بررسی ویژگی‌های ضد اکسیدانی و ضد باکتریایی عصاره اناریجه (Froriepia subpinnata) درون‌پوشانی شده با مالتودکسترین-کنسانتره آب پنیر

محورهای موضوعی : روشهای نگهداری مواد غذایی

راحله عالی پور ¹ , عبداله علیزاده کارسالاری ^{2 *} , داریوش خادمی شورمستی ³

1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران
2 - استادیار گروه شیمی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران
3 - استادیار گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

تاریخ دریافت : 1402/09/26 تاریخ پذیرش : 1402/12/23 تاریخ انتشار : 1403/03/30

کلید واژه: اناریجه (Froriepia subpinnata), ترکیبات زیست‌فعال, درون‌‌پوشانی, ضداکسیدان, هاله عدم رشد باکتری,

چکیده مقاله :

چکیده مقدمه: طی سالیان اخیر بکارگیری درون‌پوشانی جهت حفظ و افزایش اثرات ترکیبات زیست فعال عصاره‌های گیاهی با نتایج امیدوارکننده‌ای همراه بوده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی درون‌پوشانی عصاره هیدروالکلی اناریجه با مالتودکسترین کنسانتره آب‌پنیر بر ویژگی‌های ضداکسیدانی و ضدباکتریایی آن انجام شد. مواد و روش‌ها: عصاره هیدروالکلی اناریجه با روش التراسوند استخراج و فعالیت ضداکسیدانی و ضدباکتریایی غلظت‌های ppm 1000 و 500 عصاره آزاد و درون‌‌پوشانی شده با یکدیگر مقایسه شد. یافته ها: میانگین قطر ذرات درون‌‌پوشانی شده عصاره برابر 89/169 نانومتر و بازده درون‌‌پوشانی 25/65 درصد بود. در غلظت ppm 1000 عصاره درون‌‌پوشانی شده فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH (25/91 درصد) و مقدار عددی بتاکاروتن (24/92 درصد) به‌طور معنی‌داری بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0>P). ضمن اینکه قطر هاله عدم رشد در غلظت ppm 1000 عصاره درون‌‌پوشانی‌شده علیه باکتری‌های گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سرئوس (به ترتیب 02/26 و 03/22 میلی‌متر) و گرم منفی اشریشیا کلی و سالمونلا انترکا (به ترتیب 49/20 و 38/19 میلی‌متر) نیز بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0>P). نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد درون‌‌پوشانی عصاره اناریجه با مالتودکسترین کنسانتره آب‌پنیر به‌طور معنی‌داری خاصیت ضداکسیدانی و ضدباکتریایی آن را افزایش داد. لذا می‌توان از غلظت ppm 1000عصاره اناریجه درون‌‌پوشانی شده به‌عنوان جایگزین آنتی‌اکسیدان و آنتی‌بیوتیک سنتزی استفاده نمود.

چکیده انگلیسی:

Abstract Introduction: In recent years, the use of encapsulation has been associated with promising results to preserve and increase the biological effects of the active compounds of plant extracts. The present study was conducted to address of antioxidant and antibacterial properties of the maltodextrin-whey concentrate-based encapsulation of Froriepia subpinnata hydroalcoholic extract. Materials and Methods: Froriepia subpinnata was extracted by ultrasonic method. Then its antioxidant and antibacterial activity were evaluated and compared in 500 and 1000 ppm levels. Results: The particle size of the encapsulated extract and the encapsulation efficiency measured 169.89 nm and 65.25% respectively. The encapsulated extract had significantly higher activity of DPPH free radical inhibition (91.25%) and beta-carotene (92.24%) than other treatments at 1000 ppm (P<0.05). In addition, the inhibition zone of Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Bacillus cereus (26.02 and 22.03 mm respectively) and Gram-negative Escherichia coli and Salmonella enterica (20.49 and 19.38 mm respectively) in 1000 ppm encapsulated extract has also more extend than others (P<0.05). Conclusion: The results showed that the maltodextrin-whey concentrate-based encapsulation significantly improved Froriepia subpinnata extract antioxidant and antibacterial properties. Therefore, it is possible to use 1000 ppm of encapsulated Froriepia subpinnata extract as a suitable alternative for synthetic antibiotics and antioxidants.

منابع و مأخذ:

Alipour Mazandrani, H., Javadian, S.Y. & Bahram, S. (2015). The effect of encapsulated fennel extracts on the quality of silver carp fillets during refrigerated storage. Food science and nutrition, 4(2), 298–304. https://doi.org/10.1002/fsn3.290.
Askari, F., Sefidkon, F., Teimouri, M. & Youser Nanaei, S. (2009). Chemical composion and antimicrobial activity of the essential oil of pimpinella puberula (dc). boiss. Agriculture science Technology, 11, 431-438. [In Persian]
Bagheri. R., Izadi Amoli. R., Tabari Shahndash. N.& Shahosseini. S. R. (2016). Comparing the effect of encapsulated and unencapsulated fennel extracts on the shelf life of minced common kilka (Clupeonella cultriventris caspia) and Pseudomonas aeruginosa inoculated in the mince. Food science and nutrition, 4(2), 216–222. [In Persian]
Bahrami Feridoni, S.& Khademi Shurmasti, D. (2020). Effect of the nanoencapsulated sour tea (Hibiscus sabdariffa L.) extract with carboxymethyl cellulose on quality and shelf life of chicken nugget. Food science and nutrition, 8, 3704–3715. doi.org/10.1002/fsn3.1656.
Bahrami, A., Jamzad, M. & Sedaghat, S. (2021). Phytochemicals and Biological Activities of Froriepia subpinnata (Ledeb) Baill. Extracts. Journal of Medicinal plants and By-product, 10(1), 109-115. http://doi.org/10.22092/jmpb.2020.352614.1295.
Bougatef, A., Hajji, M., Balti, R., Lassoued, I., Triki-Ellouz, Y. & Nasri, M. (2009). Antioxidant & free radical-scavenging activities of smooth hound (Mustelus mustelus) muscle protein hydrolysates obtained by gastrointestinal proteases. Food Chemistry, 114, 1198-1205. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.10.075.
Bozin, B., Mimica-Dukic, N., Samojlik, I. & Jovin, E. (2007). Antimicrobial and antioxidant properties of rosemary and sage (Rosmarinus officinalis L. and Salvia officinalis L., Lamiaceae) essential oils. J. Agric. Food Chemistry 55, 7879 – 7885. https://doi.org/10.1021/jf0715323.
Burt, S.A. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94, 223–253. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022.
Esmaeli, F., Tajik, H., Mehdizadeh, T. & Mayeli, M. (2017). Determination and Comparison of Antioxidant Activity and Phenolic Content of Pimpinella Affinis Hydroethanolic Extract and Essential Oil. The Journal of Urmia University of Medical Sciences, 28(5), 311-320. [In Persian]
FaikAhmet, A., Sema, H.A., Sengul, A.K., Jiri, G., Katerina. V. & Ulrichova, J. (2008). Phenolic acid contents of kale (Brassica oleraceae L. var. acephala DC) extracts and their antioxidant and antibacterial activities. Food Chemistry, 107, 19-25. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.07.003.
Farhadi, N., Meshkini, S.& Tooraj Mehdizadeh, T. (2022). Effect of Edible Chitosan Coating Containing Froriepia
subpinnata Extracton Shelf life of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) Fillet at Refrigerated. Research and Innovation in Food Science and Technology, 11(1), 95-108. [In Persian]
Gortzi, O., Lalas, S., Chinou, I. & Tsaknis, J. (2007). Reevaluation of bioactivity and antioxidant activity of Myrtus communis extract before and after encapsulation in liposomes. European Food Research and Technology, 36, 151-156.
Grisi, T. C. & Lira, K. G. (2005). Action of nisin and high ph on growth of Staphylococcus aureus and Salmonella sp. in pure culture and the meat of land crab (Ucides cordatus). Brazilian Journal of Microbiology, 36, 151-156. https://doi.org/10.1590/S1517-83822005000200010.
Hosseini, F., Motamedzadegan, A., Naghizadeh, Sh. & Rahaiee, S. (2022). Encapsulation of chia (Saliva hispanica L.) seeds extract with nano-liposomes and basil seed gum and investigation of physicochemical characteristics and its release in simulated gastrointestinal conditions. Iranian Journal of Food Science and Technology, 127 (19), 291-303. [In Persian]
Hosseinnia, M., Almasi, H. & Alizadeh Khaled, M. (2020). Evaluation of the properties of microcapsules containing Ziziphora clinopodiodes extract stabilized by gum Arabic, whey protein isolate, guar gum and their combination. Journal of Food Researches, 29 (4), 101-123. [In Persian]
Hussain, A. I., Anwar, F., Sherazi, S.T.H. & Przybylski, R. (2008). Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of basil (Ocimum basilicum) essential oils depends on seasonal variations. Food Chemistry, 108, 986-995. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.12.010.
Joye, I. J, Davidov-Pardo G. & McClements D. J. (2015). Encapsulation of resveratrol in biopolymer particles produced using liquid antisolvent precipitation. Part 2: Stability and functionality. Food Hydrocolloids, 49, 127-134. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.02.038.
Khan, M. K., Abeit-Vian, M., Fabiano Tixier, A.S., Dangles, O. & Chemat, F. (2010). Ultrasonicassisted extraction of polyphenols (flavanone glycosides) from orange (Citrus sinensis L.) peel. Food Chemistry, 119, 851-858. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.046.
Labuschagne, P. (2018). Impact of wall material physicochemical characteristics on the stability of encapsulated phytochemicals: A review. Food Research International, 107, 227-247. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.02.026.
Leong, L. P. & Shui, G. (2002). An investigation of antioxidant capacity of fruits in Singapore markets. Food Chemistry, 76 (1): 69-75. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(01)00251-5.
Mehrabanjoubani, P., Ghorbani Nohooji, M., Karimi, E. & Abdolzadeh, A. (20210. The differences between Froriepia subpinnata and Pimpinella anisum L. commonly named as anarijeh based on major components of the essential oil; a marker for resolve ambiguities. Journal of Medicinal Plants. 20(79), 59-71. doi: 10.52547/jmp.20.79.59
Mozaffarian, V. (2012). Identification of Medicinal and Aromatic Plants of Iran. Farhang Moaser Press, Tehran, Iran, 726-729. [In Persian]
Mohdaly, A. A. A., Smetanska. I., Ramadan, M. F., Sarhan, M. A. & Mahmoud, A. (2011). Antioxidant potential of sesame (Sesamum indicum) cake extract in stabilization of sunflower and soybean oils. Ind. Crops Prod. 34, 952–959. [In Persian]
Ojagh, S. M., Rezaei, M., Razavi, S. H. & Hosseini, S. M. H. (2012). Investigation of antibacterial activity cinnamon bark essential oil (Cinnamomum zeylanicum) in vitro antibacterial activityagainst five food spoilage bacteria. Iranian Journal of Food Science and Technology, 9(35), 67-76. [In Persian]
Oussalah, M., Caillet, S., Saucier, L. & Lacroix, M. (2007). Inhibitory effects of selected plant essential oils on the growth of four pathogenic bacteria: E coli 0157:H7, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes. Food Control, 18, 414-420. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2005.11.009
Rahmati-Joneidabad, M. & Alizadeh Behbahani, B. (2021). Evaluation of the antifungal effect of Froriepiasubpinnataessential oil on Aspergillus niger (black mold) and Botrytis cinereal (gray mold) grape poisoning agent: A study "in vitro". Iranian Journal of Food Science and Technology, 17 (108) [In Persian].
Robert, P., Gorena, T., Romero, N., Sepulveda, E., Chavez, J. & Saenz, C. (2015). Encapsulation of polyphenols and anthocyanins from pomegranate (Punica granatum) by spray drying. International Journal of Food Science and Technology, 45, 1386-1394. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02270.
Sacchetti, G. (2005). Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. Food Chemistry, 91, 621-632. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.06.031.
Salmanian, Sh. Sadeghi Mahoonak, A. R. & Jamson, M. (2018). Determination of amounts, antioxidant properties and identification of main phenolic compound in Enarijeh(Froriepiasubpinnata)extract by RP-HPLC method. Iranian Journal of Food Science and Technology, 15 (81). [In Persian]
Saremi, E., Habibi Najafi, M. B., Haddad Khodaparast, M. H. & Bahraini, M. (2017). Effect of extraction methods on the antioxidant properties of Pimpinella affinis. Iranian Journal of Food Science and Technology, 14 (69). [In Persian]
Shahnazi S., Khalili Sigaroudi F., Ajni Y., Yazdani D., Ahvazi, M. & taghizad, F. (2007). Investigation of chemical composiotion and antimicrobial properties Thymus trautvetteri essential oil. Journal of Medicinal Plants, 23, 80 – 88.
Shahkol, F., Abbasi, H. & Norouzi Mobarakeh, M. (2022). Modeling the Encapsulation of Thymus Essential Oil (Thymusvulgaris) in Sodium Caseinate, Maltodextrin and Modified starchUsing Response Surface (RSM) and Artificial Neural Network (ANN). Iranian Journal of Food Science and Technology, 19 (125), 225-240. [In Persian]

متن کامل:



علوم غذايي و تغذيه/ بهار 1403 / سال بیست و یکم / شماره 2                                                                                                                              Food Technology & Nutrition / Spring 2024 / Vol. 21 / No. 2

راحله عالی پور و همكاران

 

بررسی ویژگی‌های ضداکسیدانی و ضدباکتریایی عصاره اناریجه (Froriepia subpinnata) درون‌پوشانی شده با مالتودکسترین-کنسانتره آب‏پنیر

 

راحله عالی‏پورa، عبدالله علیزاده کارسالاریb*، داریوش خادمی شورمستیc

 

a دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

b استادیار گروه شیمی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

c استادیار گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

 

 

 

 

 

 

 

تاریخ دریافت مقاله: 26/09/1402                        تاریخ پذیرش مقاله: 23/12/1402

 

چکيده

مقدمه: طی سالیان اخیر بکارگیری درون‌پوشانی جهت حفظ و افزایش اثرات ترکیبات زیست فعال عصاره‏های گیاهی با نتایج امیدوارکننده‏ای همراه بوده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی درون‌پوشانی عصاره هیدروالکلی اناریجه با مالتودکسترین – کنسانتره آب‏پنیر بر ویژگی‌های ضداکسیدانی و ضدباکتریایی آن انجام شد.

مواد و روش‌ها: عصاره هیدروالکلی اناریجه با روش التراسوند استخراج و جهت درون‌پوشانی عصاره از مالتودکسترین – کنسانتره پروتئینی آب پنیر به عنوان حامل استفاده شد. فعالیت ضداکسیدانی و ضدباکتریایی غلظت‏های ppm 1000 و 500 عصاره آزاد و درون‌‌پوشانی شده با یکدیگر مقایسه شد.

یافته‏ها: میانگین قطر ذرات درون‌‌پوشانی شده عصاره برابر 89/169 نانومتر و بازده درون‌‌پوشانی 25/65 درصد بود. در غلظت ppm 1000 عصاره درون‌‌پوشانی شده فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH (25/91 درصد) و مقدار عددی بتاکاروتن (24/92 درصد) به‏طور معنی‏داری بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0>P). ضمن اینکه قطر هاله عدم رشد در غلظت ppm 1000 عصاره درون‌‌پوشانی‏شده علیه باکتری‏های گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سرئوس (به ترتیب 02/26 و 03/22 میلی‏متر) و گرم منفی اشریشیا کلی و سالمونلا انترکا (به ترتیب 49/20 و 38/19 میلی‏متر) نیز بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0>P).

نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد درون‌‌پوشانی عصاره اناریجه با مالتودکسترین – کنسانتره آب‏پنیر به‏طور معنی‏داری خاصیت ضداکسیدانی و ضدباکتریایی آن را افزایش داد. لذا می‏توان از غلظت ppm 1000عصاره اناریجه درون‌‌پوشانی شده به‏عنوان جایگزین آنتی‏اکسیدان و آنتی‏بیوتیک سنتزی استفاده نمود.

 

واژه‌های کلیدی: اناریجه (Froriepia subpinnata)، ترکیبات زیست‏فعال، درون‌‌پوشانی، ضداکسیدان، هاله عدم رشد باکتری.

 

* نويسنده مسئول مكاتبات                                                                                                             email: [e-mail]

 

مقدمه

اﻣﺮوزه ﺗﻘﺎﺿﺎی جامعه جهت استفاده از ﻣﺤﺼﻮﻻت غذایی حاوی ﺗﺮکیبات زیست‏فعال با اﻓﺰاﯾﺶ روزافزونی مواجه است. ﺑﺎ اﯾﻦ ﺣﺎل، ﺑﻪ دﻟﯿﻞ پایداری پایین اغلب ترکیبات زیست‏فعال در برابر شرایط نامطلوب محیطی، کارایی خود را از دست می‏دهند. لذا حفظ و افزایش پایداری این ترکیبات حساس و در ادامه رهایش کنترل شده آنها طی نگهداری و کاربرد اجتناب‏ناپذیر است. جهت دستیابی به این هدف، یکی از مؤثرترین روش‏ها، استفاده از فنآوری درون‌‌پوشانی است  Shaygannia et al., 2021)). فنآوری درون‌‌پوشانی که کاربرد‌های مختلفی در صنایع غذایی و دارویی دارد، فرآیندی است که طی آن مواد فعال و حساس به وسیله حامل‏ها یا مواد دیواره پوشانده می‏شوند. اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﻮاد دﯾﻮاره می‏تواند پایداری ترکیبات را در برابر شرایط نامطلوب محیطی بهبود بخشد Timilsena et al., 2020)). مواد مختلفی از جمله کربوهیدرات‏ها (مالتودکسترین، کربوکسی‏متیل ‏سلولز، آلژینات)، پروتئین‏ها (کنسانتره آب‏پنیر، کازئین، ژلاتین) و لیپیدها (لیپوزوم‏ها) به تنهایی یا به طور ترکیبی به‏عنوان مواد دیواره جهت تولید ریزپوشینه‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرند و ﻧﻮع ﻣﻮاد دﯾﻮاره ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده می‏تواند ﺑﺮ کارایی درون‌‌پوشانی و رهایش ترکیبات فعال مؤثر باشد (Labuschagne., 2018). درون‌‌پوشانی با کربوکسی‏متیل سلولز با افزایش خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره چای ترش موجب تأخیر در فساد اکسیداتیو ناگت مرغ شد (Bahrami and Khademi Shurmasti, 2020). Hosseini و همکاران (2022) ضمن تولید نانولیپوزوم‏ها و نانوپوشینه‏های ﻋﺼﺎره داﻧﻪ چیا ﺑﺎ ﻏﻠﻈﺖﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﺼﺎره و ﺻﻤﻎ داﻧﻪ رﯾﺤﺎن گزارش کردند که ﺧﻮاص فیزیکوشیمیایی رﯾﺰپوشینه‏ها ﺗﺤﺖ ﺗأﺛﯿﺮ ﻏﻠﻈﺖ ﻣﻮاد ﻫﺴﺘﻪ و دﯾﻮاره ﻗﺮار دارد. همچنین Shahkol و همکاران (2022) نشان دادند اﻓﺰاﯾﺶ ﻏﻠﻈﺖ ﻣﻮاد دﯾﻮاره و ﻧﺴﺒﺖ پروتئین (کازئینات سدیم) به پلی‏ساکارید (مالتودکسترین و نشاسته اصلاح شده) موجب ﺑﻬﺒﻮد ﺣﻔﻆ ترکیبات فرار و فعالیت ضداکسیدانی اسانس درون‌‌پوشانی شده آویشن باغی گردید. نتایج پژوهش دیگری نشان داد که کارآیی ایزوله پروتئین آب‏پنیر در درون‌‌پوشانی عصاره کاکوتی بیشتر از پلی‏ساکاریدها بود (Hosseinnia et al., 2020). 

اﻧﺎرﯾﺠﻪ ﺑﺎ ﻧﺎم ﻋﻠﻤﻰ Froriepia subpinnata دارای 150 گونه در اوراسیا و افریقا، بیش از 16 گونه در اروپا و 22 گونه در ایران می‏باشد. جنس Pimpinella affinis یک گیاه معطر دوساله با ارتفاع 20 تا 110 سانتی‏متر از خانواده چتریان با گل‏های ﺳﻔﯿﺪ و ﻣﯿﻮه ﺑﯿﻀﻰ‏شکل اﺳﺖ. اﯾﻦ گونه ﺑﻪﺻﻮرت وﺣﺸﻰ در مرکز، ﻏﺮب و ﺷﻤﺎل اﯾﺮان و ﺑﯿﺶﺗﺮ در ﻣﻨﺎﻃﻖ کوهستانی با آب و ﻫﻮاى ﺳﺮد رﺷﺪ می‏کند  Mozaffarian, 2012)). بر اساس نتایج تحقیقی ترکیبات پارا سیمن-8-ال (13/51 درصد)، آلفا ترپینولن (69/7 درصد) و لیمونن (83/6 درصد) بیشترین مقدار را در اسانس اناریجه به خود اختصاص دادند (Mehrabanjoubani et al., 2021). Salmanian و همکاران (2018) ﺣﻀﻮر اﺳﯿﺪ کلرژنیک ﺑﻪ ﻋﻨﻮان اﺳﯿﺪ فنولی ﻏﺎﻟﺐ در گیاه اناریجه را گزارش کردند. ضمن اینکه نشان دادند ﻋﺼﺎره اناریجه در ﺗﻤﺎم ارزیابی‏ها از فعالیت ضداکسیدانی ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪاي ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﻮد. ترکیب شیمیایی عصاره هگزانی قسمت‌های هوایی اناریجه با تجزیه و تحلیل GC/MS مورد ارزیابی قرار گرفت و 21 ترکیب (60/80 درصد) از کل، از جمله فیتواسترول‌ها و هیدروکربن‌ها، شناسایی شدند. همچنین مقدار قابل توجهی از فلاونوئیدها در عصاره متانولی این گیاه با روش رنگ سنجی برآورد شد. با تجزیه و تحلیل HPLC دو فلاونوئید روتین و کاتچین در عصاره متانولی آن شناسایی شدند Bahrami et al., 2021)). اثر ضدباکتریایی اناریجه نیز مورد بررسی قرار گرفت؛ اثربخشی عصاره متانولی اناریجه در برابر دو باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی تأیید شد (Bahrami et al., 2021). Rahmati -Joneidabad وAlizadeh Behbahani  (2021) در بررسی اﺛﺮ ﺿﺪ ﻗﺎرچی اﺳﺎﻧﺲ اﻧﺎرﯾﺠﻪ ﺑﺮ دو ﺳﻮﯾﻪ آﺳپرژیلوس ناﯾﺠﺮ (کپک سیاه) و بوتریتیس سینه‏را (کپک خاکستری) عاﻣﻞ ﻓﺴﺎد ﻣﯿﻮه انگور گزارش کردند که اسانس اناریجه به خوبی توانست از رشد سویه‏های قارچی عامل فساد سیاه و خاکستری انگور در شرایط آزمایشگاهی جلوگیری کند. Farhadi و همکاران (2022) گزارش کردند که استفاده از عصاره اناریجه موجب افزایش ماندگاری گوشت ماهی طی دوره نگهداری شد. 

با توجه به محدودیت تحقیقات مرتبط با ویژگی‌های زیستی عصاره درون‌‌پوشانی شده اناریجه، این تحقیق با هدف مقایسه کارایی ویژگی‌های ضداکسیداسیونی و ضدباکتریایی این عصاره در دو غلظت ppm 1000 و 500 به صورت آزاد و درون‌‌پوشانی شده با مالتودکسترین- کنسانتره پروتئینی آب‏پنیر اجرا شد.

 

مواد و روش‏ها

مواد شیمیایی مورد استفاده در این پژوهش شامل محیط کشت‏های براث و مولر هیلتون آگار، بتاکاروتن، اتانول، معرف فولین – سیو کالچو، اسیدگالیک  بافرفسفات و مالتو دکسترین از نمایندگی شرکت مرک (آلمان) خریداری شد. دیسک تتراسایکلین (TC30) از شرکت پادتن طب (ایران) خریداری شد. گیاه اناریجه بعد از جمع‏آوری از رویشگاه‏های طبیعی این گیاه در استان مازندران توسط بخش گیاه‏شناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری مورد تأیید قرار گرفت. پس از جمع‏آوری و جداسازی ناخالصی‏ها گیاه کامل در آون با دماي 50 درجه سلسیوس به مدت 45 دقیقه خشک و با آسیاب خانگی (مولینکس، فرانسه) بصورت کاملاً پودری درآمد پودر یکنواخت از الکی با اندازه حفرات 500 میکرومتر (مش 35) عبور داده شد و تا زمان آزمایش در کیسه‏هاي محافظ نسبت به هوا و رطوبت در دمای 25 درجه سلسیوس نگهداری شد (Saremi et al., 2017). سایر مواد شیمیایی با درجه آزمایشگاهی از نمایندگی شرکت مرک (آلمان) خریداری شد.

 

-       استخراج عصاره با اولتراسوند

ابتدا پودر اناریجه با نسبت 1 به 5 با حلال اتانول 96 درصد - آب (50:50) مخلوط شد. سپس در حمام اولتراسوند (مدل Grant XB6، انگلستان) به مدت 30 دقیقه و دمای 35 درجه سلسیوس و فرکانس 35 کیلو هرتز قرار گرفت. سپس محلول با کاغذ صافی واتمن شماره 1 صاف و با سرعت3000 واحد گرانش به‏مدت 10 دقیقه سانتریفوژ شد. در ادامه حلال با استفاده از دستگاه تبخيركننده چرخان تحت خلاء (TAM- ایران) با حداکثر دمای 50 درجه سلسیوس جداسازی گرديد. عصاره حاصله تا زمان انجام آزمايش در فریزر با دماي 18 - درجه سلسیوس نگهداري شد (Saremi et al., 2017).

 

-       اندازه‏گیری ترکیبات فنولی کل

مقدار کل ترکیبات فنولی موجود در عصاره از روش طیف سنجی با معرف فولین - سیو کالچو مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بر اساس میلی‏اکی‏والان اسید گالیک بر گرم عصاره گزارش شد (Salmanian et al., 2018). 5/0 میلی‏لیتر از هر عصاره 1/0 درصد (محلول 1/0 گرم از عصاره با 100 میلی‏لیتر حلال) با 5/2 میلی‏لیتر از معرف سیو کالچو رقیق شده با آب با نسبت (10:1) ترکیب و با 2 میلی‏لیتر از کربنات سدیم 5/7 درصد مخلوط شد. سپس به مدت 30 دقیقه در دمای اتاق قرار داده و جذب آنها در طول موج 760 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (Biophotometer- آمریکا) قرائت شد.

 

-       درون‌‌پوشانی عصاره

جهت درون‌پوشانی عصاره اناریجه از مالتودکسترین - کنسانتره پروتئینی آب پنیر به عنوان حامل استفاده شد. نانو درون‌‌پوشانی با استفاده از روش Sharifi و همکاران (2015) انجام گرفت. به طور خلاصه مخلوط مالتودکسترین - آب پنیر (50:50 درصد) تغلیظ شده در محلول کلروفرم: متانول (1:3 وزنی/وزنی) انحلال یافت. سپس محلول حاصله به منظور حذف حلال‏ها در تبخيركننده چرخان تحت خلاء (TAM- ایران)  قرار داده شد تا یک فیلم نازک بر روی دیوار تشکیل شود. عصاره اناریجه نیز در محلول دی کلرو متان : متانول (1:2 وزنی/وزنی) حل شد. مخلوط حاصل با مخلوط مالتودکسترین - آب پنیر تغلیظ شده با نسبت 1:4 (مالتودکسترین - آب پنیر تغلیظ شده: عصاره) ترکیب گردید و حلال‏های موجود تحت جو نیتروژن تبخیر شد. فیلم تولید شده در 2 میلی‏لیتر بافر فسفات (10 میلی‏مول/ لیتر، pH= 7.4) حل شد و به مدت 15 دقیقه در دمای 35 درجه سلسیوس توسط دستگاه هموژنایزر در فشار 200 بار هموژنیزه شد. سوسپانسیون بدست آمده به مدت 2 ساعت در تاریکی در دمای اتاق قرار داده شد. سپس با سرعت 6500 دور در دقیقه در دمای 4 درجه سلسیوس سانتریفوژ شد. در نهایت عصاره گیاه اناریجه درون‌پوشانی شده با استفاده از خشک‏کن انجمادی (دﻣﺎي 84- درﺟﻪ سلسیوس بﻪ ﻣﺪت 48 ﺳﺎﻋﺖ) خشک شد.

 

-       ارزیابی فعالیت ضد‏اکسیدانی 

توانایی دادن الکترون یا اتم‏هاي هیدروژن عصاره آزاد و درون‌‌پوشانی شده بر اساس بی‏رنگ شدن محلول متانولی، بنفش رنگ 2،2-دي فنیل - 1- پیکریل هیدرازیل (DPPH) به عنوان معرف، تعیین شدWilliams et al., 1995)). براي محاسبه فعالیت آنتی‏اکسیدانی عصاره آزاد ابتدا 1/0 میلی‏لیتر از غلظت‏هاي مختلف اناریجه (5/0، 1، 2 میلی‏گرم بر میلی‏لیتر)، با 9/3 میلی‏لیتر محلولDPPH  (محلول متانولی 1/0 میلی مولار) مخلوط نموده. سپس به مدت 60 دقیقه در دماي اتاق در مکان تاریک نگهداري گردید و سپس جذب در طول موج 517 نانومتر خوانده شد. جهت تعیین فعالیت آنتی‏اکسیدانی عصاره درون‌‌پوشانی شده، 1/0 میلی‏لیتر محلول عصاره استخراج شده از ریز پوشینه برداشته و باقی مراحل همانند مراحل توضیح داده شده در مورد عصاره آزاد صورت گرفت. درصد مهار رادیکال  DPPH طبق رابطه (1) محاسبه شد:

 

درصد مهار رادیکال آزاد =  × 100 رابطه (1)

       

-       آزمون بی‏رنگ شدن بتا کاروتن- لینولئیک اسید

برای انجام آزمایش ابتدا یک محلول پایه از بتاکاروتن- لینولئیک اسید تهیه شد. 5 میلی‏گرم از بتاکاروتن در 10 میلی‏لیتر کلروفرم حل شد. 600 میکرولیتر از محلول تهیه شده به مخلوط 40 میلی‏گرم لینولئیک اسید و 400 میلی گرم توئین 40 اضافه شد. سپس با روش تبخیر در خلاء کلروفرم جدا گردید و 100 میلی‏لیتر آب اکسیژنه به آن اضافه و به شدت هم زده شد. 5 میلی‏لیتر از امولسیون تهیه شده فوق به لوله آزمایش منتقل و 200 میکرولیتر از هر عصاره (غلظت ppm 1000) به لوله آزمایش اضافه شد. تمامی این مراحل در مورد BHA (غلظت ppm 1000) به عنوان آنتی‏اکسیدان استاندارد و شاهد (محلول بتاکاروتن تهیه شده به اضافه حلال‏های مربوطه) انجام شد. جذب نوری نمونه‏ها با اسپکتروفتومتر در 470 نانومتر در زمان صفر و همچنین بعد از 24 ساعت گرمخانه‏گذاری در دمای اتاق قرائت شد. ظرفیت آنتی‏اکسیدانی عصاره بر اساس رابطه (2) به عنوان درصد بازداری بیان شد et al., 2009) Bougatef).

رابطه (2) 100×  = درصد بازدارندگی

 

As (24) و As(0) به ترتیب جذب نمونه بعد از 24 ساعت و جذب نمونه در زمان شروع، Ac(24)  و Ac(0) به ترتیب جذب نمونه شاهد بعد از 24 ساعت و نمونه شاهد در زمان شروع.

 

-       اندازه‏گیری قطر پوشینه

اندازه‏گيري قطر پوشینه‏ها، با استفاده از دستگاه پارتيكل سايز آنالایزر (Shimadzu مدل SALD - ژاپن) و بر اساس روش تفرق نور ليزر محاسبه گرديد. درنهايت، متوسط اندازه ذرات بر اساس ميانگين قطر حجمي بر اساس رابطه (3) محاسبه شد. كليه نمونه‏ها در سه تكرار اندازه‏گيري شدند(Joye et al., 2015).

D4,3 =                                          رابطه (3)

 

ni: تعداد ذرات، di: قطر ذرات، D4,3: میانگین قطر حجمی (میانگین حجم معادل)

 

-       اندازه‏گیری راندمان ريزپوشاني

جهت اندازه‏گیری راندمان ريزپوشاني عصاره به طور خلاصه ابتدا 200 ميلي‏گرم ريز پوشينه به 2 میلی‏ليتر محلول استخراجي شامل متانول- اسيد استيك - آب (به‏ترتیب به نسبت 42-8-50 حجمي/حجمي/حجمي) اضافه شد و به مدت يك دقيقه همزده شد و در ادامه تحت اولتراسوند (Chroma tech - تایوان) به مدت 20 دقيقه در دو مرحله با شدت 100 درصد و فركانس 20 كيلو هرتز قرار گرفت. بعد از اين مرحله سانتريفوژكردن در 5000 دور در دقيقه به مدت 10دقيقه انجام شد. مقدار تركيبات فنولي كل در محلول رويي با استفاده از روش فولين سيوكالچو تعيين شد. براي محاسبه مقدار اوليه تركيبات فنولي، در ابتدا به صورت تئوري مقدارعصاره‏اي كه در 200 ميلي‏گرم ريزپوشينه را انتظار داشته محاسبه و سپس مقدار تركيبات فنولي آن محاسبه و بدست آمد. درصد كارايي ریزپوشینه از رابطه (4) محاسبه شد (Robert et al., 2015).

رابطه (4)  100 ×  = کارایی درون‌‌پوشانی (درصد)

W1: مقدارعصاره در مایع فوقانی از نانو پوشینه، W2: مقدار عصاره افزوده شده برای آماده سازی همان مقدار نانو پوشینه (میلی‏گرم گالیک اسید)

                                                      

-       فعال‏سازي باکتري‏هاي مورد بررسی

باکتري‏هاي Escherichia coli ATCC 25922، Salmonella typhimurium ATCC 14028، Staphylococcus aureus ATCC 25923، Bacillus cereus PTCC 1154 از سازمان پژوهش‏هاي علمی و صنعتی ایران تهیه شدند. ویال لیوفیلیزه حاوي باکتري‏هاي مذکور طبق دستورالعمل، تحت شرایط استریل از محل مورد نظر باز و از آن کشت مادر و سپس کشت ذخیره تهیه شد. کشت ذخیره در فریزر 20 - درجه سلسیوس قرار داده شد و در مراحل بعدي از آن استفاده شد (Grisi and Lira, 2005). 

 

-       روش چاهک‏گذاري در آگار جهت تعیین فعالیت ضدمیکروبی عصاره

فعالیت ضد میکروبی غلظت‏هاي 5/0، 1 و 2 میلی‏گرم در میلی‏لیتر عصاره آبی آزاد و ریزپوشانی شده اناریجه با استفاده از روش چاهک‏گذاري در آگار تعیین شد (Grisi and Lira., 2005). باکتري‏هاي استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، سالمونلا تیفی موریوم و اشرشیا کلی در محیط آبگوشت BHI به‏مدت 24 ساعت قبل از آزمون در دماي 37 درجه سلسیوس گرمخانه‏گذاري شد. در ادامه کشت سطحی با استفاده از 100 میکرولیتر محیط کشت مایع محتوي تقریباً cfu/ml 107 - 108 از باکتري‏هاي مذکور در محیط کشت جامد BHI انجام شد. در مرحله بعد در هر پلیت سه چاهک با قطر 6 میلی‏متر توسط سر پیپت پاستور استریل ایجاد شد و درون هرچاهک بیست میکرولیتر از غلظت‏هاي مختلف عصاره آزاد و درون‌‌پوشانی شده ریخته شد. سپس پلیت‏ها در 37 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت گرمخانه‏گذاري شدند. قطر هاله‏ها با کمک کولیس با دقت 02/0 ± میلی‏متر اندازه‏گیری گردید. قطر هاله تشکیل شده (میلی‏متر) به عنوان شاخص فعالیت ضدمیکروبی در نظر گرفته شد. براي اطمینان از رشد یکنواخت باکتري بر روي سطح پلیت، یک پلیت کشت داده شده فاقد عصاره، در نظر گرفته شد. همچنین از یک پلیت فاقد باکتري نیز براي اطمینان از عدم آلودگی محیط هاي کشت استفاده شد.

 

-       تعیین حداقل غلظت بازدارندگی و حداقل غلظت کشندگی عصاره

باکتری‏های مورد مطالعه با غلظت تقریبی حاوی cfu 108 به میزان 2/0 میلی‏لیتر به هر یک از لوله‏های آزمایش افزوده شد. در مرحله بعد محلول‏های عصاره با استفاده از توئین 80 (مرک، آلمان) و آب مقطر به نحوی تهیه شد که با ریختن مقدار 2/0 میلی‏لیتر از هر کدام از محلول‏ها درون لوله‏های آزمایش‏ حاوی محیط کشتBHI ، MRS و SS آگار باکتری‏های مورد آزمایش ساخته شد. سپس لوله‏های آزمایش در انکوباتور در دمای 37 درجه سلسیوس برای باکتری‏های گرمخانه گذاری و پس از 24 ساعت پایین‏ترین غلظتی که در آن هیچ کدورتی مشاهده نگردید به عنوان حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) در نظر گرفته شد. پس از تعیین MIC جهت تعیین حداقل غلظت کشندگی (MBC) در شرایط کاملا استریل از محتویات ارلن‏هایی که پس از 24 ساعت گرمخانه‏گذاری هنوز شفاف بودند و کدورتی در آنها مشاهده نشد به میزان 1/0 میلی‏لیتر در پتری‏دیش‏های حاوی محیط‏کشت مناسب هر گونه باکتری کشت سطحی داده شد. پس از 24 ساعت گرمخانه‏گذاری در دمای مناسب رشد و عدم رشد باکتری‏ها بررسی و اولین غلظتی که در آن رشد مشاهده نگردید به عنوانMBC  در نطر گرفته شد (Shahnazi et al., 2007).

 

-       بررسی فعالیت ضد باکتریایی عصاره

قبل از شروع و انجام آزمون بر روی عصاره جهت تسهیل روش و بدست آوردن محدوده ضد باکتریایی عصاره، کشت اولیه انجام شد. در این مطالعه از دیسک استاندارد تتراسایکلین به عنوان شاهد مثبت استفاده شد. برای بررسی انتشار دیسک ابتدا از کشت 24 ساعته سوسپانسیون باکتری‏ها که در هر میلی‏لیتر حاوی cfu 108× 5 بود استاندارد محلول 5/0 مک فارلند تهیه شد. جهت تهیه دیسک‏های مورد آزمایش، هر دیسک با 15 میکرولیتر از عصاره با غلظت‏های مختلف اشباع گردید. در این آزمایشات از محیط‏کشت مولر - هیلتون آگار حاوی سوسپانسیون میکروبی استفاده شد. بعد از ریختن محیط حاوی میکروب بر روی لایه زیرین و خشک کردن محیط در انکوباتور، دیسک‏های تهیه شده در فاصله مناسب از یکدیگر کاشته شد. محیط‏های کشت باکتری‏ها به مدت 24 ساعت در گرمخانه 37 درجه سلسیوس نگهداری شد. در ادامه قطر هاله‏های عدم رشد توسط کولیس اندازه‏گیری شد (باقری و همکاران، 2016). جهت قضاوت در مورد قطر  عدم رشد و میزان تأثیر عصاره از استاندارد قدرت تأثیر عصاره استفاده شد (FaikAhmet et al., 2008).

 

-       تجزیه و تحلیل آماري

تجزیه و تحلیل آماري داده‏هاي حاصله با نرم افزار SPSS نسخه 18 انجام شد. به منظور مقایسه میانگین‏هاي به دست آمده از بازده و مقادیر فنولی کل در دو دماي مختلف از آزمون t-student استفاده شد. همچنین به منظور بررسی اثر غلظت بر فعالیت ضد‏اکسیدانی و ضدمیکروبی عصاره اناریجه از آنالیز واریانس یک طرفه استفاده گردید. همچنین براي مقایسه میانگین‏ها (سه تکرار) در مواردي که اثر کلی تیمارها معنی‏دار شد از آزمون دانکن استفاده شد (05/0>P). 

 

یافته‏ها

مقدار ترکیبات فنولی عصاره اناریجه در مطالعه حاضر برابر با 68/2±96/185 میلی‏گرم اسید گالیک/ گرم ماده خشک عصاره به دست آمد. میانگین اندازه ذرات عصاره درون‌‌پوشانی برابر 43/3±89/169 نانومتر و بازده درون‌‌پوشانی 97/0±25/65 درصد بود.

نتایج در جدول 1 بیانگر آن است که عصاره هیدروالکلی اناریجه بر روی مهار رادیکال‏های DPPH مؤثر بود. در عین حال با افزایش غلظت عصاره میزان مهار فعالیت رادیکال آزاد DPPH نیز افزایش یافت (05/0P<). همچنین عصاره‏های درون‌‌پوشانی شده در غلظت‏های برابر در مقایسه با نمونه‏های درون‏پوشانی نشده ‏طور معنی‏داری فعالیت ضد‏اکسیدانی بالاتری داشتند (05/0P<). ضمن اینکه بالاترین فعالیت ضد‏اکسیدانی در غلظت ppm 1000 عصاره درون‌‌پوشانی شده دیده شد (05/0P<) که اختلاف آماری معنی‏داری با ضداکسیدان سنتزی BHA نداشت.

مقادیر عددی بتا کاروتن در تیمارهای مختلف در جدول 1 آمده است. با توجه به نتایج، با افزایش غلظت عصاره، مقادیر عددی بتا کاروتن افزایش یافت (05/0P<). همچنین فعالیت ضداکسیدانی عصاره‏های درون‌‌پوشانی شده به طور معنی‏داری بالاتر از انواع آزاد بود (05/0P<). ضمن اینکه عصاره درون‌‌پوشانی شده در غلظت ppm 1000 به‏طور معنی‏داری بالاترین خاصیت ضد‏اکسیدانی را نشان داد که بیش از ضد‏اکسیدان سنتری BHA بود.

یکی از روش‏های ارزیابی ویژگی‌های ضدباکتریایی، بررسی قطر هاله عدم رشد باکتری‏هاست. نتایج مربوط به قطر هاله عدم رشد عصاره اناریجه علیه باکتری‏های بیماری‏زا (اشریشیا کلی و سالمونلا انتریکا (گرم منفی)، استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سرئوس (گرم مثبت)) در جدول 2 آمده است. نتایج نشان داد با افزایش غلظت و نیز درون‏پوشانی عصاره میزان فعالیت ضدباکتریایی اقزایش یافت (05/0P<). بیش‏ترین فعالیت ضدمیکروبی بر روی هم باکتری‏های گرم مثبت و هم باکتری‏های گرم منفی در غلظت ppm 1000 عصاره درون‏پوشانی شده دیده شد (05/0P<). در ارتباط با باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سرئوس غلظت ppm 1000 عصاره‏ به شکل آزاد و درون‌پوشانی شده فعالیت ضدمیکروبی بالاتری نسبت به تتراسایکلین داشتند. در ارتباط با باکتری‏های گرم منفی عصاره درون‏پوشانی شده در غلظت ppm 1000 فعالیت ضدمیکروبی بالاتری نسبت به تتراسایکلین داشت.

 

 

جدول 1- تأثیر درون‌‌پوشانی بر فعالیت ضد‏اکسیدانی عصاره اناریجه

Table 1- Effect of encapsulation on antioxidant activity of Froriepia subpinnata extract

 

Treatments	DPPH free radical scavenging (%)	β-Carotene/linoleic acid (% inhibition rate)
Extract 500 ppm	60.64±0.56d	55.18±1.18e
Extract 1000 ppm	84.88±0.83b	81.78±1.95c
Encap. Extract 500 ppm	69.51±0.30c	70.93±1.31d
Encap. Extract 1000 ppm	91.25±1.15a	92.24±1.09a
BHA	90.04±0.44a	89.01±0.39b

 

Encap. Extract: Encapsulated Extract, BHA: Butylated hydroxyanisol

Different letters in columns indicate the statistically significant differences between treatments (p<0.05)

 

 

نتابج مربوط به تأثیر درون‌‌پوشانی بر حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) غلظت ppm 1000 عصاره اناریجه علیه باکتری‏های بیماری‏زا به‏ترتیب در جدول‏های 3 و 4 آمده است. با توجه به نتایج، بیشترین و کمترین مقادیر MIC و MBC  به‏ترتیب علیه باکتری‏های گرم منفی سالمونلا انتریکا و گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس مشاهده شد (05/0P<). داده‏ها نشان داد درون‌‌پوشانی به‏طور معنی‏داری فعالیت ضدمیکروبی عصاره اناریجه را بهبود بخشید (05/0P<).

 

بحث

در بررسی مقدار ترکیبات فنولی، Saremi و همکاران (2017) نیز مشابه با نتایج این آزمایش، مقدار ترکیبات فنولی در عصاره اناریجه مستخرج به روش اولتراسوند را 66/183 میلی‏گرم اسید گالیک / گرم ماده خشک گزارش نمودند. در عین حال Esmaeli و همکاران (2017) ترکیبات فنولی در اناریجه عصاره‏گیری شده به روش حلال را 67/38 میلی‏گرم اسید گالیک / گرم ماده خشک گزارش نمودند که حدود 20 درصد مقدار این ترکیبات در تحقیق حاضر است. نتایج نشان داد استفاده از روش اولتراسوند با توجه به اثرات کاویتاسیون ناشی از امواج اولتراسوند می‏تواند بازده استخراج ترکیبات فنولی را افزایش دهد. همچنین تخریب مکانیکی دیواره سلولی منجر به نفود بیشتر حلال در بافت‏های گیاهی می‏شود که به خروج هر چه بیشتر ترکیبات فنولی عصاره از بافت‏های گیاه کمک می‏کند (Hussain et al., 2008). بسیاری از پژوهشگران بر این باورند که استخراج به روش اولتراسوند به‏دلیل تسریع در زمان عصاره‏گیری، بازده استخراج را افزایش می‏دهد و فعالیت ضداکسیدانی بالاتری نسبت به عصاره‏های استخراج شده به روش حلال دارد (Khan et al., 2010). 

 

 

جدول 2- میانگین قطر هاله عدم رشد عصاره اناریجه علیه باکتری‏های بیماری‏زا (میلی‏متر)

Table 2- Average diameter of zone of inhibition of bacterial (mm) against extract of Froriepia subpinnata 

 

Treatments	G(+) bacteria		G(-) bacteria
	Staphylococcus aureus	Bacillus subtilis	Escherichia coli	Salmonella enterica
Ext.500 ppm	16.92±0.32d	14.10±0.10d	11.83±0.20e	11.88±0.34e
Ext. 1000 ppm	20.69±0.79b	19.06±0.78b	18.08±0.45c	16.32±0.30c
Encap. Ext. 500 ppm	18.56±0.40c	16.21±0.26c	14.74±0.65d	13.79±0.22d
Encap. Ext. 1000 ppm	26.02±0.52a	22.03±0.43a	20.49±0.51a	19.28±0.28a
T.Cycline	18.11±0.19c	17.27±0.34b	19.45±0.96b	18.13±0.48b

 

Encap. Ext.: Encapsulated Extract, T.Cycline: Tetracycline

Different letters in columns indicate the statistically significant differences between treatments (p<0.05)

 

جدول 3- میانگین مقادیر حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) علیه باکتری‏های بیماری‏زا (ppm)

Table 3 – Means of MIC against pathogens (ppm)

 

Treatments	G(+) bacteria		G(-) bacteria
	Staphylococcus aureus	Bacillus subtilis	Escherichia coli	Salmonella enterica
Ext. 1000 ppm	291.70a	308.30a	416.75a	458.30a
Encap. Ext. 1000 ppm	241.20b	250.00b	366.60b	391.70b

 

جدول 4- میانگین مقادیر حداقل غلظت کشندگی (MBC) علیه باکتری‏های بیماری‏زا (ppm)

Table 4- Means of MBC against pathogens (ppm)

 

Treatments	G(+) bacteria		G(-) bacteria
	Staphylococcus aureus	Bacillus subtilis	Escherichia coli	Salmonella enterica
Ext. 1000 ppm	508.30a	508.30a	608.30a	625.00a
Encap. Ext. 1000 ppm	416.70b	425.00b	525.00b	558.30b

 

Encap. Ext.: Encapsulated Extract

Different letters in columns indicate the statistically significant differences between treatments (p<0.05)

 

 

 

در بررسی قطر ذرات عصاره درون‏پوشانی شده، Miri و همکاران (1395) متوسط اندازه قطرات امولسیون نانواسانس آویشن را که با غلظت‏های مختلف مالتودکسترین- کنسانتره پروتئینی آب‏پنیر نانودرون‌‌پوشانی شده بود را بین 56/128 تا 63/323 نانومتر گزارش کردند. راندمان درون‌‌پوشانی عصاره انار نیز با استفاده از مالتو دکسترین و ایزوله پروتئینی سویا به ترتیب 9/52 و 8/82 درصد گزارش شد (Robert et al., 2015).

مهار رادیکال‏هاي آزاد DPPH یکی از شناخته شده‏ترین سازو کارهایی است که به واسطه آن ترکیبات ضد‏اکسیدانی می‏توانند اکسایش چربی‏ها را مهار نمایند. در این روش، نتایج بر حسب درصد کاهش در میزان جذب محلول‏های DPPH در حضور عصاره نسبت به محلول DPPH فاقد عصاره بیان می‏گردد (Leong and Shui, 2002). مشابه با نتایج حاصل از این آزمایش، رابطه مستقیم بین غلظت عصاره و مهار رادیکال آزاد DPPH  و خاصیت ضد‏اکسیدانی عصاره اناریجه در تحقیقات دیگری نیز گزارش شد (Tharun and Kumar., 2013; Saremi et al., 2017, Esmaeili et al., 2017; Salmanian et al., 2018). همچنین با آزمون بی‏رنگ شدن بتاکاروتن می‏توان به قدرت خاصیت ضد‏اکسیدانی عصاره‏ها پی برد. به این صورت که مواد ناشی از اکسیداسیون اسید لینولنیک با بتاکاروتن بر هم کنش داده سبب تجزیه هیدرو پراکسیدهای تولیدی و سبب کاهش رنگ شده در نتیجه میزان جذب نور در طول موج 470 نانومتر کاهش می‏یابد (Mohdaly و همکاران، 2011). نتایج مطالعه حاضر نشان داد عصاره اناریجه می‏تواند اکسیداسیون بتاکاروتن را کاهش و رادیکال‏های آزاد را مهار نماید. این نتایج نشان می‏دهد که عصاره پتانسیل بالایی به‏عنوان ضداکسیدان در سیستم‏های امولسیونی دارد و با افزایش غلظت عصاره این خاصیت افزایش یافت.

بطور کلی اثرات ضدباکتریایی عصاره‏ها و اسانس‏ها بر میکروارگانیسم‏های مختلف به غلظت آنها، ترکیب ماده غذایی و دمای نگهداری ماده غذایی بستگی دارد؛ بطوری که با افزایش غلظت عصاره فعالیت ضدمیکروبی آن نیز افزایش می‏یابد (Burt, 2004). فعالیت ضدمیکروبی عصاره‏ها به ترکیبات فرار موجود در آنها نسبت داده می‏شود. عصاره اناریجه دارای مقادیر بالایی از لیمونن، پری‏گایجرن، جرماکرن و ترانس بتا سیمن می‏باشد (Verdian-rizi, 2008). لیمونن یک کتون است و جزء مونوترپن‏هاست. ترپن‏ها قادرند که به غشاء سلولی صدمه بزنند و در ساختار لیپید دیواره سلولی باکتری‏ها نفوذ کنند که موجب دناتوره‏شدن پروتیین‏ها و از هم‏پاشیدن ساختار سلولی و تراوش سیتوپلاسم در نهایت مرگ سلول می‏شود (Oussalah, 2006). Askari و همکاران (2009) گزارش کردند در اسانس‏های دو گونه مختلف اناریجه مربوط به مشهد و رامهرمز که بر روی باکتری‏های گرم مثبت و گرم منفی بررسی شد مهمترین ترکیب لیمونن بود و مشخص شد که باکتری‏های گرم مثبت به اثرات ضدمیکروبی اسانس اناریجه حساس‏تر بودند. همچنین فعالیت ضدمیکروبی نانوعصاره به‏طور معنی‏داری بالاتر از عصاره بود. برای ایجاد خاصیت ضدباکتریایی مؤثر باید پیوندهای فیزیکی مؤثری بین سلول‏های باکتریایی و عصاره به منظور برقراری اتصالات یونی برقرار گردد. مطالعات قبلی نشان دادکه نانو ذرات فعالیت ضدباکتریایی بالاتری در برابر باکتری‏های گرم منفی یا گرم مثبت در مقایسه با شکل آزاد عصاره دارند. علت این امر می‏تواند اثر مهاری بهتر نانوذرات با توجه به سطح بزرگتر نانوذرات برای واکنش با دیواره سلولی باکتری توضیح داده شود (Gortzi et al., 2006; Bagheri et al., 2016; Alipour et al., 201).

حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) از معیارهایی هستند که جهت اندازه‏گیری فعالیت ضدباکتریایی مورد استفاده قرار میگیرند (Sacchetti, 2005). در تحقیقات متعددی گزارش شده است که باکتری‏های گرم مثبت نسبت به باکتری‏های گرم منفی در برابر ترکیبات ضدباکتریایی حساس‏ترند و این حساسیت بالا نسبت به باکتری‏های گرم مثبت ناشی از عدم وجود دیواره سلولی لیپویلی‏ساکاریدی می‏باشد که در باکتری‏های گرم منفی ممکن است از ورود ترکیبات فعال به غشای سیتوپلاسمی جلوگیری به عمل آورد (Bozin et al., 2007). مقاومت باکتری‏های گرم منفی در برابر مواد ضدباکتریایی با سطح هیدروفیلی غشای خارجی باکتری‏ها که غنی از مولکول‏های لیپوپلی‏ساکارید است و سدی در برابر نفود مولکول‏های آنتی‏بیوتیکی مختلف محسوب می‏شود و نیز با آنزیم‏های فضای پری‏پلاسمی که قادر به شکستن مولکول‏های وارد شده از خارج هستند نیز در ارتباط می باشد. باکتری‏های گرم مثبت چنین غشای خارجی در ساختار دیواره سلولی ندارند. برخی از آنتی بیوتیک‏ها می‏توانند به آسانی دیواره سلول باکتریایی و غشای سیتوپلاسمی را تخریب نموده و منجر به خروج سیتوپلاسم آن گردند (Ojagh et al., 2012).

 

نتیجه‏گیری

نتایج حاصله بیانگر فعالیت‏هاي ضد‏اکسیدانی و ضدمیکروبی بالاي عصاره گیاه اناریجه به‏عنوان منبع در دسترس و بالقوه از ضداکسیدان‏ها و ضدمیکروب‏های طبیعی می‏باشد. ضمن اینکه مشخص شد استفاده از فرآیند درون‌پوشانی با مالتودکسترین – عصاره آب‏پنیر با محافظت از عصاره، منجر به افزايش توان ضداكسايشي و ضدمیکروبی آن می‏شود. همچنین نتایج نشان داد فعالیت ضد‏اکسیدانی و ضدمیکروبی عصاره وابسته به غلظت بوده و با آن رابطه مستقیم داشت. به‏طور کلی نتايج نشان داد؛ بکارگیری غلظت ppm 1000 عصاره اناریجه درون‌‌پوشانی شده با مالتودکسترین - عصاره آب‏پنیر با دارابودن خواص ضداکسیدانی و ضدباکتریایی مطلوب می‏تواند به‏طور مؤثری در صنایع غذایی به عنوان يك نگهدارنده و ضدباکتری طبيعي جایگزین انواع سنتزی و شیمیایی آن شود.

 

منابع

Alipour Mazandrani, H., Javadian, S.Y. & Bahram, S. (2015). The effect of encapsulated fennel extracts on the quality of silver carp fillets during refrigerated storage. Food science and nutrition, 4(2), 298–304. https://doi.org/10.1002/fsn3.290.

Askari, F., Sefidkon, F., Teimouri, M. & Youser Nanaei, S. (2009). Chemical composion and antimicrobial activity of the essential oil of pimpinella puberula (dc). boiss. Agriculture science Technology, 11, 431-438. [In Persian]

Bagheri. R., Izadi Amoli. R., Tabari Shahndash. N.& Shahosseini. S. R. (2016). Comparing the effect of encapsulated and unencapsulated fennel extracts on the shelf life of minced common kilka (Clupeonella cultriventris caspia) and Pseudomonas aeruginosa inoculated in the mince. Food science and nutrition, 4(2), 216–222. [In Persian]

Bahrami Feridoni, S.& Khademi Shurmasti, D. (2020). Effect of the nanoencapsulated sour tea (Hibiscus sabdariffa L.) extract with carboxymethyl cellulose on quality and shelf life of chicken nugget. Food science and nutrition, 8, 3704–3715. doi.org/10.1002/fsn3.1656.

Bahrami, A., Jamzad, M. & Sedaghat, S. (2021). Phytochemicals and Biological Activities of Froriepia subpinnata (Ledeb) Baill. Extracts. Journal of Medicinal plants and By-product, 10(1), 109-115. http://doi.org/10.22092/jmpb.2020.352614.1295.

Bougatef, A., Hajji, M., Balti, R., Lassoued, I., Triki-Ellouz, Y. & Nasri, M. (2009). Antioxidant & free radical-scavenging activities of smooth hound (Mustelus mustelus) muscle protein hydrolysates obtained by gastrointestinal proteases. Food Chemistry, 114, 1198-1205. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.10.075.

Bozin, B., Mimica-Dukic, N., Samojlik, I. & Jovin, E. (2007). Antimicrobial and antioxidant properties of rosemary and sage (Rosmarinus officinalis L. and Salvia officinalis L., Lamiaceae) essential oils. J. Agric. Food Chemistry 55, 7879 – 7885. https://doi.org/10.1021/jf0715323.

Burt, S.A. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94, 223–253. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022.

Esmaeli, F., Tajik, H., Mehdizadeh, T. & Mayeli, M. (2017). Determination and Comparison of Antioxidant Activity and Phenolic Content of Pimpinella Affinis Hydroethanolic Extract and Essential Oil. The Journal of Urmia University of Medical Sciences, 28(5), 311-320. [In Persian]

FaikAhmet, A., Sema, H.A., Sengul, A.K., Jiri, G., Katerina. V. & Ulrichova, J. (2008). Phenolic acid contents of kale (Brassica oleraceae L. var. acephala DC) extracts and their antioxidant and antibacterial activities. Food Chemistry, 107, 19-25. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.07.003.

Farhadi, N., Meshkini, S.& Tooraj Mehdizadeh, T. (2022). Effect of Edible Chitosan Coating Containing Froriepia

subpinnata Extracton Shelf life of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) Fillet at Refrigerated. Research and Innovation in Food Science and Technology, 11(1), 95-108. [In Persian]

Gortzi, O., Lalas, S., Chinou, I. & Tsaknis, J. (2007). Reevaluation of bioactivity and antioxidant activity of Myrtus communis extract before and after encapsulation in liposomes. European Food Research and Technology, 36, 151-156.

Grisi, T. C. & Lira, K. G. (2005). Action of nisin and high ph on growth of Staphylococcus aureus and Salmonella sp. in pure culture and the meat of land crab (Ucides cordatus). Brazilian Journal of Microbiology, 36, 151-156. https://doi.org/10.1590/S1517-83822005000200010.

Hosseini, F., Motamedzadegan, A., Naghizadeh, Sh. & Rahaiee, S. (2022). Encapsulation of chia (Saliva hispanica L.) seeds extract with nano-liposomes and basil seed gum and investigation of physicochemical characteristics and its release in simulated gastrointestinal conditions. Iranian Journal of Food Science and Technology, 127 (19), 291-303. [In Persian]

Hosseinnia, M., Almasi, H. & Alizadeh Khaled, M. (2020). Evaluation of the properties of microcapsules containing Ziziphora clinopodiodes extract stabilized by gum Arabic, whey protein isolate, guar gum and their combination. Journal of Food Researches, 29 (4), 101-123. [In Persian]

Hussain, A. I., Anwar, F., Sherazi, S.T.H. & Przybylski, R. (2008). Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of basil (Ocimum basilicum) essential oils depends on seasonal variations. Food Chemistry, 108, 986-995. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.12.010.

Joye, I. J, Davidov-Pardo G. & McClements D. J. (2015). Encapsulation of resveratrol in biopolymer particles produced using liquid antisolvent precipitation. Part 2: Stability and functionality. Food Hydrocolloids, 49, 127-134. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.02.038.

Khan, M. K., Abeit-Vian, M., Fabiano Tixier, A.S., Dangles, O. & Chemat, F. (2010). Ultrasonicassisted extraction of polyphenols (flavanone glycosides) from orange (Citrus sinensis L.) peel. Food Chemistry, 119, 851-858. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.046.

Labuschagne, P. (2018). Impact of wall material physicochemical characteristics on the stability of encapsulated phytochemicals: A review. Food Research International, 107, 227-247. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.02.026.

Leong, L. P. & Shui, G. (2002). An investigation of antioxidant capacity of fruits in Singapore markets. Food Chemistry, 76 (1): 69-75. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(01)00251-5.

Mehrabanjoubani, P., Ghorbani Nohooji, M., Karimi, E. & Abdolzadeh, A. (20210. The differences between Froriepia subpinnata and Pimpinella anisum L. commonly named as anarijeh based on major components of the essential oil; a marker for resolve ambiguities. Journal of Medicinal Plants. 20(79), 59-71. doi: 10.52547/jmp.20.79.59

Mozaffarian, V. (2012). Identification of Medicinal and Aromatic Plants of Iran. Farhang Moaser Press, Tehran, Iran, 726-729. [In Persian]

Mohdaly, A. A. A., Smetanska. I., Ramadan, M. F., Sarhan, M. A. & Mahmoud, A. (2011). Antioxidant potential of sesame (Sesamum indicum) cake extract in stabilization of sunflower and soybean oils. Ind. Crops Prod. 34, 952–959. [In Persian]

Ojagh, S. M., Rezaei, M., Razavi, S. H. & Hosseini, S. M. H. (2012). Investigation of antibacterial activity cinnamon bark essential oil (Cinnamomum zeylanicum) in vitro antibacterial activityagainst five food spoilage bacteria. Iranian Journal of Food Science and Technology, 9(35), 67-76. [In Persian]

Oussalah, M., Caillet, S., Saucier, L. & Lacroix, M. (2007). Inhibitory effects of selected plant essential oils on the growth of four pathogenic bacteria: E coli 0157:H7, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes. Food Control, 18, 414-420. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2005.11.009

Rahmati-Joneidabad, M. & Alizadeh Behbahani, B. (2021). Evaluation of the antifungal effect of Froriepiasubpinnataessential oil on Aspergillus niger (black mold) and Botrytis cinereal (gray mold) grape poisoning agent: A study "in vitro". Iranian Journal of Food Science and Technology, 17 (108) [In Persian].

Robert, P., Gorena, T., Romero, N., Sepulveda, E., Chavez, J. & Saenz, C. (2015). Encapsulation of polyphenols and anthocyanins from pomegranate (Punica granatum) by spray drying. International Journal of Food Science and Technology, 45, 1386-1394. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02270.

Sacchetti, G. (2005). Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. Food Chemistry, 91, 621-632. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.06.031.

Salmanian, Sh. Sadeghi Mahoonak, A. R. & Jamson, M. (2018). Determination of amounts, antioxidant properties and identification of main phenolic compound in Enarijeh(Froriepiasubpinnata)extract by RP-HPLC method. Iranian Journal of Food Science and Technology, 15 (81). [In Persian]

Saremi, E., Habibi Najafi, M. B., Haddad Khodaparast, M. H. & Bahraini, M. (2017). Effect of extraction methods on the antioxidant properties of Pimpinella affinis. Iranian Journal of Food Science and Technology, 14 (69). [In Persian]

Shahnazi S., Khalili Sigaroudi F., Ajni Y., Yazdani D., Ahvazi, M. & taghizad, F. (2007). Investigation of chemical composiotion and antimicrobial properties Thymus trautvetteri essential oil. Journal of Medicinal Plants, 23, 80 – 88.

Shahkol, F., Abbasi, H. & Norouzi Mobarakeh, M. (2022). Modeling the Encapsulation of Thymus Essential Oil (Thymusvulgaris) in Sodium Caseinate, Maltodextrin and Modified starchUsing Response Surface (RSM) and Artificial Neural Network (ANN).  Iranian Journal of Food Science and Technology, 19 (125), 225-240. [In Persian]

Sharifi, A., Niakousari, M., Maskooki, A. & Mortazavi, S.A. (2015). Effect of spray drying conditions on the physicochemical properties of barberry (berberis vulgaris) extract powder. International Food Research Journal, 22(9), 2364-2370. [In Persian]

Shaygannia, S., Eshaghi, M. R., Fazel, M. & Hashemiravan, M. (2021). The Effect of Microencapsulation of Phenolic Compounds from Lemon Waste by Persian and Basil Seed Gums on the Chemical and Microbiological Properties of Mayonnaise. Preventive Nutrition and Food Science, 26(1), 82-91. http://doi.org/10.3746/pnf.2021.26.1.82.

Tharun, G. & Kumar-Pindi, P. (2013). Evaluation of antioxidant potential and antimicrobial activity of successive extracts of Pimpinella tirupatiensis. Journal of Pharmacological Research, 7, 817-822. https://doi.org/10.1016/j.jopr.2013.08.025.

Timilsena, Y., Haque, M. & Adhikari, B. (2020) Encapsulation in the Food Industry: A Brief Historical Overview to Recent Developments. Food and Nutrition Sciences, 11(6), 481-508. doi: 10.4236/fns.2020.116035.

Touré, A., Bo Lu, H., Zhang, X. & Xueming, X. (2011). Microencapsulation of Ginger Oil in 18-DE Maltodextrin/Whey Protein Isolate. Herbs Spices Med Plants; 17(2), 183-195. https://doi.org/10.1080/10496475.2011.583137

Verdian-rizi, M. (2008). Chemical composition and antimicrobial activity of pimpinella affinis ledeb. Essential oil growing in Iran. Research Journal of Biological Sciences, 3(8), 913-915. https://doi.org/10.22377/ijgp.v2i3.17.

Williams, B., Cuvelier, M.E. & Berset, C. (1995). Use of a Free Radical Method to Evaluate Antioxidant Activity. Lebensm-Wiss u-Technol, 28, 25-30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5.

 

57

 

---