تاثیر روش استخراج به کمک فراصوت بر میزان ترکیبات فنولی و خواص آنتی‌اکسیدانی عصاره گل‌محمدی

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 15، 2(تابستان) - شماره پیاپی 56، خرداد 1402، صفحه 1-14   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2022.691055

نویسندگان

نسیم پورابراهیم¹؛ امیرحسین الهامی راد²؛ سودابه عین افشار^{* 3}؛ محمد آرمین⁴

¹دانش آموخته دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی ، سبزوار، ایران.

²دانشیار،‌گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی ، سبزوار، ایران

³استادیار پژوهش، بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران.

⁴دانشیار، گروه کشاورزی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی ، سبزوار، ایران

چکیده

گل محمدی با نام علمی Rosa Damascena Mill. گیاهی متعلق به تیره Rosaceae است که عصاره استخراج شده آن حاوی چند ماده مؤثره دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی و آنتی‌رادیکـالی می باشد. استخراج عصاره از گیاهان به روشهای مختلفی انجام می-‌گیرد که هر روش ممکن است بر بازده استخراج و فعالیت آنتی‌اکسیدانی ماده حاصل اثر بگذارد. این تحقیق به منظور ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺗﺄﺛﻴﺮ دو روش استخراج عصاره با حلال و به کمک ﻓﺮاﺻﻮت ﺑﺮ بازده استخراج، ﻣﻴﺰان ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻓﻨﻮﻟﻲ و ﺧﻮاص آﻧﺘﻲ‌اﻛﺴﻴﺪاﻧﻲ عصاره انجام شد. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ بازده استخراج (3/36%) مربوط به عصاره استخراج شده به کمک فراصوت در شدت 100 وات و زمان 10 دقیقه بود. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺮﺑـﻮط ﺑـﻪ ﻣﯿـﺰان ﺗﺮﮐﯿﺒـﺎت ﻓﻨﻮﻟﯽ کل ﻋﺼــﺎره‌ها ﻧﺸــﺎن داد که روش اﺳﺘﺨﺮاج ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﻌﻨﯽداری ﺑﺮ ﻣﯿﺰان ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻓﻨﻮﻟﯽ ﻋﺼﺎره داﺷﺘﻪ اﺳﺖ (P<0/05). ﺑﺎﻻﺗﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻓﻨﻮﻟﯽ در ﻋﺼﺎره اﺳـﺘﺨﺮاجی به کمک فراصوت در شدت 100 وات و زمان 30 دقیقه (3/548 میلی گرم اسید گالیک در گرم عصاره) مشاهده ﺷﺪ. نتایج آﻧﺎﻟﻴﺰ وارﻳﺎﻧﺲ (ANOVA) با استفاده از ﻧﺮم‌اﻓﺰار SPSS و بر‌ پایه طرح کاملا تصادفی نشان داد روش استخراج تاثیر معنی‌داری بر روی مهار رادیکال‌های آزاد DPPH نداشت درحالی‌که بین نتایج فعالیت‌های ضداکسایشی عصاره‌های استخراجی به دو روش خیساندن و فراصوت اختلاف معنی‌داری مشاهده گردید (P<0/05). با افزایش زمان، میزان احیا آهن و فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌ها افزایش یافت و بین فعالیت‌های ضداکسایشی عصاره‌ها اختلاف معنی‌دار آماری مشاهده شد. ﺑﺎﻻﺗﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت آنتوسیانینی در ﻋﺼﺎره اﺳـﺘﺨﺮاجی به کمک فراصوت (06/125 میلی‌گرم در گرم عصاره) تعیین گردید و ﻋﺼﺎره استخراج شده به روش خیساندن ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ (3/68 میلی گرم در گرم عصاره) ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت آنتوسیانینی را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

ترکیبات فنولی؛ خواص آنتی‌اکسیدانی؛ عصاره گل محمدی؛ فراصوت

مراجع

1. جایمند، ک.، رضایی، م. ب.، عصاره، م. ح.، طبایی‌عقدایی، ر. و مشکی­زاده، س. 1388. استخراج و اندازه­گیری ترکیب­های فلاونوییدی کامفرول و کوئرستین در گلبرگ ده ژنوتیپ از گل‌محمدی (Rosa damascena) از مناطق غربی ایران. فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 25، شماره‌4، 555-547.
2. حیدری‌مجد، م.، مرتضوی، س. ع.، اصیلی، ج.، بلوریان، ش.، آرمین، م. عبدالشاهی، ا. 1391. بهینه­سازی استخراج ترکیبات فنولیک از گیاه پونه گاوی (Flomidoschema parviflora) با­استفاده از دستگاه اولتراسوند. فصلنامه داروهای گیاهی، سال سوم، شماره 1، 13-7.
3. خادمی، س. و مرداتی­نژاد، ش. 1394. بررسی فعالیت آنتی­اکسیدانی برخی از گیاهان تیره گل سرخ به­عنوان جایگزین آنتی­اکسیدان های سنتزی در صنایع غذایی. مجله صنایع غذایی و تغذیه، سال‌دوازدهم، شماره‌2، 40-33.
4. خواجه نوری، م. و حقیقی اصل، ع. 1393. بررسی استخراج ترکیبات طبیعى گیاهان با کمک امواج میکروویو و فراصوت. فصلنامه‌علوم و فناوری­های نوین غذایی، سال‌اول، شماره 3‌، صفحه 91-81.
5. سردرودیان، م.، مهربان، م.، و آریانفر، ا. 1395. بهینه­سازی و مقایسه اثر شرایط مختلف استخراج (فراصوت و خیساندن) بر ترکیبات شیمیایی عصاره میوه گیاهangustifolia  Elaeagnus. فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره‌پیاپی‌15‌، سال‌چهارم، شماره 3، 94-79.
6. شامه، ش.، حسینی، ب. و علیرضالو، الف. 1396. بررسی پراکنش و تنوع فیتوشیمیایی گونه­های دارویی رز (Rose spp.) در شمال غرب ایران. نشریه پژوهش­های تولید گیاهی، جلد 24، شماره‌4، 45-31.
7. صداقت، ب. و نجفیان، ل. 1397. اثر روش­های مختلف استخراج بر ترکیبات فنولی و خاصیت آنتی­اکسیدانی عصاره برگ توت سفید(Morus alba). نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی، جلد‌10، شماره 1، 98-85.

 

8. قربانی، م.، ابونجمی، م. و قربانی جاوید، م. 1394. امواج فراصوتی روشی نوین در استخراج ترکیب­های گیاهی. نشریه علمی ترویجی صوت و ارتعاش، سال 4، شماره 8، 99-85.
9. کافی، م. و ریاضی، ی. 1380. پرورش گل محمدی و تولید گلاب، انتشارات مکعب، 154 صفحه.
10. منوچهری، ر.، سحرخیز، م.ج. و کرمی، ا.، 1394، اثر روش­های مختلف استخراج بر مقدار و ترکیبات اسانس گل محمدی (Rosa Damascena)، نهمین کنگره علوم باغبانی، اهواز.
11. Albu, S., Joyce, E., Paniwnyk, L., Lorimer, J.P. and Mason, T.J. 2004. Potential for the use of ultrasound in the extraction of antioxidants from Rosmarinus officinalis for the food and pharmaceutical industry. Ultrasonics Sonochemistry, 11(3-4): 261-265.
12. Bahman Abadi, J. 2011. Optimization of extraction of barberry using ultrasonic and response surface methods. Master thesis, Islamic Azad University, Ghuchan Branch [In Persian].
13. Benzie, I., Strain J. 1999. ‘Methods in Enzymology, Oxidants and Antioxidants, Part A (Editors: Abelson and M. Simon). Academic Press, Cambridge, 299: 3-506.
14. Betancourt, A. O. 2008. Analyse, extraction et récupération de poly-3-hydroxybutyrate présent dans la biomasse. Université du Québec à Montréal Thesis, 45-55.
15. Bimakr, M., Abdul Rahman, R., Saleena Taip, F., Mohd Adzahan, N., Islam Sarker, M.d.Z. and Ganjloo, A. 2012. Optimization of ultrasound-assisted extraction of crude oil from winter melon (Benincasa hispida) seed using response surface methodology and evaluation of its antioxidant activity, total phenolic content and fatty acid composition. Molecules, 17: 11748-11762.
16. Boskabady, M. H., Shafei M. N., Saberi, Z. and Amini, S. Pharmacological effects of Rosa Damascena. Iranian journal of basic medical sciences, 14: 295-307.
17. Chemat, S., Lagha, A., Aitamar, H., Bartels, P.V. and Chemat, F. 2004. Comparison of conventional and ultrasound-assisted extraction of carvone and limonene from caraway seeds. Flavors and Fragrance Journal, 19: 188-195.
18. Davoodi, I., Rahimi, R., Abdollahi, M., Farzaei, F., Farzaei, M.H., Memariani Z. and et al. 2017. Promising effect of Rosa Damascena extract on high-fat diet-induced nonalcoholic fatty liver. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 7: 508-51.
19. Dezashibi, Z., 2007. Evaluation of antioxidant activity of Hana leaf extrct, MS thesis, Islamic Azad University, Sabzevar Branch, 81.
20. Ebrahimzadeh, M. A., Hosseinimehr, S. J., Hamidinia, A. and Jafari, M. 2008. Antioxidant, and free radical scavenging activity of Feijoa sallowiana fruits peel and leaves. Pharmacology, 1:‌7-14.
21. Irshad, M., Zafaryab, M., Singh, M. and Rizvi, M. A. 2012. Comparative analysis of the antioxidant activity of cassia fistula extracts. International Journal of Medicinal Chemistry, 1-7.
22. Jaymand, K., Rezaei, M. B., Asare, M. H., Oghdaei, S. R. and Moshki zadeh, S. 2010. Evaluation Flavonoid composition of rose species Rosa damascena Journal of Medicinal Plants, 36: 161-168.
23. Khalili, M., Ebrahimzadeh, M. A. 2015. A review on antioxidants and some of their common evaluation methods. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences; 24(120):‌188-208.
24. Kovacheva, N., Rusanov, K., Atanassov, I. 2010. Industrial cultivation of oil bearing rose and rose oil production in bulgaria during 21st century, directions and Biotechnology and.

 

 Biotechnological. Equipment, 24:‌1793–1798.

25. Lee, J., Durst, R.W. and Wrolstad, R. E. 2005. Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the pH differential method: collaborative study. Journal of AOAC International,‌ 88(5): 1269-1278.
26. Mansoul Molla Shahi, A. and Varasteh Moradi, A. 2015. Investigation of different extraction methods on effective compounds and antioxidant activity of Cynara scolymus extract in Golestan province. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants, 3:74-85.
27. Mathew, S. and Abraham, T.E. 2006. In vitro antioxidant activity and scavenging effects of Cinnamomum verum leaf extract assayed by different methodologies. Food and Chemical Toxicology, 44:‌198-206.
28. Mohammadi, M., Shamspura, T. and Mostafavi, A. 2013. Comparison of microwave-assisted distillation and conventional hydrodistillation in the essential oil extraction of flowers Rosa damascena The Journal of Essential Oil Research, 25‌(1): 55–61.
29. Pascual-Teresa, S., Moreno, D. A. and Viguera, C. 2010. Flavanols and anthocyanins in cardiovascular health: a review of current evidence. International Journal of Moulecular Sciences, 11:‌ 1679- 1703.
30. Patrascu M. and Radoiu M. 2016. Rose Essential oil extraction from fresh petals using synergetic microwave and ultrasound energy: chemical composition and antioxidant activity assessment. Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 10: 136-142.
31. Probir, K. P. 2013. Evaluation, genetic diversity, recent development of distillation method, challenges and opportunities of Rosa damascena: A Review. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 16 (1): 1 – 10.
32. Roberfroid, M. 2005. Inulin-type fructans: Functional food ingredients. CRC Press, New York, pp. 12 - 20.
33. Rostagno, A., Palma, M. and Barroso, C. 2003. Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A‌, 1012 (2): 119− 128
34. Sharma, A. and Gupta, M.N. 2004. Oil extraction from almond, apricot and rice bran by three-phase partitioning after ultrasonication. European Journal of Lipid Science and Technology, 106:183-186.
35. Shokooh Saremi, E., Habibi Najafi, M. B., Hadad Khodaparast, M.H. and Bahreini, M. 2017. Effect of extraction methods on the antioxidant properties of affinis pimpinella. Journal of Food Science and Technology, 14 (69): 159-169.
36. Skrajda, M. N., 2017. Phenolic compounds and antioxidant activity of edible flowers. Journal of Education. Health and Sport, 7(8):946-956.
37. Slinkard, K., Singleton, V‌. L. 1977. Total phenol analysis; automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture, 28: 49-55.
38. Somboonpanyakul, P., Wang, Q., Cui, W., Barbut, S. Jantawat, P. 2005. Malva nut gum. (Part I): Extraction and physicochemical characterization. Carbohydrate polymers; 64: 247-253.
39. Velioglu, Y. S., Mazza, G. 1991. Characterization of flavonoids in petals of Rosa damascena by HPLC and spectral analysis. Journal of Agricaltural and Food Chemistry; 39(3): 463-7.
40. Vinatoru, M. 2001. An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sono chemistry, 8: 303-313.
41. Wang, J. Sun, B. Cao, Y. Tian, Y. and Li, X. 2008. Optimization of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from wheat bran. Food Chemistry, 106: 804-810.
42. Xia, T., Shi, S. and Wan, X. 2006. Impact of ultrasonic-assisted extraction on the chemical and sensory quality of tea infusion. Journal of Food Engineering, 74: 557-560.

 

43. Yadegarinia, D., Gachkar, L., Rezaei, M.B., Taghizadeh, M., Astaneh, S. A., Rasooli, I., 2006. Biochemical activities of Iranian Mentha piperita and Myrtus communis L. essential oils. Phytochemistry, 67(12):1249-55.
44. Yang, Y., Wei, M., Huang, T., Lee, S. and Lin, Sh. 2013. Comparison of modified ultrasound-assisted and traditional extraction methods for the extraction of baicalin and baicalein from Radix Scutellariae. Industrial Crops and Products, 45: 182–190.
45. Zaouali, Y., Bouzaine, T. and Boussaid, M. 2010. Essential oils composition in two Rosmarinus officinalis varieties and incidence for antimicrobial and antioxidant activities. Food and Chemical Toxicology, 48(11): 3144-3152.