هدف این مطالعه، تولید کیتوزان قارچی از یک قارچ مستعد با استفاده از بستری مقرون‌به‌صرفه (ملاس چغندرقند) و بهینه‌سازی شرایط رشد با بهره‌گیری از روش آرایه متعامد تاگوچی (L9) بود. سپس کیتوزان کیتینی قارچی (FC) حاصله برای ریزپوشانی (میکروانکپسولاسیون) کروسین به کار گرفته شد. شرایط بهینه شامل ۱۲۰ میلی‌لیتر در لیتر ملاس، pH اولیه ۶ و ۵ گرم در لیتر منیزیم سولفات تعیین گردید. وزن زیست‌توده خشک ۲۲.۷ گرم در لیتر، و مقادیر مواد نامحلول در قلیا (AIM)، FC و کیتوزان طبیعی (NC) به ترتیب ۸.۱، ۵.۳ و ۲.۷ گرم در لیتر به دست آمد. درجه دِاستیلاسیون (DD) برای کیتوزان‌های NC و FC به ترتیب ۸۰.۲۷ و ۷۸.۸۱ درصد محاسبه شد. برای تعیین وزن مولکولی نمونه‌های کیتوزان، از طیف‌سنجی جرمی زمان پرواز با یونیزاسیون/واجذب لیزری به کمک ماتریس (MALDI-TOF–MS) استفاده شد. وزن مولکولی FC و کیتوزان تجاری (CC) به ترتیب ۱۴۵ و ۲۱۹ کیلودالتون تعیین گردید. حلالیت NC و FC در اسید استیک ۱ درصد نیز به ترتیب ۸۴ و ۷۸ درصد به دست آمد. قارچ مورد نظر از میوه عناب جداسازی و به عنوان *Penicillium expansum* HNP11 (شماره دسترسی GenBank: PQ057454) شناسایی شد. به منظور تکمیل پژوهش، فعالیت ضدمیکروبی نیز مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل زتای ریزذرات آلژینات-کیتوزانِ حاوی کروسین حدود ۴۹- میلی‌ولت و ظرفیت بارگیری آن ۴۶ درصد تعیین شد. سمیت سلولی FC در غلظت‌های پایین، کمتر از CC ارزیابی گردید. در نهایت، نتایج نشان داد که *P. expansum* دارای فعالیت ضدمیکروبی بالا و ساختاری با سمیت ناچیز است و استفاده از روش آرایه متعامد تاگوچی به تولید اقتصادی کیتوزان کمک می‌کند.
The aim of this study was to produce fungal chitosan from a potential fungus using a cost-effective substrate (sugar beet molasses) and optimize the growth conditions using Taguchi L9 orthogonal array (OA). The obtained fungal chitinous chitosan (FC) was then used for the microencapsulation of crocin. Optimal conditions were found as 120 mL/L molasses, initial pH at 6 and 5 g/L magnesium sulphate. The dried biomass was weighed as 22.7 g/L, while 8.1 g/L alkali insoluble material (AIM), 5.3 g/L FC and 2.7 g/L native chitosan (NC) were obtained. Deacetylation degree (DD) of the obtained chitosan was calculated as 80.27 and 78.81% for NC and FC, respectively. Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF–MS) was employed for molecular weight detection of the chitosan samples. Molecular weights were found for FC and commercial chitosan (CC) as 145 and 219 kDa, respectively. The solubility of NC and FC in 1% acetic acid was found as 84 and 78% respectively. The fungus was isolated from jujube fruit which was identified as Penicillium expansum HNP11 (GenBank Accession Number: PQ057454). To deepen the research, antimicrobial activity was carried out. The zeta potential of crocin loaded alginate-chitosan microparticles was about − 49 mV and loading capacity was found as 46%. Cytotoxicity of FC was found lower than CC at low concentrations. Consequently, P. expansum has higher antimicrobial activity and minimal toxic structure and Taguchi orthogonal array contributes economic chitosan production.
- عنوان: کپسوله‌سازی کروسین با استفاده از کیتوزان با وزن مولکولی پایینِ مشتق‌شده از *Penicillium expansum* و بهینه‌سازی فرآیند از طریق طراحی آرایه متعامد تاگوچی
- Title: Encapsulation of crocin using low–molecular-weight Penicillium expansum-derived chitosan and process optimization via Taguchi orthogonal array design
- Authors: Özden Canlı Taşar, Serkan Örtücü & Ayşe Üstün
- URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10529-026-03688-7
- DOI URL: https://doi.org/10.1007/s10529-026-03688-7
- عنوان مقاله: مصارف غذایی
- محور مقاله: تکنیک نوین
- نام ژورنال: Biotechnology Letters
- افیلیشن نویسنده مسئول: Microbiology Laboratory, Central Research and Application Centre, Adiyaman University, Adiyaman, Türkiye
- ایمیل نویسنده فقط برای کاربران ورود / عضویت
- سال انتشار مقاله: 2026
- زبان: انگلیسی
- کشور: ترکیه
- کد مقاله: 36950
- کلمات کلیدی فارسی: "ملاس، MALDI-TOF–MS، منیزیم سولفات، کیتوسان قارچی، بهینه‌سازی،"
- کلمات کلیدی انگلیسی: "Molasses, MALDI-TOF–MS, Magnesium sulphate, Fungal chitosan, Optimization,"
- لینک کوتاه: https://wikisaffron.org?p=36950