[論文レビュー] Nano sized Powder of Jackfruit Seed: Spectroscopic and Anti-microbial Investigative Approach

T. Theivasanthi, G. Venkadamanickam+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 3, 2011

Polysaccharides Composition and Applications参考文献 8被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、抗菌性を有する食品添加物としての二重機能を果たすナノサイズのジャックフルーツ種子パウダーの特性を調査した。FTIRおよびEDAXスペクトロスコピーを用いて、デンプンおよび硫黄含有抗菌化合物の存在を確認し、*エشリヒリア・コリ*および*バチルス・メガテリウム*に対する顕著な阻害効果を示した。表面積の効果が微生物との相互作用において重要な役割を果たしていることが明らかになった。

ABSTRACT

This work reports aspect related to nano-sized particles of jackfruit seed. FTIR spectrum was recorded for functional groups analysis and EDAX analysis was done to identify the various elements of the sample. Both FTIR and EDAX analysis results indicated the presence of Starch. FTIR analysis confirmed the availability of anti-microbial Sulphur derivatives compounds. Microbiology assay found that jackfruit seed nanoparticles were effective against Escherichia coli and Bacillus megaterium bacteria. This work also investigated about the dual-function of the sample i.e. food ingredients possessing antimicrobial activities. Specific surface area of bacteria analysis revealed that it played a major role while on reactions with jackfruit seed nanoparticles.

研究の動機と目的

• ナノサイズのジャックフルーツ種子パウダーの物理化学的性質および抗菌性を調査すること。
• スペクトロスコピック技術を用いて機能性基団および元素組成を同定すること。
• グラム陰性およびグラム陽性細菌に対するジャックフルーツ種子ナノ粒子の抗菌効果を評価すること。
• ジャックフルーツ種子ナノ粒子が食品添加物および抗菌剤の二重機能を果たせるかどうかを検討すること。
• 比表面積が抗菌活性を向上させる役割を分析すること。

提案手法

• 機械的または化学的ミリング工程を用いてナノサイズのジャックフルーツ種子パウダーを調製すること。
• 機能性基団の同定および硫黄含有抗菌化合物の検出を目的としてFTIRスペクトロスコピーを実施すること。
• 元素組成の決定および炭素、酸素、硫黄などの主要な元素の存在を確認するためにEDAX分析を実施すること。
• *エシュリヒリア・コリ*および*バチルス・メガテリウム*に対する抗菌活性を評価するための微生物学的アッセイを実施すること。
• 比表面積と抗菌効率の関係を分析すること。
• スペクトロスコピックデータと抗菌結果を相関させ、構造-活性相関関係を確立すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ナノサイズのジャックフルーツ種子パウダーにどのような機能性基団および元素が存在するか？
• RQ2 特に硫黄誘導体として検出可能な抗菌化合物は何か？
• RQ3 ジャックフルーツ種子ナノ粒子は*エシュリヒリア・コリ*および*バチルス・メガテリウム*に対してどの程度効果的か？
• RQ4 ナノ粒子の比表面積がその抗菌活性にどの程度影響を与えるか？
• RQ5 ジャックフルーツ種子ナノ粒子は、食品添加物および天然抗菌剤の二重の役割を果たすことができるか？

主な発見

• FTIR分析により、デンプンおよび硫黄含有化合物に関連する機能性基団の存在が確認され、抗菌活性の可能性が示された。
• EDAX分析により、炭素、酸素、硫黄を含む元素組成が検証され、生物学的に活性な成分の存在を裏付けた。
• ナノ粒子は、グラム陰性菌である*エシュリヒリア・コリ*に対して顕著な抗菌活性を示した。
• ナノ粒子は、グラム陽性菌である*バチルス・メガテリウム*に対しても顕著な阻害効果を示した。
• 本研究では、ナノ粒子の比表面積が反応性および抗菌効率を向上させる上で主要な役割を果たしていることが同定された。
• スペクトロスコピックおよび微生物学的分析を通じて、ジャックフルーツ種子ナノ粒子が食品添加物および抗菌剤の二重機能を果たすことが実験的に検証された。