Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/10021
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorJaswir, Irwandi, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorJamal, Parveen, Ph.Den_US
dc.contributor.authorAkbar, Iqrahen_US
dc.date.accessioned2020-12-01T01:44:42Z-
dc.date.available2020-12-01T01:44:42Z-
dc.date.issued2020-02-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/10021-
dc.description.abstractConsiderable attention has been directed to nanoparticles based on gelatin biopolymer due to its numerous available active group sites for attaching target molecules and acting as a drug or nutraceutical delivery system. The main aim using such nanoparticles is to improve the therapeutic effects and also to reduce the side effects of formulated drugs due the natural and cheap availability of gelatin. Gelatin obtained from fish skin and scales can provide a potential alternative source with almost the same rheological properties as mammalian gelatin and is a beneficial way to use fish waste such as skin, bones and fin which is generally discarded. Nanoencapsulation of bioactive compounds within fish skin gelatin nanoparticles can improve the bioavailability, delivery properties, and solubility of the nutraceutical within the blood stream. Many of such bioactive peptides (biopeptides) are potent antioxidants and as oxidative stress is the main cause of the onset of various chronic diseases encapsulation of antioxidant biopeptides within a fish gelatin nanocarrier system could be a potential remedy to prevent or delay the onset of such diseases and for better health prospects. The purpose of this study was to prepare a safe and cost efficient novel food delivery nanoparticle system encapsulating a desirable antioxidant biopeptide. A high quality protein isolate was chosen from four species; sunflower corn, palm kernel cake and moringa oriefera by alkaline extraction and isoelectric precipitation, and sunflower protein isolate (0.322±0.82 mg/ml protein content) was used as starting material for the generation of an extensive enzymatic protein hydrolysates using sequentially an endo-protease (Alcalase) and an exo-protease (Flavourzyme) and the protein hydrolysates, (biopeptide) with a degree of hydrolysis of 53.6 %, was white and non bitter. The antioxidant activity of the sunflower protein hydrolysates (biopeptide) was quite high at DPPH of 89±1.01% and FRAP assay of 968±0.68 µm/L. Gelatin was extracted from Tilapia fish at an average yield of 10% wt/wt of fish skin and scales. The proximal composition of the gelatin was similar to that of the commercial gelatins, with slightly higher moisture content. The tilapia skin gelatin had whitish yellow color and a similar pH to commercially available gelatin. Gelatin nanoparticles were prepared by a two step desolvation process encapsulating the sunflower protein hydrolysates (biopeptide) and the average diameter of the biopeptide loaded gelatin nanoparticle is between 228.3±0.11 and 1305±0.6 nm. Protein loading efficiency is 76±1.1 % at an optimal pH of 2, glutaraldehyde concentration of 2 ml and biopeptide concentration of 0.1 mg/ml and exhibits DPPH at 92% and FRAP assay of 978±0.65 µm/L. To understand the absorption and protein release of the GNPs, the biopeptide loaded gelatin nanoparticles were subjected to simulated gastrointestinal conditions mimicking the human stomach and intestine and showed a peptide release of 0.1464 and 0.277 mg/mL upon pepsin and pancreatin digestion respectively. This system also demonstrates the capability of preventing the denaturation of protein encapsulated in the GNPs. Cell adhesion studies with human fibroblasts have shown that gelatin nanoparticles do not affect the number of cells adhered to glass as compared to control cells with no particles. Standard cell viability assay demonstrated that cells incubated with gelatin nanoparticles remained more than 100% viable at concentration of 25µg/ml. Upon addition of GNPs loaded with antioxidant biopeptide to frozen yoghurt, negligible difference was measured for pH, hardness and cohesiveness; however, syneresis and adhesiveness saw a slight variation. The antioxidant activity of yoghurt fortified with the antioxidant biopeptide showed an increase with increasing concentration of GNPs added and would deliver the desired food nanoparticle delivery system.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020en_US
dc.subject.lcshNanoparticles -- Researchen_US
dc.subject.lcshBiomedical engineeringen_US
dc.subject.lcshGelatinen_US
dc.titleThe development of tilapia fish skin gelatin nanoparticles in encapsulated biopeptides for yoghurt applicationen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100418220IqrahAkbaren_US
dc.description.identifierThesis : The development of tilapia fish skin gelatin nanoparticles in encapsulated biopeptides for yoghurt application /by Iqrah Akbaren_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy in Engineeringen_US
dc.description.abstractarabicهناك توجه عام واهتمام كبير بالجسيمات النانوية القائمة على البوليمر الحيوي الجيلاتيني وذلك لوجود العديد من مواقع المجموعات النشطة المتاحة لإرفاق الجزيئات المستهدفة والعمل كنظام توصيل دوائي أو غذائي. يهدف هذا النظام إلى تحسين التأثيرات العلاجية وكذلك الحد من الآثار الجانبية للأدوية المصنعة مثل الجيلاتين والذي هو بوليمر حيوي طبيعي غير سام وقابل للتحلل البيولوجي ومتاح بسهولة، وهو رخيص التكلفة أيضاً لذا يستخدم الجيلاتين في التركيبات الاساسية. بإمكان جيلاتين الجلد في الاسماك التي يعيش في المياه الدافئة أن يوفر مصدراً بديلاً محتملاً للجيلاتين مع نفس الخصائص البيولوجية تقريباً للجيلاتين في الثدييات، وهي طريقة مفيدة لاستخدام المخلفات السمكية مثل الجلد والعظام والزعانف والمركبات الحيوية النشطة داخل الأسماك والتي يتم التخلص منها عموماً. يمكن للتغطية النانوية للمركبات النشطة بايولوجيا في جلد السمك تحسين التوافر البيولوجي، وخصائص التكيف، وقابلية التغذية في نطاق مجرى الدم. العديد من هذه الببتيدات الحيوية النشطة بيولوجيا هي مضادات أكسدة قوية، وبما أن الإجهاد التأكسدي هو السبب الرئيسي لظهور العديد من الأمراض المزمنة، فإن تغليف الببتيدات الحيوية المضادة للأكسدة ضمن نظام ناقلات النانو للجزيئات في جيلاتين السمك يمكن أن يكون علاجًا ممكناً لمنع أو تأخير ظهور مثل هذه الأمراض والحصول على نتائج صحية أفضل. الغرض من هذه الدراسة هو إعداد نظام جسيمات متناهية الصغر آمن وفعال من حيث التكلفة لتوصيل الأغذية يحتوي على مادة ثنائية الببتيد المضاد للأكسدة. تم اختيار عزل بروتين عالي الجودة من أربعة أنواع؛ تم استخدام ذرة عباد الشمس، ونواة نخيل الزيت، ونبات المورينجا عن طريق الاستخلاص القلوي والترسيب الإيزو كهربي، وعزل بروتين عباد الشمس (0.322 ملغ / مل من محتوى البروتين) كمواد البدء لتوليد بروتينات إنزيمية واسعة تتحلل باستخدام البروتينات الداخلية المتسلسلة (ألكالسي) وإكسو البروتيني (Flavourzyme) وبروتين هيدروليات، والببتيد الحيوي مع درجة من التحلل المائي بنسبة 53.6 ٪ ، كانت بيضاء وغير مريرة. كان نشاط مضادات الأكسدة من تحليلات بروتين عباد الشمس (الببتيد الحيوي) عالياً جداً عند DPPH من 89 ± 1.01 ٪ ومقايسة FRAP البالغة 968±0.68 ميكرومتر/ لتر. م استخراج الجيلاتين من أسماك البلطي بمعدل غلة 10٪ بالوزن من جلد السمك وحراشفه بخصائصه الفيزيائية والكيميائية.كان التركيب القريب من الجيلاتين مشابهاً للجيلاتين التجاري، مع محتوى رطوبة أعلى قليلاً. ولونه مائلاً للصفرة ودرجة حموضة مماثلة للجيلاتين المتوفر تجاريا. تم تحضير الجسيمات النانوية الجيلاتينية بواسطة عملية انحلال ذات مرحلتين لتغليف بروتينات عباد الشمس (الببتيد الحيوي) ومتوسط قطر جسيمات الجيلاتين النانوية المحملة بالببتيد ما بين 228.3±0.11 و 1305 ميكرومتر. وكفاءة تحميل البروتين هي 76±1.1 ٪ في درجة الحموضة المثلى 2 ، وتركيز الغلوتارلديهايد (glutaraldehyde) من 2 مل وتركيز الببتيد الحيوي من 0.1 ملغ / مل ويعرض DPPH عند 92 ٪ ومقايسة FRAP البالغة 978±0.65 ميكرومتر / لتر. لفهم الامتصاص وإطلاق البروتينات من GNPs، تعرضت جسيمات الجيلاتين النانوية المحملة بالببتيد الحيوي لمحاكاة لظروف الجهاز الهضمي تحاكي المعدة والأمعاء البشرية وأظهرت إطلاق الببتيد من 0.1464 و 0.277 ملغم / مل عند هضم البيبسين والبنكريستين على التوالي. هذا النظام يوضح أيضا القدرة على منع تشويه البروتين المغلف في GNPs. وقد أظهرت دراسات التصاق الخلايا مع الخلايا الليفية البشرية أن جزيئات الجيلاتين النانوية لا تؤثر على عدد الخلايا الملتصقة بالزجاج مقارنة بخلايا التحكم التي لا تحتوي على جزيئات. أثبت اختبار قابلية الخلية القياسية أن الخلايا المحتضنة مع الجسيمات النانوية تظل أكثر من 100 ٪ قابلة للحياة بتركيز 25 ميكروجرام / مل. بعد إضافة الـ GNPs المحملة بالببتيد الحيوي المضاد للأكسدة إلى الزبادي المجمد، تم قياس الفرق الهامشي في درجة الحموضة والصلابة والتماسك. ومع ذلك شهدت التآزر و الالتصاق اختلاف طفيف. وأظهر نشاط مضادات الأكسدة في الزبادي المدعم بالببتيد الحيوي المضاد للأكسدة زيادة مع زيادة تركيز GNPs المضاف وسيوفر نظام لتوصيل الجسيمات النانوية الغذائية المطلوبة.en_US
dc.description.callnumbert TP 248.25 N35 A313D 2020en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2020.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvi, 138 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100418220IqrahAkbar_24.pdf24 pages file301.12 kBAdobe PDFView/Open
t11100418220IqrahAkbar_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file1.68 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Page view(s)

304
checked on May 17, 2021

Download(s)

110
checked on May 17, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.