ساكارومايسس سرويزيه تخميركننده قوي است كه كارايي بسيار بالايي در صنعت تخمير دارد و طي فرآيند تخمير، اتانول بالايي توليد مي نمايد. براي كاهش هزينه هاي توليد محصولات ميكروبي در صنعت، بهتر است از محصولات فرعي يا ضايعات كشاورزي به عنوان سوبسترا استفاده كرد. يكي از اين محصولات فرعي آب پنير مي باشد كه غني از مواد مغذي مانند ويتامين، پروتئين و اسيد آمينه ضروري مي باشد. با توجه به غناي اين ماده، قدرت آلوده كنندگي آن زياد بوده و با توجه به ميزان بالاي توليد جهاني آن، يكي از منابع بسيار مهم آلودگي محيط زيست به شمار مي رود. در اين تحقيق از مخمر ساكارومايسس سرويزيه PTTC 5269 استفاده شد. آب پنير به عنوان بستر توليد اتانول انتخاب شده، بر اساس محيط پوتيتو دكستروز براث (Potato Dextrose Broth=PDB) فرموله و نتيجه با محيط معمولي PDB مقايسه گرديد. بهينه سازي ميزان توليد اتانول در محيط كشت PDB و محيط حاوي آب پنير با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسي قرار گرفت. تجزيه و تحليل داده ها با استفاده از نرم افزار آماري SAS 9.1 انجام گرديد. نمودارهاي سطح پاسخ با نرم افزار STATISTICA 10 رسم شد. اثر تيمارها بر روي اتانول توليدي، وزن خشك مخمر و گلوكز باقيمانده ارزيابي گرديد. نتايج نشان داد كه ميزان وزن خشك و ميزان اتانول توليدي با تغيير محيط كشت افزايش يافت (01/0>P). تغيير محيط كشت، سبب افزايش توليد اتانول و افزايش وزن خشك مخمر شد (001/0>P). از اين رو افزودن آب پنير به عنوان روش مهم براي رسيدن به بيشترين ميزان اتانول، و بيشترين توليدات بيولوژيك انتخاب شد. اين مطالعه نشان داد كه افزودن آب پنير سبب تحريك رشد و توليد متابوليت هاي بسيار بيشتر نظير اتانول و آنزيم و ويتامين خواهد شد و بسيار مقرون به صرفه خواهد بود.

روتين بعنوان يك آنتي اكسيدان قوي در برخي ميوه جات موجود است. اين ماده خواص درماني بسيار زيادي اعم از ضد سرطان، ضد ديابت و ... مي باشد. مشكل اصلي در مورد اين ماده جذب اندك آن در بدن است. در واقع دسترسي زيستي بدن به اين ماده محدود است. دليل اصلي محدوديت دسترسي زيستي به اين ماده، حلاليت بسيار اندك اين ماده در فاز آبي است. در اين اختراع روشي ايجاد گرديده است كه اين ماده تقريبا نامحلول در آب را توسط تكنولوژي نانو، در فاز آبي محلول مي كند. حامل ليپيدي نانو ساختار براي اين امر مورد استفاده قرار گرفت. اما در مورد روش تهيه اين نانو حامل تغييرات نويني صورت گرفت تا بتوان حامل ليپيدي نانو ساختار با حداكثر ميزان بارگيري توليد كرد. همچنين در توليد حامل هاي ليپيدي نانوساختار حاوي روتين از تركيبات كاملا غذايي استفاده گرديد. به طوريكه از كره كاكائو و اولئيك اسيد بعنوان فاز ليپيدي و توئين80 بعنوان سورفكتانت فاز آبي استفاده گرديد.

نانوكامپوزيت ها با داشتن ساختار جامد چندبخشي كه يكي از بخش ها داراي يك، دو يا سه بعد كمتر ازnm 100بوده و يا ساختاري است كه فواصل بين بخش هاي مختلف آن در حد ابعاد نانو مي باشد. به عنوان تركيبي جامد با فازهاي نانوبعدي بدليل عدم تجانس در ساختار فيزيكي و شيميايي خود داراي خواص مكانيكي-الكتريكي-حرارتي-نوري و الكتروشيميايي مي باشد كه بطور برجسته با خواص تركيب مورد نظر تفاوت خواهد داشت. نانوبيوكامپوزيت هاي بر پايۀ كربوكسي متيل سلولز-نانوصفحات گرافن به روش كاستينگ (تبخيرحلال) ساخته شدند. فيلم هاي توليد شده كم ترين ميزان جذب رطوبت را از خود نشان دادند و جذب امواج نوري در گسترۀ nm800-200 اتفاق افتاد. از ويژگي هاي اين اختراع مي توان به سادگي، ارزان بودن روش توليد و عدم نياز به تجهيزات پيشرفته و آزمايشگاهي و مدت زمان كم توليد اشاره كرد.

كمبود ويتامين A از مهم¬ترين مشكلات تغذيه¬اي در كشورهاي در حال توسعه است كه عوارضي از قبيل كاهش سرعت رشد، افزايش مرگ و مير (به ميزان 2 تا 4 برابر) و ابتلاي كودكان به بيماري¬هاي عفوني، شب¬كوري و نهايتاً كوري مطلق را به دنبال دارد. قابليت پخش¬پذيري و پايداري ويتامين A با وارد كردن آن در حامل¬هاي كلوئيدي در مقيـاس نانو بهبود مي¬يابد و درون¬پوشاني ويتامين A مي¬تواند روشي مؤثر در بهبود كارايي بيولـوژيكي آن مانند ماندگاري، تحـويل كنتر¬ل-شده (در مقدار و در مكان¬ معين) و جلوگيري از ايجاد اثرات جانبي باشد. هدف اين كار پژوهشي توليد و مقايسه ويژگي-هاي شيميايي و پايداري دو سيستم كلوئيدي نانوامولسيون، حامل¬هاي ليپيدي نانوساختار (NLC) حامل ويتامين A پالميتات؛ در محافظت از ويتامين A پالميتات و مقايسه كارايي آنها در انتقال، رهايش و پايداري ويتامين A در غني¬سازي محصولات لبني كم¬چرب و نوشيدني هاي آبي بود. نانوامولسيون¬هاي حاوي ويتامين A به روش كم¬انرژي تشكيل خودبه-خودي امولسيون با به¬كارگيري سورفاكتانت¬هاي غيريوني مختلف شامل تويين 80، 20، 21، 40، 85 و نسبت 1:1 تويين85 :20؛ نسبت¬هاي مختلف سورفاكتانت به امولسيون (SER) و به فازروغني (SOR)؛ غلظت¬هاي متفاوت ويتامين A در سيستم (03/0، 06/0 و 09/0 درصد) و انواع مختلف فاز روغني (روغن سويا، نارگيل، ذرت، اكتيل اكتانيت و ميگليول 812) توليد گرديدند. آزمون¬هاي پايداري اندازة ذرات در دماي محيط و كدورت نيز براي تعيين خواص فيزيكوشيميايي نانوامولسيون¬ها انجام گرفت. كمترين اندازه ذرات مربوط به فرمولاسيون 150% = SOR و 15%=SER با استفاده از تويين 80 و محلول 03/0 % ويتامين A در روغن حامل ميگليول 812 بود كه داراي اندازه 77 نانومتر با توزيع اندازة ذرات باريك و تك¬مد بود و در طي مدت زمان نگهداري (3 ماه) در دماي °C 25 پايدار ماند. حامل¬هاي ليپيدي نانوساختار نيز با استفاده از روش هوموژنيزاسيون گرم با فشار بالا توليد و فرمولاسيون بهينه اين نانوحامل¬هاي كلوئيدي با تغيير شرايط مختلف از¬جمله غلظت سورفكتانت، نوع فاز ليپيدي (كامپريتول 888ATO، ستيل پالميتات، پيرسرول AT05)، فاز روغني حامل (ميگليول 812 و اكتيل اكتانيت) و نسبت ليپيد جامد به روغن مايع حامل، مشخص شد. فرمولاسيون بهينه بر پايۀ (w/v) 6% سورفاكتانت (پلوكسامر 407) و نسبت 10به1 پيرسرول (فاز ليپيدي) به فاز روغني (اكتيل اكتانيت) حاوي (w/v) 3% ويتامين A پالميتات توليد و داراي كمترين اندازه ذرات (78 نانومتر با ضريب پراكنش 602/0)، كارايي درون پوشاني %5/98، پايدار از نظر اندازة ذرات و پايداري درون¬پوشاني طي 70 روز نگه¬داري، بود. نوع ليپيد جامد و نسبت ليپيد جامد به مايع اثر قابل ملاحظه¬اي در اندازة ذرات NLC داشت ولي غلظت سورفاكتانت به جز در مقادير بالا (8%) تأثير چشم-گيري را نشان نداد. افزايش غلظت سورفاكتانت موجب افزايش كارايي درون¬پوشاني و هم¬چنين افزايش پايداري درون-پوشاني گرديد. نانوليپوزوم¬هاي حاوي ويتامين Aپالميتات در غلظت¬هاي متفاوت لسيتين به كلسترول (30 به 30، 40 به 20، 50 به 10 و 60 به 0) توسط روش هيدراسيون لاية نازك و سونيكاسيون تهيه شدند. آزمون¬هاي تعيين اندازه ذرات، كارايي درون¬پوشاني، پتانسيل زتا، كدورت و پايداري فيزيكي (پايداري اندازة ذرات و پايداري درون¬پوشاني ويتامين) طي مدت نگه¬داري (30 روز) انجام شد. تصاوير ¬ TEMمربوط به هر دو سيستم نانوامولسيون، NLC و نيز تأييدي بر اندازة ذرات بدست آمده از دستگاه اندازه¬گيري ذرات و درون پوشاني ويتامين A در ساختار حامل¬هاي ليپيدي نانوساختار بود. خواص رئولوژيكي فرمولاسيون بهينه نيز براي هريك از سيستم¬هاي كلوئيدي انجام گرفت. نشان داده شد كه محلول-هاي فوق محلول¬هايي رقيق با رفتار نيوتني هستند و از مدل قانون توان تبعيت مي¬كردند. ارزيابي پايداري ويتامين A در هريك از شيرهاي پاستوريزه و استريليزه غني¬سازي شده با نانوامولسيون، NLC و نانوليپوزوم حاوي ويتامين A پس از 90 روز نمونه¬برداري نشان داد كه درون¬پوشاني ويتامين A پالميتات توسط سيستم¬هاي NLC و نانوامولسيون باعث محافظت بيشتر و معني¬داري از ويتامين در برابر فرايند حرارتي مي¬شود. بررسي¬ها نشان داد نوع سيستم نانوحامل ويتامين A، خود يكي از فاكتورهاي موثر در در ميزان الحاق ويتامين به ميسل¬هاي كازئين است. به طوري¬كه ميزان اتصال ويتامين A پالميتات درون¬پوشاني شده در دو سيستم نانوامولسيون و NLC به كازئين¬هاي شير كم¬چرب استريل به ترتيب 67/49% و 11/47 % بود

اين اختراع در ارتباط با ساخت دستگاه اكسترودر ليپوزوم جهت تهيه جمعيت همگن از ليپوزوم‌هاي تك‌لايه در محدوده 20- nm 400 است. ليپوزوم‌ها، كره‌هايي با غشاي دو لايه‌اي از جنس ليپيد مي‌باشند و كاربردهاي فراواني از جمله: افزايش سازگاري زيستي داروها، كاهش سميت و عوارض جانبي داروها، حامل داروهاي ضد سرطان، حامل‌ ماكرومولكول‌هايي مثل DNA و پروتئين‌ها و غيره دارند. همچنين استفاده از ليپوزوم‌ها براي رساندن مواد غذايي و ويتامين‌ها در دارورساني پوستي، صنايع آرايشي و بهداشتي، صنايع غذايي و كشاورزي بسيار مطرح بوده است. مثالي از متداولترين روش‌هاي بكار رفته براي تهيه لپيوزوم‌ها عبارتند از تبخير فاز معكوس و تزريق حلال ، ليپوزوم‌هاي توليد شده با اين روش‌ها، ساختارهاي متفاوت و غير يكنواختي دارند؛ از اينرو در تمامي اين روش‌ها لازم است تا پس از تهيه ليپوزوم‌ها، از روش‌هايي براي كاهش اندازه، تك لايه‌اي كردن و نيز يكنواخت‫سازي اين حامل‌ها استفاده شود. با توجه به كاربردهاي متنوع عنوان شده براي ليپوزوم‌ها دستگاه مذكور مي‌تواند جهت توليد حامل‌هاي ليپوزومي با اندازه نانومتري و نيز يكنواخت‌سازي سوسپانسيون حاصل بكارگرفته شود تا ضمن بهبود زمان نگهداري دارو، بتواند در مصارف باليني استفاده گردد. اين دستگاه بگونه‌‌اي طراحي گرديده تا به آساني بكارگرفته و قابل تميز كردن باشد.

اختراع حاضر،توليد نانوليپوزوم¬هاي حاوي تركيبات غذا-دارو (نوتريستيكال) چربي دوست با استفاده از روش حرارتي اصلاح يافته (بدون استفاده از كلسترول و حلال¬هاي آلي در فرمولاسيون ليپوزومي) و با كمك حلالِ پلي اتيلن گليكول، جهت كاربرد در صنايع غذايي، دارويي و آرايشي بهداشتيرا شرح مي¬دهد.روش حرارتي اصلاح يافته،تكنيكي ساده مي باشد. نانوليپوزوم ها در كمترين زمان بدون نياز به تجهيزات پيچيده (جهت كاهش اندازه) در مقياس هاي كوچك و بزرگ توليد مي شوند. در اين اختراع از پلي اتيلن گليكول به عنوان كمك حلال تركيب فعال چربي دوست (جايگزين حلال هاي آلي سمي)و سورفاكتانت غير يوني استفاده مي شود وموجب افزايش پايداري ذرات مي شود.بنابراين مانند ساير روش ها نياز به افزودن كلسترول به منظور افزايش پايداري سيستم نمي باشد. با استفاده از اين روش مي توان انواع مختلفي از تركيبات فعال را در نانوليپوزوم ها انكپسوله كرده و در زمينه هاي مختلف دارويي، غذايي و بهداشتي بكار گرفت. در اين اختراع با استفاده از روش حرارتي اصلاح يافته، نانوليپوزوم هاي حاوي گامااوريزانول توليد شدند. اين تركيبچربي دوست غذا- دارو به دليل خاصيت آنتي اكسيداني و درماني براي بهبود پايداري مواد غذايي ليپيدي و داروسازي بكار گرفته مي شود.همچنين گامااوريزانول به دليل شباهت ساختاري با كلسترولمي¬تواند به خوبي در ديواره ليپوزومي قرار بگيرد و جايگزين مناسبي براي كلسترول باشد.

در اين اختراع، فرمولاسيون نانوليپوزومهاي حاوي ويتامين D3 جهت غني سازي نوشيدنيهاي آبي مورد ارزيابي قرار گرفت. ويتامينهاي محلـول در چربي تأثـير زيادي بر روي سلامتي دارند. اين مولكولها، تركيبات حساسي نسبت به اكسيداسيون هستند كه بايستي از عوامل پروكسيدان (راديكالهاي آزاد، اكسيژن يا نور UV¬) محافظت شوند. ويتامين D يك تركيب با ساختار استرولي است كه نقش مهمي را در تشكيل ماتريكس غضروف و استخوان ايفا مي كند. منبع اصلي تامين آن در انسان، تابش پرتو فرا بنفش به پوست و تبديل 7 دهيدرو كلسترول به ويتامين D است اما قرار گرفتن بيش از اندازه در مقابل آفتاب، زيان آور است و منابع گياهي نيز منابع فقيري از نظر ويتامين D هستند. از طرف ديگر غني سازي مواد غذايي با ويتامينهاي محلول در چربي آسان نيست چون اين ويتامينها، در محلولهاي آبي مثل نوشيدنيها، قابليت پخش شدن كمي دارند. انكپسولاسيون تركيبات غذا- دارو توسط حاملهاي ليپيدي مانند ليپوزومها، يك روش مؤثر براي حفاظت ويژگيهاي ذاتي آنها در طي دوره نگهداري است. ليپوزومها ذرات كروي تشكيل شده از ليپيدهاي قطبي يا تركيب ليپيدهاي قطبي و كلسترول هستند كه در حلالهاي قطبي مانند آب، تمايل به تجمع در شكل غشاهاي دو لايه اي دارند.در اين تحقيق نانوليپوزومهاي حاوي ويتامين D3 با استفاده از غلظتهاي متفاوت لسيتين-كلسترول و توسط روش هيدراسيون لاية نازك - سونيكاسيون تهيه شدند. اندازة ذرات و توزيع اندازة ذرات به ترتيب در محدودة 89-78 نانومتر¬و 84/0- 77/0 بود. در همة فرمولاسيونها كارايي كپسولاسيون ويتامين D3 بيش از %93 بود¬

از آنجاييكه، مسئله آسيب‌پذيري انسان از پرتوهاي زيانبار نور خورشيد، عامل مهمي در ايجاد روند پيري و بروز بيماريهاي پوستي، بشمار مي آيد، لذا اقدامات پيشگيرانه، بواسطه استفاده از فرآورده هاي موضعي ضدآفتاب، از قبيل كرمهاي ضد آفتاب، امري ضروري بنظر مي آيد. از طرفي، به دليل كمبود توليد بازارهاي داخلي و واردات محصولات مشابه خارجي، بصورت رسمي و يا قاچاق، قابليت ظرفيت براي ارايه اين فرآورده ها به بازار داخلي و بهبود فرمولاسيونهاي رايج تجاري با دانش فني صحيح، با نياز بيشتري حس مي گردد. بنابراين، در اختراع حاضر، نوعي كرم ضد آفتاب، براي اولين بار بر پايه نانو حاملهاي ليپيدي (NLCs) ساخته شده است كه در طراحي فرمولاسيون آن، مواد طبيعي، مانند روغن گياهي بذر هويج، شي باتر، بيز وكس، گاما اوريزانول به همراه مواد فيلتر كننده اشعه UV شامل EHT، DHHB و نانو ذرات كلوئيدي TiO2 و MBBT، بكار رفته است. فرآورده حاصل، مي تواند بعنوان كرم ضد آفتاب چند منظوره، در صنايع مختلف آرايشي و بهداشتي به منظور جلوگيري و به تاخير انداختن علائم پيري پوست ناشي از نور خورشيد، با قدرت حفاظتي بالا، بكار رود.

استفاده از محصولات موضعي پوست در جهت رفع مشكل خشكي آن و كاهش خطر ابتلا به بيماريهاي پوستي، يكي از اولويت هاي صنايع مختلف آرايشي، بهداشتي و دارويي مي باشد كه با توجه به مشكل نفوذ برخي مواد موثره طبيعي، از قيبل ناپايداري و پايين بودن سطح نفوذپذيري آنها و نيز وجود لايه شاخي در بيروني ترين لايه پوست كه سد عبور مواد موثره پوستي مي باشد، لذا، لزوم ايجاد يك بستر ايمن، كه توانايي نفوذ تركيبات فعال به لايه ي عمقي پوست و آزادسازي مطلوب اين مواد را بخوبي فراهم نمايد، با نياز بيشتري حس مي گردد. بنابراين، در اختراع حاضر، نوعي كرم نرم كننده و مرطوب كننده بر پايه سيستم نانو ذره اي حاملهاي ليپيدي (NLCs) حامل تركيب آنتي اكسيدان طبيعي گاما اوريزانول و آلفا-توكوفريل استات به همراه روغن هاي مايع گياهي و ليپيدهاي جامد طبيعي، ساخته شده است كه به موجب اين تركيبات چربي دوست، يك لايه پوششي آب گريز نازك بر روي سطح پوست ايجاد شده و مانع از دست رفتن رطوبت ناشي از تبخير مي گردد. همچنين اين محصول مي تواند در جهت نرم كنندگي، مرطوب كنندگي، ترميم كنندگي و رفع خشكي پوست، در صنايع مختلف آرايشي، بهداشتي و دارويي كاربرد داشته باشد

استئوپروز يا پوكي استخوان يكي از شايع‌ترين بيمارهاي متابوليك استخوان است. سازمان جهاني بهداشت پوكي استخوان را به‌عنوان چهارمين دشمن اصلي بشر و مهم‌ترين علت شكستگي استخوان معرفي كرده است. شكستگيهاي مرتبط با پوكي استخوان تاثير عمده اي بر كيفيت زندگي و هزينه هاي مراقبت بهداشتي دارد. در حال حاضر روش هاي درماني متعددي براي بهبود پوكي استخوان وجود دارد. بيس فسفونات ها معروفترين گروه دارويي در درمان پوكي استخوان هستند اما عوارض كوتاه مدت و بلند مدت آنها نگراني هايي را بوجود آورده است. امروزه گرايش به سمت استفاده از فرآورده هاي گياهي در درمان اختلالات استخواني بدليل عوارض كمتر و در دسترس بودن آنها افزايش يافته است. از آنجاييكه التهاب و شرايط استرس اكسيداتيو نقش بسزايي در پاتوژنز استئوپورز ايفا مي كنند، تركيبات گياهي كه اثرات ضدالتهابي دارند مي‌توانند اثرات محافظت كننده استخواني داشته باشند. استفاده همزمان از دو گياه كه داراي خواص ضد التهابي بالا مي باشند مي تواند تركيبي با قدرت ضد التهابي بالا را در اختيار مصرف كننده قرار دهد و اثر بخشي درماني را دو چندان نمايد. استفاده از تركيب گياهي متشكل از گياه سياه دانه و كوركومين مي تواند در بهبود نشانگرهاي بيوشيميايي متابوليسم استخوان و در نتيجه كمك به درمان پوكي استخوان سودمند باشد.