heal.abstract |
Τα αιθέρια έλαια είναι δευτερογενείς μεταβολίτες που λαμβάνονται από φυτική ύλη κυρίως με απόσταξη. Αποτελούνται κυρίως από τερπένια/τερπενοειδή, αρωματικά και αλειφατικά συστατικά. Έχουν πολλές δράσεις όπως είναι η αντισηπτική, η αντιμικροβιακή και η εντομοκτόνος. Για αυτό το λόγο βρίσκουν εφαρμογές σε πολλούς και ποικίλους τομείς όπως είναι η βιομηχανία τροφίμων, τα καλλυντικά, η γεωργία κ.ά. Παράδειγμα αιθέριου ελαίου με πολλές ιδιότητες και οφέλη για την ανθρώπινη υγεία αποτελεί αυτό που λαμβάνεται από το αρωματικό ποώδες φυτό Ocimum basilicum με κοινή ονομασία βασιλικός.
Τα μικροφύκη είναι κύτταρα που βρίσκονται στο θαλασσινό ή στο γλυκό νερό. Καλλιεργούνται εύκολα με διαφορετικές μεθόδους και σε ποικίλες συνθήκες. Έχουν πολλές και σημαντικές ιδιότητες και για αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως για ερευνητικούς σκοπούς. Βρίσκουν εφαρμογή σε διάφορους τομείς όπως είναι η παραγωγή βιοντίζελ, η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα, τα τρόφιμα κ.α. Η χρήση τους ως φορέων εγκλεισμού αποτελεί μια ακόμη εφαρμογή, η οποία ωστόσο βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο.
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση διεργασίας εγκλεισμού αιθέριου ελαίου βασιλικού σε κύτταρα μικροφυκών, όπως είναι η Chlorella vulgaris, ούτως ώστε να προστατευτεί το ελαίου από το ηλιακό φώς και άλλες δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Τελικός στόχος της εργασίας είναι η μελέτη της εντομοκτόνου δράσης του ελαίου και του καινοτόμου συστήματος έναντι του οργανισμού Tetranychus urticae, ο οποίος προσβάλλει κηπευτικά φυτά, όπως είναι τα φασόλια, με απώτερο στόχο την ανάπτυξη καινοτόμων εντομοκτόνων που προστατεύουν το περιβάλλον και δεν θέτουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία.
Αρχικά, αναλύθηκε ως προς την σύσταση το έλαιο του βασιλικού μέσω GC-MS. Τα τρία κύρια συστατικά του εν λόγω ελαίου είναι το ισοβουτυρικό λιναλύλιο, η ευκαλυπτόλη και η α-τερπινεόλη. Επιπλέον, υπολογίστηκε με έμμεσο τρόπο η απόδοση εγκλεισμού που βρέθηκε υψηλή και χαρακτηρίστηκαν των μικροσυστημάτων με τη μέθοδο δυναμικής σκέδασης (DLS) φέροντας ικανοποιητικά αποτελέσματα.
Λόγω της καινοτόμου φύσης του συστήματος κατά την πειραματική διαδικασία, έγιναν αρκετά προκαταρκτικά πειράματα. Τα αποτελέσματα αυτών οδήγησαν σε πειραματικό σχεδιασμό (Box Behken 3x3) 15 πειραμάτων με χρήση του λογισμικού Design Expert και τελικά σε βελτιστοποίηση της διεργασίας. Οι παράμετροι που εξετάστηκαν ήταν η συγκέντρωση των μικροφυκών (mg/mL), ο χρόνος ανάδευσης (h) και το ποσοστό φόρτωσης του ελαίου (%). Για την βελτιστοποίηση της μεθόδου μελετήθηκαν οι εξής αποκρίσεις των πειραμάτων: η απόδοση εγκλεισμού (ΕΕ%), το μέγεθος σωματιδίων (size), το ζ-δυναμικό και ο δείκτης πολυδιασποράς PDI.
Στο τελευταίο στάδιο, πραγματοποιήθηκε μελέτη της εντομοκτόνου δράσης από το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών και συγκεκριμένα από το Εργαστήριο Γεωργικής Ζωολογίας και Εντομολογίας, κατά την οποία μελετήθηκε το ποσοστό θνησιμότητας του Tetranychus urticae (νύμφες και ενήλικα) μετά την επέμβαση με αιθέριο έλαιο βασιλικού και εγκλεισμένου ελαίου και η διάρκεια δράσης αυτών. |
el |