شرایط بهینه استخراج الکلی ترکیبات آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی برگ و ریشه گیاه کبر به روش فراصوت

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 50، دی 1400، صفحه 50-31   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.680661

نویسندگان

عبدالواحد صفرزائی¹؛ حمید سرحدی^{* 1}؛ علیرضا داشی پور²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، واحد بم، دانشگاه آزاد اسلامی، بم، ایران

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان، ایران

چکیده

گیاهان دارای ترکیبات موثری از جمله فنلی، آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی هستند. روش های مختلفی از جمله سوکسله و غرقابی و یا از طریق فناوری های جدید نظیر مایکروویو و یا امواج فراصوت مورد استفاده قرار می‌گیرند که می‌توانند تاثیر بسزایی در میزان استخراج این ترکیبات داشته باشند. هدف از این مطالعه، بررسی کارایی استفاده از امواج فراصوت در استخراج ترکیبات فنلی، ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدانی برگ و ریشه گیاه کبر می‌باشد. بهینه سازی به روش سطح پاسخ با استفاده از فاکتور زمان در سه سطح (10، 25 و 40 دقیقه) و شدت صوت نیز در سه سطح (40، 70 و 100 درصد) با حلال الکلی در نظر گرفته شد. از نتایج آزمون‌های انجام شده با روش آماری سطح پاسخ، شدت صوت به عنوان تاثیرگذارترین فاکتور استخراج ترکیبات فنلی، آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی از برگ و ریشه گیاه کبر بدست آمد که با افزایش زمان و شدت صوت میزان استخراج این ترکیبات افزایش یافت. شرایط بهینه استخراج ترکیبات آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی با حمام فراصوت، زمان 36 دقیقه و شدت صوت 91 درصد برای برگ و ریشه میزان ترکیبات فنلی کل به ترتیب 25/47 و 17/24 میلی گرم بر گرم و میزان بهینه IC50 برگ و ریشه نیز به ترتیب 9/13 و 40/20 میکروگرم بر میلی‌گرم بدست آمد. مقدار عددی حداقل غلظت ممانعت کننده از رشد و باکتری‌کشی برای استافیلوکوکوس اورئوس کوآگولاز مثبت کمتر از اشریشیاکلی مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

گیاه کبر؛ آنتی‌اکسیدانی؛ ضد میکروبی؛ فراصوت

مراجع

1. ابونجمی، م.، قربانی، م. و قربانی جاوید، م. 1394. امواج فراصوتی روشی نوین در استخراج ترکیب‌های گیاهی. نشریه علمی ترویجی صوت و ارتعاش، سال چهارم، شماره 8، 99-85.
2. دهقان تنها، ر.، مهدیان، ا.، امینی فرد، م ح.، بیات، ح. و گاراژیان، ر. 1398. بهینه‌سازی شرایط استخراج ترکیبات فنلی فلفل قرمز با استفاده از امواج فراصوت به روش سطح پاسخ. نشریه نوآوری در علوم و فناوری غذایی، سال یازدهم، شماره 1، 95-85.
3. راشدی، ه.، امیری، ح. و قارزی، ا. 1393. بررسی فیتوشیمیایی و خواص آنتی‌اکسیدانی گیاه علف مار استان خوزستان. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی قزوین، سال هجدهم، شماره 6 (پیاپی‌77)، 17-11.
4. روحانی، ح. 1395. تعیین برخی خواص اکولوژیکی، آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی گیاه مرتعی کور (Capparis spinosa) در رویشگاه‌های شهرستان گناباد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی منابع طبیعی، علوم مرتع‌داری، دانشگاه تربت حیدریه، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی.
5. زرگری، ع. 1390. گیاهان دارویی. جلد اول، موسسه انتشارات دانشگاه تهران، تهران. صفحات 261-259.
6. عالی، ا.، محمودی، ر.، کاظمی نیا، م.، حضرتی، ر. و آذرپی، ف. 1396. اسانس‌های گیاهی به عنوان ترکیبات دارویی طبیعی: مقاله مروری. مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران، جلد 75، شماره 7، 489-480.
7. علیزاده بهبهانی، ب.، شهیدی، ف.، طباطبایی یزدی، ف.، مرتضوی، س. ع. و محبی، م. 1395. اثر ضدمیکروبی و برهمکنش عصاره‌های آبی و اتانولی بارهنگ کبیر (Plantago major) بر استافیلوکوکوس اورئوس، لیستریا اینوکوا، اشرشیاکلی و سودوموناس آئروژینوزا در شرایط برون‌تنی. فصلنامه بیماری‌های عفونی و گرمسیری وابسته به انجمن متخصصین بیماری‌های عفونی و گرمسیری، سال بیست و یکم، شماره 75، 8-1.
8. قربانی، م.، ابونجمی، م.، قربانی جاوید، م. و عرب حسینی، ا. 1396. تاثیر شرایط عصاره‌گیری با امواج فراصوت بر عملکرد و خواص آنتی‌اکسیدانی عصاره گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare). مجله علوم و صنایع غذایی، جلد 14، شماره 67، 73-63.
9. محبوبی امین، م. 1393. بررسی اثر ضدمیکروبی عصاره تام و فراکسیون‌های اتردوپترولی، کلروفرمی، اتیل‌استاتی، متانولی و آبی حاصل از بخش هوایی Capparis cartilaginea decne علیه 6 سوش باکتریایی. پایان‌نامه دکتری رشته داروسازی، دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی.

 

10. مهربان، ا. 1393. بررسی اثر ضدمیکروبی عصاره‌های آبی، اتانولی و هیدروالکلی گیاه Salvia chorassanica بر برخی از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا با منشا غذایی در شرایط آزمایشگاهی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی، علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی.
11. مهربان، ا.، عدالتیان دوم، م.، حداد خداپرست، م. ح. و مهربان سنگ آتش، م. 1395. ارزیابی اثرات مهارکنندگی و کشندگی عصاره‌های آبی، اتانولی و هیدروالکلی اندام‌های هوایی گیاه سالویا خراسانیکا علیه برخی باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت در شرایط آزمایشگاهی. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم، جلد 10، شماره 2، 11-2.
12. وحید، ح.، یوسفی، م. و امامی، س. ا. 1395. گیاه کبر از دیروز تا امروز. مجله طب سنتی اسلام و ایران، سال هفتم، شماره 1، 52-45.
13. Aliyazicioglu, R., Eyupoglu, O. E., Sahin, H. Yildiz, O. and Baltas, N. 2013. Phenolic components, antioxidant activity, and mineral analysis of Capparis spinosa L. African Journal of Biotechnology, 12(47): 6643-6649.
14. Aslam, M. and Sial, A. A. 2014. Effect of hydroalcoholic extract of cydonia oblonga miller (quince) on sexual behaviour of wistar rats. Advances in Pharmacological Sciences, 20(3): 1-6.
15. Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D. and Idaomar, M. 2008. Biological effects of essential oils–a review. Food and chemical toxicology, 46(2): 446-475.
16. Bhoyar, M. S., Mishra, G. P., Naik, P. K. and Srivastava, R. B. 2011. Estimation of antioxidant activity and total phenolics among natural populations of Caper ('Capparis spinosa') leaves collected from cold arid desert of Trans-Himalayas. Australian Journal of Crop Science, 5(7): 912-919.
17. Fallah Huseini, H., Hasani-Rnjbar, S., Nayebi, N., Heshmat, R., Sigaroodi, F. K., Ahvazi, M. and et al. 2013. Capparis spinosa L. (Caper) fruit extract in treatment of type 2 diabetic patients: A randomized double-blind placebo-controlled clinical trial. Complementary Therapies in Medicine, 21(5): 447-452.
18. Gan, L., Zhang, C., Yin, Y., Lin, Z., Huang, Y., Xiang, J. and et al. 2013. Anatomical adaptations of the xerophilous medicinal plant, Capparis spinosa, to drought conditions. Horticulture, Environment, and Biotechnology, 54(2): 156-161.
19. Giménez, T., Mula, D., Gea-Botella, S., Martínez-Madrid, M. C., Martí, N., Valero, M. and et al. 2019. Lipase catalyzed deacidification of tocopherol-rich distillates obtained from natural Vitamin E sources. Process Biochemistry, 77: 70-76.
20. Gu, X., Cai, J., Zhang, Z. and Su, Q. 2007. Dynamic ultrasound‐assisted extraction of catechins and caffeine in some tea samples. Annali di Chimica: Journal of Analytical, Environmental and Cultural Heritage Chemistry, 97(5‐6): 321-330.
21. Hayouni, E.A., Abedrabba, M., Bouix, M. and Hamdi, M. 2007. The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. fruit extracts. Food Chemistry, 105(3):1126-1134.
22. Heydari Majd, M., Rajaei, A., Salar Bashi, D., Mortazavi, S. A. and Bolourian, S. 2014. Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from bovine pennyroyal (Phlomidoschema parviflorum) leaves using response surface methodology. Industrial Crops and Products, 57: 195-202.
23. Jokar, M., Rahman, R. A., Ibrahim, N. A., Abdullah, L. C. and Tan, C. P. 2012. Melt production and antimicrobial efficiency of low-density polyethylene (LDPE)-silver nanocomposite film. Food and bioprocess technology, 5(2): 719-728.

 

24. Li, J. W., Ding, S. D. and Ding, X. L. Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus jujuba cv. jinsixiaozao. Journal of food engineering, 80(1): 176-183.
25. Luque-Garcıa, J. and De Castro, M. L. 2003. Ultrasound: a powerful tool for leaching. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22(1): 41-47.
26. Mahboubi, M. and Mahboubi, A. 2014. Antimicrobial activity of Capparis spinosa as its usages in traditional medicine. Herba Polonica, 60(1): 39-48.
27. Mansour, R. B., Jilani, I. B., Bouaziz, M., Gargouri, B., Elloumi, N., Attia, H. and et al. 2016. Phenolic contents and antioxidant activity of ethanolic extract of Capparis spinosa. Cytotechnology, 68(1): 135-142.
28. Mishra, B. B. and Tiwari, V. K. 2011. Natural products: An evolving role in future drug discovery. European Journal of Medicinal Chemistry, 46(10): 4769-4807.
29. Moghaddasian, B., Eradatmand, A. and Alaghemand, A. 2012. Quantitative analysis of quercetin in different parts of Capparis spinosa by HPLC. Annals of Biological Research, 3(12): 5775-5778.
30. Mollica, A. 2017. Anti-diabetic and anti-hyperlipidemic properties of Capparis spinosa L.: In vivo and in vitro evaluation of its nutraceutical potential. Journal of functional foods, 35: 32-42.
31. Moufid, A. and Farid, O., Eddouks, M. 2015. Pharmacological Properties of Capparis spinosa Int J Diabetol Vasc Dis Res, 3(5): 99-104.
32. Ozturk, S. and Ercisli, S. 2007. Antibacterial activity and chemical constitutions of Ziziphora clinopodioides. Food control, 18(5): 535-540.
33. Rahimifard, N., Shojaii, A., Mahbobi, M., Hafezan, G., Bagheri, F. and Asgarpanah, J. 2015. Evaluation of antibacterial activity and flavonoid content of two Capparis species from iran. Journal of Medicinal Plants, 3(55): 89-94.
34. Sharififar, F. Moshafi, M., Mansouri, S., Khodashenas, M. and Khoshnoodi, M. 2007. In vitro evaluation of antibacterial and antioxidant activities of the essential oil and methanol extract of endemic Zataria multiflora Boiss. Food control, 18(7):800-805.
35. Tai, C. J., Wang, W. C., Wang, C. K., Wu, C. H., Yang, M. D., Chang, Y. J. and et al. 2013. Fermented wheat germ extract induced cell death and enhanced cytotoxicity of Cisplatin and 5-Fluorouracil on human hepatocellular carcinoma cells. Evid Based Complement Alternat Med, 2013: 1-9.
36. Wu, Y., Cui, S. W., Tang, J. and Gu, X. 2007. Optimization of extraction process of crude polysaccharides from boat-fruited sterculia seeds by response surface methodology. Food chemistry, 105(4): 1599-1605.‏
37. Yang, T., Liu, Y., Wang, C. and Wang, Z. 2008. Advances on investigation of chemical constituents, pharmacological activities and clinical applications of Capparis spinosa. Zhongguo Zhong yao za zhi= Zhongguo zhongyao zazhi= China journal of Chinese materia medica, 33(21): 2453-2458.
38. Zeggwagh, N., Michel, J. and Eddouks, M. 2007. Cardiovascular effect of Capparis spinosa aqueous extract. part VI: in vitro vasorelaxant Effect. Am J Pharmacol Toxicol, 2(3): 135-139.
39. Zhou, H., Jian, R., Kang, J., Huang, X., Li, Y., Zhuang, C. and et al. 2010. Anti-inflammatory effects of caper (Capparis spinosa L.) fruit aqueous extract and the isolation of main phytochemicals. Journal of agricultural and food chemistry, 58(24): 12717-12721.
40. Zia-Ul-Haq, M., Ćavar, S., Qayum, M., Imran, I. and Feo, V. d. 2011. Compositional studies: antioxidant and antidiabetic activities of Capparis decidua (Forsk.) Edgew. International journal of molecular sciences, 12(12): 8846-8861.