Plasma-Activated Water and Oregano Essential Oil Nanoliposomes Integrated into a Hydroxyethyl Cellulose Coating for Microbial Control of Seafood
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि प्लाज्मा-सक्रिय जल-व्युत्पन्न प्रतिक्रियाशील प्रजातियों और ओरिगैनो एसेंशियल ऑयल नैनोलिपोसोम को एकीकृत करने वाला एक हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज कोटिंग, रेफ्रिजेरेटेड और परिवेशी दोनों तापमानों पर सूक्ष्मजीव वृद्धि और अपघटन में महत्वपूर्ण रूप से देरी करके समुद्री भोजन के शेल्फ जीवन को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।
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समुद्री भोजन (सीफूड) को ताजा रखना अदृश्य समय-मापन यंत्रों के विरुद्ध एक दौड़ है: वे बैक्टीरिया जो तेजी से बढ़ते हैं, और एक नाजुक फिलेट या रसीले झींगे को स्वास्थ्य के लिए खतरा बना देते हैं। दशकों से, वैज्ञानिक बिना गर्मी का उपयोग किए इस क्षय को धीमा करने के तरीके खोज रहे हैं, क्योंकि गर्मी बनावट और स्वाद को खराब कर सकती है। एक आशाजनक मार्ग "प्लाज्मा-एक्टिवेटेड वॉटर" (प्लाज्मा-सक्रिय जल) में निहित है, जो एक विशेष विद्युत निर्वहन (डिस्चार्ज) से उपचारित तरल है ताकि प्रतिक्रियाशील अणुओं का एक कॉकटेल बनाया जा सके जो सूक्ष्मजीवों को संपर्क में आते ही मार सके। हालांकि, इस तरल में एक दोष है: प्रतिक्रियाशील अणु क्षणिक होते हैं, प्रयोग के तुरंत बाद गायब हो जाते हैं, जो दिनों या हफ्तों तक भोजन की रक्षा करने की उनकी क्षमता को सीमित करता है। इस लड़ाई में एक अन्य उपकरण ऑरेगैनो एसेंशियल ऑयल (ओरेगैनो का आवश्यक तेल) है, जो एक प्राकृतिक पादप अर्क है जो अपने मजबूत जीवाणुरोधी गुणों के लिए जाना जाता है, लेकिन इसे पानी आधारित कोटिंग्स में मिलाना कठिन है क्योंकि यह पानी को प्रतिकर्षित करता है और आसानी से वाष्पित हो जाता है। चुनौती इन दोनों शक्तिशाली लेकिन जटिल तत्वों को एक एकल, स्थिर ढाल में संयोजित करने में है जो समुद्री भोजन से चिपक सके और लंबे समय तक काम कर सके।
चीन के जियांगनान विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने समुद्री भोजन के लिए एक नया प्रकार का सुरक्षात्मक कोटिंग बनाने के उद्देश्य से इस समस्या को हल करने का प्रयास किया। उन्होंने प्लाज्मा-एक्टिवेटेड वॉटर को हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज के साथ मिलाकर शुरुआत की, जो पौधों से प्राप्त एक सामान्य, जल-घुलनशील पदार्थ है जो एक जेल जैसे फिल्म का निर्माण करता है। टीम ने इस जेल की विभिन्न मोटाईओं का परीक्षण किया ताकि एक आदर्श संतुलन पाया जा सके: एक ऐसा जो नम रहने के लिए पर्याप्त पानी रख सके लेकिन इतना अधिक नहीं कि वह कमजोर हो जाए, और एक ऐसा जो प्लाज्मा के प्रतिक्रियाशील अणुओं को अपना काम करने के लिए पर्याप्त समय तक जीवित रख सके। उन्होंने पाया कि एक विशिष्ट सांद्रता, तीन प्रतिशत भार द्वारा, एक आदर्श वातावरण बनाती है। यह जेल एक जलाशय के रूप में कार्य करता था, जो प्रतिक्रियाशील अणुओं को थामे रखता था और उन्हें समय के साथ धीरे-धीरे छोड़ता था, बजाय इसके कि वे तुरंत गायब हो जाएं।
सुरक्षा को बढ़ाने के लिए, वैज्ञानिकों ने मिश्रण में ऑरेगैनो एसेंशियल ऑयल मिलाया। चूंकि तेल पानी आधारित जेल के साथ अच्छी तरह से नहीं मिलता है, इसलिए उन्होंने पहले तेल की नन्ही बूंदों को नैनोलिपोसोम नामक सूक्ष्म, गोलाकार कंटेनरों के भीतर कैद किया। ये कंटेनर वसा के अणुओं की एक दोहरी परत से बने होते हैं जो तेल को अंदर रख सकते हैं जबकि पूरी गोलाकार संरचना को पानी में आसानी से तैरने की अनुमति देती है। जब इन नैनोलिपोसोम को जेल में मिलाया गया, तो वे समान रूप से वितरित हो गए, जिससे एक गांठदार कोटिंग के बजाय एक चिकनी, एकसमान कोटिंग बनी। इस पद्धति ने जेल की प्राकृतिक रासायनिक संरचना को बनाए रखते हुए तेल के शक्तिशाली जीवाणुरोधी और एंटीऑक्सीडेंट गुणों को भी जोड़ दिया। परिणामी नैनोलिपोसोम अविश्वसनीय रूप से छोटे थे, जिनका आकार लगभग एक सौ नैनोमीटर था, और उन्होंने उस आवश्यक तेल का लगभग अस्सी प्रतिशत हिस्सा धारण किया जिसे वे ले जाने के लिए डिज़ाइन किए गए थे।
टीम ने फिर इस नए कोटिंग का दो लोकप्रिय समुद्री खाद्य पदार्थों पर परीक्षण किया: झींगा मांस और गोल्डन पोम्पानो फिलेट। उन्होंने वास्तविक दुनिया के संदूषण को दर्शाने के लिए मछली और झींगे पर हानिकारक बैक्टीरिया, जिसमें विब्रियो पैराहेमोलिटिकस और साल्मोनेला शामिल हैं, को कृत्रिम रूप से पेश किया। कोटिंग किए गए नमूनों को दो अलग-अलग तापमानों पर संग्रहीत किया गया: एक ठंडा चार डिग्री सेल्सियस, जो एक रेफ्रिजरेटर का विशिष्ट तापमान है, और एक गर्म पच्चीस डिग्री सेल्सियस, जो कमरे के तापमान वाले वातावरण की नकल करता है। परिणामों ने दिखाया कि कोटिंग दोनों तापमानों पर प्रभावी ढंग से काम करती है। रेफ्रिजरेटेड नमूनों में, कोटिंग ने अनकोटेड (बिना कोटिंग वाले) नमूनों की तुलना में कुल बैक्टीरिया के विकास को लगभग दस दिनों तक विलंबित किया। जबकि अनकोटेड समुद्री भोजन केवल चार से छह दिनों के बाद खाने के लिए असुरक्षित हो गया, कोटिंग किया गया समुद्री भोजन सोलह दिनों तक ताजा रहा। यहाँ तक कि गर्म तापमान पर भी, जहाँ बैक्टीरिया आमतौर पर बहुत तेजी से बढ़ते हैं, कोटिंग ने हानिकारक रोगजनकों के विकास को महत्वपूर्ण रूप से धीमा कर दिया।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि प्लाज्मा-एक्टिवेटेड वॉटर और नैनोलिपोसोम-वितरित ऑरेगैनो ऑयल का यह संयोजन समुद्री भोजन को सुरक्षित रखने के लिए एक मजबूत रणनीति प्रदान करता है। जेल ने प्रतिक्रियाशील अणुओं को उनकी जगह पर सफलतापूर्वक बनाए रखा, जबकि नैनोलिपोसोम ने सुनिश्चित किया कि आवश्यक तेल समान रूप से वितरित और प्रभावी हो। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि कोटिंग ने न केवल बैक्टीरिया को मारा; बल्कि इसमें हानिकारक मुक्त कणों (फ्री रेडिकल्स) को बेअसर करने की क्षमता भी दिखाई, जिससे खराब होने के विरुद्ध सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत जुड़ गई। हालांकि अध्ययन प्रयोगशाला स्थितियों और विशिष्ट जीवाणु उपभेदों पर केंद्रित था, निष्कर्षों से सक्रिय पैकेजिंग विकसित करने के लिए एक व्यवहार्य मार्ग का संकेत मिलता है जो कठोर रसायनों या उच्च ताप पर निर्भर किए बिना नाशवान खाद्य पदार्थों की शेल्फ लाइफ को बढ़ाता है। भविष्य के कार्यों में यह देखना होगा कि यह कोटिंग भोजन के स्वाद और गंध को कैसे प्रभावित करती है और यह वास्तविक दुनिया के वाणिज्यिक भंडारण में कैसा प्रदर्शन करती है, लेकिन प्रारंभिक परिणाम सूक्ष्मजीव नियंत्रण के लिए एक स्पष्ट और प्रभावी विधि प्रदर्शित करते हैं।
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