The antioxidant and antimicrobial properties of grape pekmez (grape molasses-like syrup) and butter oil

Subject Areas : Food Hygiene

Reza Karimi-Cheshmeh Ali ¹ , Amir Shakerian ² , Ebrahim Rahimi ³ , Reza Sharafati Chaleshtori ⁴

1 - Research Center of Nutrition and Organic Products, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
2 - Research Center of Nutrition and Organic Products, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
3 - Research Center of Nutrition and Organic Products, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
4 - Research Center of Nutrition and Organic Products, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran

Received: 2023-12-31 Accepted : 2024-05-11 Published : 2024-11-20

Keywords: Pekmez, Butter oil, Antioxidant, Antimicrobial ,

Abstract :

Grape juice and butter oil are traditional ingredients in the Iranian diet. This study aimed to investigate their antioxidant and antimicrobial properties. The phenolic content and flavonoid compounds were determined using the Folin-Ciocalteu and aluminum chloride methods, respectively. Antioxidant activity was assessed by the DPPH assay, and the antimicrobial activity was evaluated by disk diffusion. The results revealed that the total phenolic content of grape juice was 27.41 mg/g (gallic acid equivalent), and the flavonoid content was 9.75 mg/g (quercetin equivalent). Both phenolic and flavonoid compounds decreased during storage. Grape juice exhibited significantly higher antibacterial activity than butter oil at similar concentrations (p < 0.05). Additionally, the inhibition zone diameter increased with higher concentrations of both substances. These findings demonstrate that grape juice and butter oil contain phenolic and flavonoid compounds with notable antioxidant and antimicrobial properties.

Full-Text:



بهداشت مواد غذایی                                                                                                                                      دوره 14، شماره 3، پیاپی 55، پاییز 1403، صفحات:

 

«مقاله پژوهشی»                                                                                  DOI: 10.71876/jfh.2024.3051400

 

بررسی خواص آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی شیره‌انگور و روغن کره 

 

خواص شیره‌انگور و روغن کره

 

رضا کریمی‌چشمه‌علی1، امیر شاکریان1*، ابراهیم رحیمی1، رضا شرافتی‌چالشتری1، 2

 

1. مرکز تحقیقات تغذیه و محصولات ارگانیک، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

2 . مرکز تحقیقات بیوشیمی و تغذیه در بیماری­های متابولیک، دانشگاه علوم پزشکی کاشان، کاشان، ایران

*نویسنده مسئول: [e-mail]

(تاریخ دریافت: 10/10/1402 تاریخ پذیرش: 22/2/1403)

 

 

چکیده

شیره‌انگور و روغن کره از ترکیبات مغذی و سنتی در الگوی غذایی جمعیت ایرانی می­باشند. بنابراین، هدف از انجام این تحقیق بررسی اثرات آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی شیره‌انگور و روغن کره بود. پس از تهیه شیره‌انگور و روغن کره، محتوای ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی به ترتیب به روش­های فولین سیوکالتیو و کلرید آلومینیوم انجام شد. همچنین خاصیت آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی به ترتیب به روش­های دی­فنیل­دی­پیکریل­هیدرازیل (DPPH) و انتشار دیسک انجام گرفت. نتایج نشان داد فنول کل شیره‌انگور برابر 41/27 میلی­گرم گالیک اسید بر گرم و ترکیبات فلاونوئیدی برابر 75/9 میلی­گرم کوئرستین بر گرم بود. همچنین ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی با گذشت زمان نگهداری کاهش یافتند. در مقابل، فعالیت ضد باکتریایی شیره‌انگور در غلظت مشابه در مقایسه با روغن کره به­طور معنی­داری بالاتر بود (05/0>p). همچنین با افزایش غلظت، قطرهاله عدم رشد افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که شیره‌انگور و روغن کره حاوی ترکیبات فنولی و فلاوونوئیدی با ویژگی­های آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی هستند. 

 

واژه­های کلیدی: شیره‌انگور، روغن کره، آنتی­اکسیدان، ضدمیکروبی

 

 

 

 

 

 

مقدمه

روغن کره یا روغن کرمانشاهی یکی از روغن­هاي مصرفی متداول در برخی مناطق ایران، هند، ترکیه و آسیای جنوب شرقی است. این روغن به‌طور سنتی از ماست تهیه می­شود و الگوي اسیدهاي چرب آن با کره و چربی­هایی که مستقیماً از شیر استخراج می­شوند، متفاوت است. در روش تهیه آن، اسیدهاي چرب با زنجیره کوتاه و متوسط، افزایش و اسیدهاي چرب با زنجیره بلند، کاهش می­یابد، همچنین کلسترول موجود در آن نیز کم می­شود. برای تهیه روغن کره یا روغن کرمانشاهی، ابتدا شیر تبدیل به ماست شده و سپس ماست تبدیل به دوغ و کره می­شود. سپس کره از دوغ جدا و ذوب می­شود تا ناخالصی­هاي آن جدا شود. آنچه به دست می‌آید روغن کره کرمانشاهی است (Bahrami et al., 1999). 

درصورتی‌که روغن در شرایط نامناسب قرار گیرد اکسیدشده و موجب بدطعمی و عوارض نامطلوب می‌گردد. اکسیداسیون روغن­ها و چربی­ها مهم­ترین عامل فساد مواد غذایی حاوی چربی بالا است. اکسیداسیون موجب تندي، تولید مواد طعم زا نامطلوب، رنگ نامطلوب و به‌طورکلی تغییر در ویژگی‌هاي ارگانولپتیک ماده غذایی می­شود. به‌علاوه منجر به تخریب مواد مغذي مانند ویتامین­ها شده و ارزش تغذیه‌ای محصول غذایی کاهش می­یابد؛ همچنین برخی از ترکیبات حاصل از اکسیداسیون تهدیدي براي سلامت انسان محسوب می‌شود (Ahmadi-Dastgerdi et al., 2019). 

انگور يكي از محصولات مهم باغي در دنيا محسوب مي­شود .توليد انگور در ايران حدود سه ميليون تن است كه از اين نظر مقام هفتم را در جهان دارد (Dehghanian et al., 2001). حدود 5 تا 20% انگورهاي توليدي در ايران براي تهيه شیره‌انگور مورداستفاده قرار می‌گیرد. شیره‌انگور یکی از محصولات جانبی انگور است که در مناطق تاک خیز ایران به شیوه سنتی تولید می‌شود. توليد شیره‌انگور یک مایع تیره‌رنگ، شیرین و چسبناک است که به‌وسیله تغليظ مقدماتي و سپس تبخير در اواپراتورهاي تك بدنه‌ای يا چند بدنه‌ای تولید می­شود (Ehteshami et al., 2005; Tosun et al., 2013; Heshmati et al., 2020). تغليظ آب انگور علاوه بر کاهش فعاليت آبي و كند كردن رشد ميكروارگانيسم­ها باعث كاهش هزینه‌های حمل‌ونقل و انبارماني نيز می‌شود و مدت ماندگاري فراورده را افزايش مي­دهد. شیره‌انگور علاوه بر اینکه به شيوه کاملاً صنعتي و پيوسته انجام می‌گیرد، از ديرباز در ايران به شيوه سنتي متداول بوده است  (Helvacıo glu et al., 2018). شیره‌انگور معمولاً به‌عنوان یک محصول غذایی انفرادی مصرف می­شود یا ممکن است رقیق شود و به‌عنوان نوشیدنی سرو شود (Aliyazicioglu et al., 2009; Heshmati et al., 2019a, b, c). در ایران و ترکیه معمولاً به‌عنوان صبحانه در زمستان مصرف می‌شود (Akan, 2018). علاوه بر این، می‌توان آن را به‌عنوان جایگزین قند نیشکر/چغندر در فرمولاسیون انواع محصولات غذایی استفاده کرد (; Jaddi et al., 2018 Heshmati et al., 2019a). شیره‌انگور حاوی مقادیر زیادی قند طبیعی و همچنین مواد معدنی، ویتامین‌هایA ،C, ،B2 ، B1، اسیدهای آلی و عوامل آنتی‌اکسیدانی است. به همین جهت نقش مهمی در تغذیه گروه­های سنی مختلف مخصوصاً کودکان و ورزشکاران و بیماران دارد (Mohamadi et al., 2008; Demirozu et al., 2019). محاسبات ریاضی نشان داد که شیره‌انگور از نوع سیال غیرنیوتنی و غلیظ­شونده با برش است. همچنین ضریب پایداری شیره‌انگور با دما رابطه دارد (Tovakolipour and Kalbasi Ashtari; 2012).

هرچند مطالعات زیادی در خصوص اثر آنتی‌اکسیدانی گیاهان ازجمله انگور و فرآورده­های جانبی آن صورت پذیرفته است اما در خصوص اثرات آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی شیره‌انگور و روغن کره مطالعه­ای ثبت‌نشده است. هدف از این تحقیق بررسی اثرات آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی شیره‌انگور و روغن کره بود.

 

مواد و روش­ها

- تهیه روغن کره و شیره‌انگور 

در این مطالعه تجربی، یک نمونه روغن کره (کرمانشاهی) از یک مرکز فروش در استان چهارمحال و بختیاری (ایران) تهیه و به‌صورت استریل به آزمایشگاه دانشگاه آزاد شهرکرد منتقل شد.

جهت تهیه شیره‌انگور، نمونه‌های انگور (واریته عسگری) به مدت 10 دقیقه در آب (20 درجه سلسیوس) غوطه‌ور شدند و سپس به مدت 10 ثانیه با آب شسته شدند. با استفاده از آب‌میوه‌گیری (پارس خزر، تهران، ایران)، نمونه‌های انگور خرد شد و سپس تحت‌فشار قرار گرفتند. پوست و دانه انگور با فیلتر کردن از طریق کاغذ صافی واتمن (شماره 2) خارج شد. در مرحله بعد آب انگور به‌دست‌آمده شفاف شد. آب انگور جمع‌آوری‌شده در دمای60-50 درجه سلسیوس به مدت 15-10 دقیقه جوشانده شد و خاک ملاس به آن اضافه شد. پس از 5-4 ساعت استراحت، با برداشتن رسوب از ته ظرف و جوشاندن مجدد، ماده تشکیل‌شده شیره‌انگور است (Heshmati et al., 2020).

- تعیین پروفایل اسید چرب

به‌منظور تعیین پروفایل اسید­های چرب موجود در نمونه، از دستگاه GC/FID (Agilent, USA) استفاده شد. برای متیلاسیون ۵۰ میکرولیتر از نمونه، ۱۰۰ میکرولیتر محلول سدیم متوکسید متانولی ۵/۰ نرمال و ۱ میلی­لیتر هگزان اضافه گردید و متیلاسیون به مدت ۱۵ دقیقه در دمای اتاق انجام شد. دمای ابتدایی آون 60 درجه سلسیوس و گرادیان حرارتی 4 درجه سلسیوس در هر دقیقه، افزایش دما تا 280 تا 300 درجه سلسیوس، دماي اتاقك تزريق 290 درجه سلسیوس، گاز هليوم با درجه خلوص 999/99 درصد به‌عنوان فاز متحرك (گاز حامل) با سرعت جريان 8/0 میلی‌لیتر در دقيقه انتخاب شد. پس از تهیه متیل استرهای اسید چرب، یک گرم از نمونه توسط پیپت پاستور به درون یک لوله آزمایش منتقل گردید. سپس 7 میلی­لیتر حلال ان­هگزان و 2 میلی­لیتر پتاس به آن افزوده و درب لوله محکم بسته شد و لوله آزمایش درون بن­ماری جوش 50-55 درجه به مدت 15 دقیقه قرار داده شد. پس از 15 دقیقه لوله آزمایش به مدت 5 دقیقه ساکن نگه‌داشته شد و از فاز رویی برای تزریق به دستگاه کروماتوگرافی استفاده شد. سپس با استفاده از محلول استاندارد اسیدهای چرب که در غلظت­های مشخص ساخته‌شده بود، منحنی کالیبراسیون رسم شد و درصد اسیدهای چرب موجود در نمونه اندازه‌گیری شد.

 

 

- اندازه­گیري فنل کل 

مقدار کل ترکیبات فنولی موجود در شیره‌انگور از طریق رنگ‌سنجی به روش فولین­سیوکالتو موردبررسی قرار گرفت. مطابق روش دونالد و همکاران (2001)، 5/0 میلی‌لیتر از عصاره با 5 میلی‌لیتر از معرف فولین­سیوکالتو (که با آب مقطر 10 برابر رقیق‌شده بود) و 4 میلی‌لیتر از محلول کربنات سدیم یک مولار به‌خوبی مخلوط شد. مخلوط به مدت 15 دقیقه در دماي اتاق قرار گرفت. سپس مقدار جذب محلول توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (Technicon, Italy) در طول‌موج  765 نانومتر خوانده شد. براي رسم منحنی استاندارد از گالیک اسید استفاده شد. محلول پایه‌اي از اسید گالیک با غلظت 1 گرم بر لیتر تهیه گردید. از این محلول پایه، غلظت‌هاي مختلف (10، 20 تا100 میکروگرم بر میلی‌لیتر) آماده گردید و پس از انجام مراحل مختلف مطابق روش ذکرشده در بالا مقدار جذب نمونه‌ها خوانده شد. پس از رسم منحنی کالیبراسیون گالیک اسید، مقدار کل ترکیبات فنولی با استفاده از معادله خط رسم‌شده (Y= 1.36 X+0.064) بر مبناي اسید گالیک و به‌صورت میلی‌گرم در گرم عصاره بیان گردید (Donald et al., 2001). 

- اندازه­گیري فلاونوئید کل

ترکیبات فلاونوئیدي شیره‌انگور به روش چانگ اندازه‌گیري شد. به‌این‌ترتیب که به 5/0 میلی‌لیتر از شیره‌انگور، 1/0میلی‌لیتر از کلرید آلومینیوم  10 درصد افزوده سپس 1/0 میلی‌لیتر از استات پتاسیم 1مولار، 5/1 میلی‌لیتر متانول و 8/2 میلی‌لیتر آب مقطر اضافه و بعد از گذشت مدت‌زمان 30 دقیقه در دماي آزمایشگاه جذب آن‌ها در 415 نانومتر قرائت شد. براي رسم منحنی استاندارد از کوئرستین استفاده شد. محلول پایه‌اي از کوئرستین با غلظت  1گرم بر لیتر تهیه گردید. از این محلول پایه، غلظت‌هاي مختلف (10، 20، ...، 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر) آماده گردید و پس از انجام مراحل مختلف مطابق روش ذکرشده در بالا مقدار جذب نمونه‌ها خوانده شد. پس از رسم منحنی کالیبراسیون کوئرستین، مقدار کل فلاونوئید عصاره اوجی با استفاده از معادله خط رسم شده (Y= 0.96 X+0.017) بر مبناي کوئرستین و به‌صورت میلی‌گرم در گرم عصاره بیان گردید (Chang, 2002).

- تعیین فعالیت آنتی­اکسیدانی

 خاصیت آنتی‌اکسیدانی نمونه‌ها با استفاده از رادیکال آزاد 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) موردبررسی قرار گرفت. آزمایش مهار رادیکال آزاد یکی از پرکاربردترین روش‌ها جهت اندازه‌گیري فعالیت آنتی‌اکسیدانی است. بدین منظور 3/0 میلی‌لیتر از نمونه با  7/2 میلی‌لیتر محلول متانولی DPPH  مخلوط و به مدت 60 دقیقه در دماي اتاق در مکان تاریک نگهداري شد، سپس جذب در 517 نانومتر قرائت شد و از طریق رابطه زیر میزان فعالیت آنتی­اکسیدانی بر اساس مهار رادیکال آزاد به دست آمد (et al., 2014 Suh). 

 

 

A: میزان جذب در طول موج 517 نانومتر

 

 

 

- تعیین فعالیت ضدمیکروبی

باکتري گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس (ATCC 25923) و باکتري­های گرم منفی اشریشیاکلاي  (ATCC 25922)، انتروکوکوس فکالیس (ATCC 29212) و سودوموناس آئروژینوزا  (ATCC 27853) از مرکز پژوهش‌های علمی صنعتی ایران تهیه گردید و در محیط مولر هینتون آگار (Muller Hinton Agar, Merck) به مدت 18 الی 24 ساعت کشت داده شدند. اثر ضد باکتریایی بر اساس روش دیسک­دیفیوژن تعیین شد. براي تهیه سوسپانسیون باکتري از کشت 24 ساعته با غلظت معادل استاندارد 5/0 مک فارلند استفاده شد. سپس نمونه باکتري روي محیط مولر هینتون آگار کشت داده شد و دیسک­هاي کاغذي استریل به پلیت­هاي حاوي باکتري اضافه شد که هر یک با غلظت­های مختلف شیره‌انگور و روغن کره حل‌شده در حلال 5% دی­متیل­سولفوکساید (dimethyl sulfoxide; DMSO, Merck) تلقیح شدند. دیسک حاوي 15 میکرولیتر آنتی­بیوتیک­های آموکسی­سیلین، آمپی­سیلین و جنتامایسین به­عنوان شاهد مثبت استفاده شد. پلیت­ها براي 24 ساعت در دماي 37 درجه سلسیوس گرمخانه­گذاری شدند. بعد از گذشت زمان انکوباسیون هاله­هاي عدم رشد دقیقاً اندازه­گیري شدند (Ahmadi-Dastgerdi et al., 2017).

- روش آماری

تمامی آزمون‌های انجام‌شده با سه تکرار و نتایج به‌صورت میانگین و انحراف معیار گزارش شدند. مقایسه میانگین نتایج با آزمون ANOVA (دانکن) و با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 16 در سطح معنی­داری 05/0 انجام گرفت.

 

یافته­ها

- محتوی فنول و فلاونوئید شیره‌انگور

محتوی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی شیره‌انگور در مدت‌زمان نگهداری در جدول (1) نشان داده‌شده است. شیره‌انگور دارای 41/27 میلی‌گرم گالیک­اسید بر گرم فنول کل و  75/9 میلی­گرم موئرستین بر گرم فلاوونوئید است. نتایج نشان می­دهد ترکیبات فنولی و فلاوونوئیدی با گذشت زمان روند کاهشی داشته است.

 

 

جدول (1)-  محتوی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی شیره‌انگور در مدت‌زمان نگهداری

زمان نگهداری (روز)	ترکیبات فنولی (میلی­گرم در گرم اسید گالیک)	ترکیبات فلاونوئیدی (میلی­گرم در گرم کوئرستین)
0	a06/0±41/27	a06/0±75/9
15	b05/0±19/26	b08/0±37/9
30	c09/0±43/23	c07/0±81/7
60	d06/0±53/21	d04/0±34/6

حروف نامشابه در هر ستون نشان‌دهنده تفاوت معنی‌داری در سطح 05/0>p  است.

 

 

 

 

 

 

- ترکیب اسیدهای چرب روغن

جدول (2) و نمودار (1) ترکیب و کروماتوگرام اسیدهای چرب روغن کره را نشان می‌دهد. روغن کره دارای 78 درصد اسیدهای چرب اشباع و 04/15 درصد اسیدهای چرب غیراشباع بود. درصد اسید چرب ترانس نیز 1/5 درصد بود.

 

 

جدول (2)- پروفایل اسیدهای چرب موجود در روغن کره

ردیف

اسیدهای چرب اشباع

اسیدهای چرب غیراشباع

کوتاه زنجیر

متوسط زنجیر

بلند زنجیر

ترانس

C4

C6

C8

C10

C12

C14

C16

C18

C20

C18:1

C18:1.T

C18:2

C18:3

1

1/8

7/4

5/3

1/6

6

2/13

3/26

6/9

5/0

14

1/5

1

4/0

 

 

نمودار (1)- نمونه کروماتوگرام اسیدهای چرب روغن کره

 

 

- فعالیت آنتی‌اکسیدانی

فعالیت آنتی‌اکسیدانی روغن کره و شیره‌انگور در نمودار (2) نشان داده‌شده است. نتایج نشان می­دهد که روغن کره نسبت به شیره‌انگور درصد بیشتری از رادیکال‌های آزاد DPPH را مهار می­کند. همچنین با گذشت زمان، فعالیت آنتی­اکسیدانی تغییر معناداری نشان نداده است (05/0˃p).

 

 

 

نمودار (2)- مقایسه خاصیت آنتی‌اکسیدانی روغن کره و شیره‌انگور در طی نگهداری. حروف نامشابه نشان­دهنده تفاوت معنی‌داری در سطح 05/0>p  است.

 

 

- فعالیت ضدمیکروبی

فعالیت ضدمیکروبی روغن کره و شیره‌انگور در جدول (3) نشان داده شده است. نتایج نشان می‌دهد فعالیت ضد باکتریایی شیره‌انگور در غلظت مشابه در مقایسه با روغن کره به طور معنی­داری بالاتر است (05/0>p). قوی‌ترین اثر و بزرگترین قطر هاله عدم رشد، مربوط به اشریشیاکلی و سپس استافیلوکوکوس اروئوس در غلظت 8 و 16%  شیره‌انگور بود ولی در مقایسه با آنتی بیوتیک­های شیمیایی کمتر بود. همچنین با افزایش غلظت، قطرهاله عدم رشد افزایش یافته است.

 

 

جدول (3)-  قطر هاله عدم رشد (میلی متر)

نمونه	غلظت	استافیلوکوکوس ارئوس	اشریشیاکلی	انتروکوکوس فکالیس	سودوموناس آئروژینوزا
شیره‌انگور	5/0 درصد	-	-	-	-
روغن کره	5/0 درصد	-	-	-	-
شیره‌انگور	1 درصد	0.0±12	71/0±5/14	-	-
روغن کره	1 درصد	-	-	-	-
شیره‌انگور	2 درصد	0/0±14	71/0±5/16	-	-
روغن کره	2 درصد	-	-	-	-
شیره‌انگور	4 درصد	A0/0±18	A0/0±19	71/0±5/15	71/0±5/14
روغن کره	4 درصد	B71/0±5/11	B0/0±15	-	-
شیره‌انگور	8 درصد	A0/0±21	A0/0±22	A71/0±5/17	71/±5/17
روغن کره	8 درصد	B71/0±5/13	B0/0±18	B71/0±5/13	-
شیره‌انگور	16 درصد	A0/0±25	A71/0±5/24	A0/0±20	A0/0±21
روغن کره	16 درصد	B71/0±5/15	B0/0±20	B0/0±16	B0/0±15
آموکسی­سیلین	25 میکروگرم	-	0/0±23	-	-
آمپی سیلین	10 میکروگرم	0.0±30	0/0±20	0/0±18	-
جنتامایسین	12 میکروگرم	0/0±25	0/0±23	0/0±17	0/0±20

حروف نامتشابه در غلظت مشابه نشان دهنده تفاوت معنی داری در سطح 05/0>p  می باشد.

 

 

بحث و نتیجه­گیری

همان‌طور که نتایج نشان داد شیره‌انگور دارای مقدار قابل­توجهی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی است. حضور ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی و فعالیت آنتی­اکسیدانی در شیره‌انگور در بسیاری از تحقیقات گزارش‌شده است. با افزایش ميزان شیره‌انگور در نوشیدنی فراسودمند میزان تركيبات فنولي و خاصيت آنتي­اكسيداني افزایش می­یابد و در طي مدت‌زمان نگهداري ميزان تركيبات فنولي و خاصيت آنتي اكسيداني روند كاهشي دارد (Jaddi et al., 2018).

محققین در بررسي محتواي تركيبات فنولي و ظرفيت ضداكسايشي در برگ، غوره، كشمش و شیره‌انگور نشان دادند كه برگ در مقايسه با ميوه نارس، رسيده، خشک‌شده و شیره‌انگور بيشترين محتواي فنلي و فلاونوئيدي را دارا می‌باشد و بيشترين درصد مهار راديكال  DPPHو مهار پراكسيداسيون ليپيدها در عصاره برگ مشاهده می‌شود (Poorakbar and Adeli Fard, 2016).

یافته­های مطالعه­ای نشان داد افزودن فرآورده­های جانبی انگور مانند پومیس انگور به گوشت خرگوش، هیچ بهبودی در محتوای فنلی کل، ظرفیت آنتی­اکسیدانی، قدرت احیاکنندگی و اکسیداسیون لیپید در گوشت ایجاد نکرد (Bouzaida et al., 2022).

شیره‌انگور دارای فعالیت ویژه­ای در مهار رادیکال DPPH بود ولی این خاصیت از روغن کره کمتر بود که احتمالاً به علت خاصیت آنتی­اکسیدانی اسیدهای چرب کوتاه زنجیر موجود در آن می­باشد (Tain et al., 2021). خاصیت آنتی‌اکسیدانی شیره‌انگور را می­توان به حضور ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی موجود در شیره‌انگور نسبت داد (Jaddi et al., 2018).

تحقیقات متعددی نشان داده­اند که ترکیبات فنولی دارای فعالیت آنتی­اکسیدانی هستند و نقش مهمی در جلوگیری از اتواکسیداسیون روغن­ها ایفا می­کنند (Farokhzad et al., 2023; Kiani Aliabadi et al., 2023; Ahmadi-Dastgerdi et al., 2022). با افزایش غلظت تركيبات فنلي، به دليل افزايش گروه­هاي هيدروكسيل موجود در محيط، احتمال اهداء هيدروژن به راديكال­هاي آزاد و به دنبال آن قدرت مهاركنندگي افزايش مي­يابد. همه تركيبات فنلي ممكن است توانايي مهار راديكال­هاي آزاد يا به عبارتي فعاليت ضداكسايشي نداشته باشند. قدرت مهارکنندگی راديكال­هاي آزاد به تعداد و موقعيت گروه­هاي هيدروكسيل و وزن مولكولي تركيبات فنلي بستگي زيادي دارد. در تركيبات فنلي با وزن مولكولي پايين­تر، گروه­هاي هيدروكسيل راحت‌تر در دسترس قرار مي­گيرند (Mahluji et al., 2019). 

اسیدهای چرب کوتاه زنجیر نیز دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی هستند. آن‌ها با اثرات مفیدی بر سلامت انسان مرتبط با خواص متابولیک و سیگنالینگ آن‌ها مرتبط هستند. عملکردهای فیزیولوژیکی آن‌ها به طول دم آلیفاتیک آن‌ها مربوط می­شود و وابسته به فعال شدن گیرنده‌های غشایی خاص است. توانایی این ترکیبات طبیعی برای القای مسیرهای سیگنالینگ، شامل فاکتور مربوط به اریتروئید هسته‌ای (Nrf2)، به حفظ هموستاز ردوکس در شرایط فیزیولوژیکی کمک می­کند. بنابراین آن‌ها ممکن است به‌عنوان عوامل تغذیه­ای و درمانی در پیری سالم و بیماری­های عروقی و سایر بیماری­ها مانند دیابت، آسیب‌شناسی عصبی و سرطان عمل کنند (Tain et al., 2021).

در مطالعه­ای بر روی عصاره هسته انگور مشخص شد که این عصاره گیاهی داراي خواص آنتی­اکسیدانی بالقوه با مهار اکسیداسیون چربی و فعالیت ضدمیکروبی در مقابل پاتوژن­هاي مواد غذایی است (Hosseinzadeh and Shirazinejad, 2017). یافته­های مطالعه­ای دیگر نشان داد که فعالیت آنتی­اکسیدانی عصاره انگور تخمیری می­تواند تحت تأثیر ساختارهاي متفاوت اسیدهاي فنولیک و فلاونوئیدها و همچنین مشتقات این ترکیبات باشد. به‌عنوان‌مثال، فعالیت آنتی­اکسیدانی اسیدهاي فنولیک و مشتقات آن همانند استرها، وابسته به تعداد گروه­هاي هیدروکسیل در مولکول است. این نتیجه نشان می­دهد که نوع ترکیب فنولیک، بیشتر از مقدار آن در فعالیت آنتی­اکسیدانی نقش دارد (Sharfi Yurqanlu et al., 2013). 

ظرفیت آنتی‌اکسیدانی شیر و فرآورده‌های شیر عمدتاً به دلیل اسیدهای آمینه حاوی گوگرد مانند سیستئین، فسفات، ویتامین‌های A، E، کاروتنوئیدها، روی، سلنیوم در سیستم­های آنزیمی است (Khan et al., 2019). همچنین، فسفولیپیدهای شیر فعالیت آنتی­اکسیدانی قابل‌توجهی را در شرایط آزمایشگاهی نشان دادند، درحالی‌که فعالیت آنتی‌اکسیدانی سلولی آن‌ها بسیار محدود بود (Huang et al., 2020). محصولات لبنی تخمیر شده حاوی ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بالاتری نسبت به محصولات لبنی تخمیر نشده گزارش‌شده است (Khan et al., 2019).

گزارش‌شده است که ظرفیت کل آنتی‌اکسیدانی شیرخام، پاستوریزه و جوشانده شده به ترتیب برای گاو (42.1 ، 41.3 و 40.7 درصد) و گاومیش (58.4 ، 57.6 و 56.5 درصد) بود و فعالیت DPPH شیرخام، پاستوریزه و جوشانده به ترتیب برای گاو (24.3 ، 23.8 و 23.6 درصد) و گاومیش (31.8 ، 31.5 و 30.4 درصد) ذکر شد (Khan et al., 2017). فعالیت آنتی­اکسیدانی در اسید لینولئیک در شیر گاومیش و گاو به ترتیب 11.7 و 17.4 درصد ثبت شد. پاستوریزاسیون و جوشانیدن هیچ تأثیری در ظرفیت آنتی‌اکسیدانی شیر گاو و گاومیش نشان نداد (Khan et al., 2017).

پاستوریزاسیون و جوشاندن، غلظت اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه را در شیر گاو و گاومیش افزایش داد. در شیر پاستوریزه گاو و گاومیش غلظت اسیدهای چرب زنجیره کوتاه به ترتیب 35/12 و 11/15 درصد بود. در شیر جوشانده شده گاو و گاومیش غلظت اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه به ترتیب 43/14 و 29/17 درصد بود. به‌عنوان تابعی از عملیات حرارتی، اسیدهای چرب با زنجیره بلند ممکن است به اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و زنجیره متوسط تبدیل شوند (Khan et al., 2017). محققین گزارش کردند که غلظت اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و زنجیره متوسط پس از پاستوریزاسیون افزایش یافت (Wang et al., 2006).

نتایج قطر هاله نشان داد که شیره‌انگور و روغن کره، سطوح متفاوتی از فعالیت ضدمیکروبی را علیه نمونه­های باکتریایی نشان دادند و از رشد تمام گونه­های میکروبی جلوگیری کردند اما شیره‌انگور در اکثر موارد ویژگی­های ضدمیکروبی بهتری نسبت به روغن کره نشان داد (جدول 2). شیره‌انگور دارای مقدار قابل­توجهی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی است. حضور ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در شیره‌انگور مسئول خاصیت ضدمیکروبی آن است. محققین نشان دادند نوشيدني حاوی شیره‌انگور فاقد آلودگي ميكروبي پس از 90 روز بودند (Jaddi et al., 2018).

تحقیقات نشان می‌دهد که ترکیبات گیاهی نفوذپذیری غشا را افزایش داده و ترکیبات آن‌ها در غشا حل‌شده و باعث تورم و کاهش عملکرد غشا می­شوند. عوامل دیگری که منجر به اختلال و نقص در غشا و شکستن غشا می­شوند شامل اختلاف pH و پتانسیل الکتریکی و تغییر در انتقال یون­ها و یا دپلاریزاسیون، درنتیجه تغییرات ساختاری در غشا، دخالت در سیستم تولید انرژی در سلول (ATP) و جلوگیری از عملکرد آنزیم­ها برای تولید انرژی است (Holley and Patel, 2005). به‌طورکلی فرآورده­های گیاهی منجر به گرانوله شدن سیتوپلاسم، گسیختگی غشای سیتوپلاسمی، غیرفعال شدن یا ممانعت از فعالیت آنزیم­های درون‌سلولی و برون­سلولی موثر در رشد میکروارگانیسم­ها و متلاشی شدن دیواره سلولی می‌شوند. آن­ها با نفوذ در غشا منجر به متورم شدن غشا گردیده و فعالیت آن را تحت تاثیر قرار می­دهند و در نهایت منجر به مرگ سلول خواهند (Ahmadi-Dastgerdi et al., 2017).

ترکیبات شیمیایی و نقش سینرژیستی که ترکیبات جزئی با سایر ترکیبات دارند تأثیر مهمی بر فعالیت­های ضدمیکروبی و آنتی­اکسیدانی دارند. در بسیاری تحقیقات آمده است که فعالیت ضدمیکروبی مربوط به فلاوونوئیدهای موجود در گیاه است. ترکیبات آروماتیک و فنولیک اثرات ضدمیکروبی خود را در غشای سیتوپلاسمی با تغییر ساختار و عملکرد آن انجام می­دهند. توانایی ترکیبات فنولی در مداخله در متابولیسم سلولی از طریق مکانیسم­هایی مانند شکستن غشا، غیرفعال­سازی آنزیمی و شلاته کردن فلزات است. همچنین توانایی آن­ها در نفوذ به غشا فاکتور مهمی در مقاومت یا حساسیت سلول می­باشند. نفوذپذیری غشای سیتوپلاسمی عامل مرگ سلول است. همچنین ترکیبات غیر فنولیک نیز مؤثر می­باشند. ترپن­ها توانایی شکستن و نفوذ به ساختار لیپیدی دیواره سلولی باکتری­ها را دارند که منجر به دناتوراسیون پروتئین­ها و شکستن غشای سلولی و نشت سیتوپلاسمی و تخریب سلولی و نهایتاً مرگ سلولی می­شوند (Ahmadi-Dastgerdi et al., 2017). درواقع با شناسايي تركيبات موجود در مواد طبیعی گیاهی می‌توان به اين نكته پي برد كه بين تركيبات موجود و خواص ضد ميكروبي آن رابطه مستقيمي وجود دارد ولي اساساً نقش اصلي را تركيب عمده يا شاخص بازي می‌کند.

حساس­تر بودن باکتری­های گرم­مثبت نسبت به باکتری­های گرم­منفی به دلیل وجود غشاهای خارجی نسبت نفوذناپذیر احاطه‌کننده دیواره سلولی در باکتری‌های گرم­منفی (لیپوپلی ساکاریدهای دیواره سلولی) است که این باکتری­ها در برابر اثرات ضدمیکروبی حساسیت کمتری از خود نشان دهند. این غشاء خارجی انتشار مواد هیدروفوب از میان این لایه پوشاننده لیپوپلی­ساکاریدی را محدود می­کند. لیپوپلی­ساکاریدهای دیواره سلولی احتمالاً مانع از رسیدن ترکیبات فعال به غشای سیتوپلاسمی باکتری‌های گرم­منفی می­شود. در باکتری­های گرم­مثبت تماس مستقیم ترکیبات هیدروفوب با لایه فسفولیپید دو لایه­ای صورت می­گیرد. این محل جایی است که این ترکیبات اثر خود را بر جای می­گذارند. این اثر یا به‌صورت افزایش نفوذپذیری یون‌ها و یا نشت ترکیبات حیاتی سلولی رخ می­دهد و یا اینکه ناتوانی سیستم آنزیمی باکتریایی بروز می‌کند. علاوه بر این اختلاف در هیدروفوبیسیتی سطح سلول می­تواند ازجمله فاکتورهای مؤثر دیگر باشد. سلول­های گرم­منفی سطح هیدروفوبیک­تری دارند که توسط پروتئین­های پورین در غشای خارجی سلول­های گرم­منفی منشعب شده­اند. این امر کانال­های بزرگی ایجاد می­کند که عبور ترکیباتی با جرم مولکولی کم مانند ترکیبات فنولیک موجود را محدود می­کند (Ahmadi-Dastgerdi et al., 2017).

در این تحقیق نشان داده شد که فرآورده­های طبیعی مانند شیره‌انگور و روغن کره و ترکیبات آن­ها به‌عنوان عوامل آنتی‌اکسیدان و ضد میکروب ایفاء نقش می­کنند. حضور ترکیبات فنولی، فلاونوئیدی و اسیدهای چرب کوتاه زنجیر در آن سبب ایجاد ویژگی­های آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی گردید. آن‌ها سطوح مختلفی از فعالیت­های آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی را از خود در محیط آزمایشگاهی نشان دادند. بنابراین می­تواند به‌عنوان منبع امیدبخش جهت تأمین منابع طبیعی آنتی­اکسیدانی و ضدمیکروبی باشند.

 

سپاسگزاری

نویسندگان بر خود واجب می­دانند از آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد مراتب سپاسگزاری را به‌عمل آورند.

 

تضاد منافع

نویسندگان هیچ‌گونه تعارض منافعی برای اعلام ندارند.

 

 

 

منابع

·       Abdelhamid, A.S., Brown, T.J., Brainard, J.S., Biswas, P., Thorpe, G.C., Moore, H.J., et al., (2018). Omega-3 fatty acids for the primary and secondary prevention of cardiovascular disease. Cochrane Database Systematic Review, 11: 1-528.

·       Ahmadi-Dastgerdi, A., Ezzatpanah, H., Asgary, S., Dokhani, S., Rahimi, E. and Gholami-Ahangaran, M. (2019). Oxidative stability of mayonnaise supplemented with essential oil of achillea millefolium ssp millefolium during storage. Food Science and Technology, 13 (1):34-41.

·       Ahmadi-Dastgerdi, A., Ezzatpanah, H., Asgary, S., Dokhani, S. and Rahimi, E. (2017). Phytochemical, antioxidant and antimicrobial activity of the essential oil from flowers and leaves of achillea millefolium subsp. Millefolium. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 20 (2): 395-409.

·       Ahmadi-Dastgerdi, A., Fallah, N., Zokaei, M., Gholami-Ahangaran, M. (2022). The Role of Thyme (Zataria multiflora Boiss) Essential Oil as Natural Antioxidant on the Lipid Oxidation in Mayonnaise. Journal of Food Quality. 1: 1-7

·       Aliyazicioglu, R., Kolayli, S., Kara, M., Yildiz, O., Sarikaya, A.O. and Cengiz, S. (2009). Determination of chemical, physical and biological characteristics of some pekmez (molasses) from Turkey. Asian Journal Chemistry, 21 (3): 2215-2223.

·       Bahrami, G.H., Rahi, H. and Pyravi Vanak, Z. (1999). Change in fatty acid composition of milk products during the traditional ghee making process (Persian). The Journal of Kerman University of Medical Sciences, 7 (6): 14-19.

·       Bennato, F., Di Luca, A., Martino, C., Ianni, A., Marone, E., Grotta, L., et al., (2020). Influence of grape pomace intake on nutritional value, lipid oxidation and volatile profile of poultry meat. Foods, 9 (4): 508.

·       Bouzaida, M.D., Resconi, V.C., Gimeno, D., Romero, J.V., Calanche, J.B., Barahona, M., et al., (2021). Effect of dietary grape pomace on fattening rabbit performance, fatty acid composition, and shelf life of meat. Antioxidants, 10 (5), 795.

·       Chang, Y.L. (2002). Vitamin C equivalent antioxidant capacity (VCEAC) of phenolic phytochemicals. Journal Agricultural Food Chemistry, 50 (13): 3713-3717.

·       Dehghanian, S., Mortazavi, A., Nasiri, M. and Ghorbany, M. (2001). Allocation of efficient factors in production of grapes with emphasis on sustainable agriculture in the Khorasan province. Journal of Agricultural Science and Technology, 15 (2): 143-153.

·       Demirözü, B., Sökmen, M., Uçak, A.,Yilmaz. and H., Gülderen, Ş. (2002). Variation of copper, iron, and zinc levels in pekmez products. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 69: 330-334.

·       Donald, S., Prenzler, P.D., Autolovich, M. and Robards, K. (2001). Phenolic content and
antioxidant activity of olive extracts. Food Chemistry Journal, 73: 73-84.

·       Ehteshami, M.J., Hadad Khodaparast, M.H. and Habibi Najafi, M.B. (2005). Modified method for production of grape juice concentrate. Journal of food science and technology research, 1: 11-17. [In Persian] 

·       Farokhzad, P., Ahmadi Dastgerdi, A., Tabatabeian Nimavard, J. (2023).The Effect of Chitosan and Rosemary Essential Oil on the Quality Characteristics of Chicken Burgers during Storage. Journal of Food Processing and Preservation. 1: 1-8.

·       Heshmati, A., Ghadimi, S., Ranjbar, A. and Mousavi Khaneghah, A. (2020). The influence of processing and clarifier agents on the concentrations of potentially toxic elements (PTEs) in pekmez (a grape molasses-like syrup). Environmental Science and Pollution Research, 27: 10342-10350.

·       Heshmati, A., Ghadimi, S., Ranjbar, A. and Mousavi Khaneghah, A . (2019a). Changes in aflatoxins content during processing of pekmez as a traditional product of grape. LWT - Food Science and Technology, 103: 178-185.

·       Heshmati, A., Sadati, R., Ghavami, M. and Mousavi Khaneghah, A. (2019b). The concentration of potentially toxic elements (PTEs) in muscle tissue of farmed Iranian rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), feed, and water samples collected from the west of Iran: a risk assessment study. Environmental Science and Pollution Research, 26: 34584-34593.

·       Heshmati, A., Ghadimi, S., Ranjbar, A. and Mousavi Khaneghah, A. (2020). Assessment of processing impacts and type of clarifier on the concentration of ochratoxin A in pekmez as a conventional grape-based product. LWT-Food Science and Technology, 119 (108882).

·       Holley, R.A. and Patel, D. (2005). Improvement in shelf-life and safety of perishable foods by plant essential oils and smoke antimicrobials. Food Microbiology, 22 (4): 273-292.

·       Hosseinzadeh, F. and Shirazinejad, A. (2017). Investigating antioxidant and antimicrobial properties of grape seed extract and evaluating its sensory properties in sponge cake. Food Science, 85, 15, 165-178. [In Persian]

·       Huang, Z., Brennan, C., Zhao, H., Guan, W., Mohan, M.S., Stipkovits, L., et al., (2020). Milk phospholipid antioxidant activity and digestibility: Kinetics of fatty acids and choline  release. Journal of Functional Foods, 68 (103865): 1-9.

·       Jaddi, S.Z., Ahmadi Dastgardi, A. and Shrafati Chalantari, R. (2018). Production of a beneficial drink containing Bacillus coagulans using grape juice and lemon zest, Food Hygiene, 9 (4): 33-47. [In Persian]

·       Khan, I.T., Nadeem, M., Imran, M., Ayaz, M., Ajmal, M., Yaqoob Ellahi, M. and Khalique, A. (2017). Antioxidant capacity and fatty acids characterization of heat treated cow and buffalo milk. Lipids in Health and Disease, 16 (163): 1-10.

·       Khan, I.T., Nadeem, M., Imran, M., Ullah, R., Ajmal, M. Jaspal, M.H. (2019). Antioxidant properties of Milk and dairy products: a comprehensive review of the current knowledge. Lipids in Health and Disease, 18 (41): 1-13.

·       Kiani Aliabadi, F., Ahmadi Dastgerdi, A.,Tabatabaeian Nimavard, J. (2023). The Oxidative Stability of Chia Seed Oil Enriched with Oregano (Origanumvulgare L.) and Yarrow (Achillea millefolium) Extracts. Journal of Food Quality.1: 1-6.

·       Mahluji, M., Ahmadi Dastgardi, A. and Shrafati Chaleshtari, R. (2019). Investigating the antimicrobial properties of sumac ethanolic extract on the microbial population of minced meat inoculated with multi-drug resistant E. Yaftehm 22: 69-83. [In Persian]

·       Mohamadi, M., Ahmad, S., Shaker, A. (2008). Industrial grape molasses production. Azerbaijan's applied research and education center. 18 pp [In Persian]

·       Mozaffarian, D., Katan, M.B., Ascherio, A., Stampfer, M.J. and Willett, W.C. (2006). Trans fatty acids and cardiovascular disease. The New England Journal of Medicine. 354 (15): 1601-1613.

·       Poorakbar, L. and Adeli Fard, M. (2016) Investigating the content of phenolic compounds and antioxidant capacity in leaves, gourd, raisins and juice of red raisin grapes. Journal of Food Sciences, 6(67) 1-15.  [In Persian]

·       Sanchez-Alonson, I., Jimenez-Escrig, A., Saura-Calixto, F. and Borderıas, A.J. (2008). Antioxidant protection of white grape pomace on restructured fish products during frozen storage. LWT-Food Science and Technology, 41 (1): 42-50.

·       Sharfi Yurqanlu, R., Rezad Bari, M., Alizadeh Khalidabadm M. and Pourakbar, L. (2013) Evaluation of antioxidant properties of grape pomace extract fermented with Aspergillus erizae with ultrasound pretreatment by response surface method. Food Hygiene, 4(4): 16: 55-90. [In Persian]

·       Suh, S.S., Hwang, J., Park, M., Park, H.S. and Lee, T.K. (2014). Phenol content, antioxidant and tyrosinase inhibitory activity of mangrove plants in Micronesia. Asian extracts of selected plants. Food Chemistry, 99: 775-783.                                                                                                      

·       Tain, Y.L., Chang, S, K.C.,  Liao, J.X.,  Chen, Y.W.,  Huang, H.T.,  Li, Y.L. and Hou., C.Y. (2021). Synthesis of short-chain-fatty-acid resveratrol esters and their antioxidant properties. Antioxidants, 10 (3): 420.

·       Tovakolipour, H. and Kalbasi Ashtari, A. (2012). Investigation of the rheological properties of grape juice. Quarterly Journal of Food Sciences and Industries, 40, 10. [In Persian]

·       Tosun, H., Yildiz, H., Obuz, E. and Seçkin, A.K. (2013). Ochratoxin A in grape pekmez (grape molasses) consumed in Turkey. Food Additives & Contaminants: Part B. 7 (1): 37-39.

·       Wang, Y., Yu, R. and Chou, C. (2006). Antioxidative activities of soymilk fermented with
lactic acid bacteria and bifidobacteria. Food Microbiology, 23: 128-35.

·       World Health Organisation. (2021). World health organisation cardiovascular diseases. Available online: https://www.who.int/ weste rnpac ific/healt h-topics/cardi ovasc ular-diseases.

·       Zipes, D.P., Libby, P., Bonow, R. and Braunwald, E. (2005). Braunwald's heart disease: A text book of cardiovascular medicine, 7th ed, Philadelphia: W.B. Saunders Company. 1141,1-5.