرات اکسید روی مبتنی بر لیگنین استفاده کردند.

دانشمندان از لیگنین مبتنی بر زباله های زراعی برای تبدیل اکسید روی در یک مرحله به نانو کامپوزیت ها محافظتی فرابنفش و ضد میکروبی استفاده کردند. دانشمندان طی آزمایشات دریافتند این نانو کامپوزیتها دارای خاصیت ضد میکروبی در برابر هر دو باکتری گرم مثبت و گرم منفی دارند.

نانو فرمولاسیون مشتق از لیگنین ، کارایی محافظتی بسیار عالی در برابر اشعه فرابنفش دارد که میتوان از آن در کرم های بدن استفاده کرد.

یافته‌های این مطالعه در مجله" Materials Chemistry B "منتشر شد.

ایسنا

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

اخبار ویژه

اخبار

این پایگاه اطلاع رسانی به کارگروه کشاورزی ستاد توسعه زیست فناوری تعلق دارد.