The Impact of Optimizing the Detoxification of Argane (Argania spinosa) Press Cake on Nutritional Quality and Saponin Levels

محورهای موضوعی : Camel

ن. لکرام ¹ ( Research Center Biotechnology Vegetal and Microbial, Biodiversity and Environment, Laboratory of Biodiversity, Ecology and Genome, Faculty of Science, University Mohammed V of Rabat, Rabat, Morocco|National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco )
ی. ان-ناهیل ² ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco|Physico Chemistry Laboratory for Inorganic and Organic Materials, Superior Normal School, University Mohammedͮͮ V, Rabat, Morocco )
ف.ز. زهیر ³ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco|Laboratory of Agroresources and Process Engineering, Faculty of Science, University Ibn Tofail, Kenitra, Morocco )
س. موتیک ⁴ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco|Physico Chemistry Laboratory for Inorganic and Organic Materials, Superior Normal School, University Mohammedͮͮ V, Rabat, Morocco )
ر. کبور ⁵ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco )
ا.ح. المعادودی ⁶ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco )
م. بندائو ⁷ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco )
ا. الحسنی ⁸ ( National Institute of Agronomic Research, Rabat, Morocco )
م. نصیری ⁹ ( Research Center Biotechnology Vegetal and Microbial, Biodiversity and Environment, Laboratory of Biodiversity, Ecology and Genome, Faculty of Science, University Mohammed V of Rabat, Rabat, Morocco )

تاریخ دریافت : 1397/07/09 تاریخ پذیرش : 1397/09/24 تاریخ انتشار : 1398/03/11

کلید واژه: citric acid, distilled water, saponins, argane press cake, detoxification method, sodium bicarbonate,

چکیده مقاله :

The use of Argania spinosa press cake for livestock feed is limited due to the presence of saponins, which give it a very bitter flavor and make it unpalatable to livestock. The present study aims to evaluate whether a detoxification method reduces saponin levels of press cake and how that affects its nutrient contents. The response surface methodology was used in this study involved grinding the argane press cake and subjecting it to soaking and boiling in three media: distilled water, sodium bicarbonate solution at different concentrations (0.02, 1.01, and 2%), and citric acid solution at various concentration (0.10, 1.05, and 2%); the respective ratios of argane press cake to the soaking and boiling media were fixed at 1:5, 1:12.5 and 1:20 (w/v, g/mL); the respective soaking times chosen were 1, 24, and 48 h; the boiling temperatures selected were 40, 80, and 120 ˚C, respectively; and the boiling times were, respectively, 10, 25, and 40 min. Experiments showed that soaking in acidic and alkaline media more effectively reduced saponin with averages 93% and 86% respectively, than soaking in distilled water (36%), while we observed significant average reductions amongst boiling solutions. The nutritional contents of argane press cake treated by different treatments decreased slightly than untreated; the crude protein of argane press cake non-detoxified was 48% compared to the detoxified that ranged between 40 to 47%. Therefore, decreasing the levels of saponins will make argane press cake more appetizing for livestock and might ameliorate protein malnutrition, a major animal feed problem in Morocco.

چکیده انگلیسی:

استفاده از تفاله پرس شده آرگانیا اسپینوسا برای تغذیه دام‌های اهلی به دلیل وجود ساپونین‌ها محدود شده است، که طعم آن را برای دام‌ها بسیار تلخ و بد مزه می‌سازد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی یک روش سم‌زدایی کاهش دهنده سطوح ساپونین تفاله پرس شده و چگونگی تأثیر آن بر محتوای مواد مغذی انجام شد. روش‌شناسی‌ پاسخ سطحی استفاده شده در این پژوهش شامل کوبیدن تفاله پرس شده آرگان و در معرض خیساندن و جوشاندن آن در 3 واسطه: آب مقطر، محلول سدیم بی‌کربنات در غلظت‌های متفاوت (02/0، 01/1 و 2 درصد)، و محلول اسید سیتریک در غلظت‌های متفاوت (10/0، 05/1 و 2 درصد) بود؛ نسبت‌های مربوطه از تفاله پرس شده آرگان برای خیساندن و جوشاندن در نسبت‌های 1:5، 5/12: 1 و 1:20 (w/v، g/mL) فیکس شدند؛ زمان‌های انتخاب شده نسبت‌های مربوطه 1، 24 و 48 ساعت بودند؛ دماهای جوشاندن انتخاب شده به ترتیب 40، 80 و 120 درجه سلسیوس بودند؛ و زمان‌های جوشاندن به ترتیب، 10، 25 و 40 دقیقه بودند. آزمایشات نشان دادند که خیساندن در واسطه‌های اسیدی و بازی به ‌طور مؤثرتری ساپونین را با میانگین‌های 93 و 86 درصد به ترتیب، نسبت به خیساندن در آب مقطر را کاهش می‌دهد (30 درصد)، اگرچه ما کاهش‌های متوسط معنی‌داری در میان محلول‌های جوشاندن مشاهده کردیم. محتوای تغذیه‌ای تفاله پرس شده آرگان تیمار شده با تیمارهای متفاوت نسبت به غیر تیمار شده‌ها‌ کمتر کاهش پیدا کرد، پروتئین خام تفاله پرس شده آرگان غیر سم‌زدایی شده در مقایسه با  سم‌زدایی شده که دامنه‌ای بین 40 تا 47 درصد داشت 48 درصد بود. بنابراین، کاهش سطوح ساپونین، تفاله پرس شده آرگان را برای دام‌ها اشتها آورتر خواهد ساخت و ممکن است سوء تغذیه پروتئینی، یک مشکل بزرگ تغذیه حیوانی در مراکش را کاهش دهد.

منابع و مأخذ:

Abou-Arab A. and Abu-Salem F.M. (2010). Nutritional quality of Jatropha curcas seeds and effect of some physical and chemical treatments on their anti-nutritional factors. African J. Food Sci. 4, 93-103.

AOAC. (2000). Official Methods of Analysis. 17^th Ed. Association of Official Analytical Chemists, Arlington, Washington, DC., USA.

Bendaou M. and Ait Omar M.B. (2013). Une nouvelle technologie d’alimentation utilisant des cactus pour l’engraissement des ovins: Application dans des petites exploitations de la région de Rhamna, Maroc. Opt. Méditerr. 108, 279-284.

Bendaou M., El Housni A., Saadi A., Mouhaddach A. and Abouali M. (2011). Utilisation des sous produits de l’arganier (Argania spinosa) dans l’engraissement des ovins. Pp. 26 in Proc. Congr. Int. ur l’Argan. Acquis et Perspect. Rech. Sci., Agadir, Morocco.

Charrouf Z. (1991). Valorisation d’Argania spinosa sapotaceae: etude de la composition chimique et de l’activité biologique du tourteau et de l’extrait lipidique de la pulpe. Ph D. Thesis. Rabat, Morocco.

Charrouf Z. (1998). Valorisation des produits de l’arganier pour une gestion durable des zones arides du sud-ouest marocain. Pp. 1-24 in Proc. 4^th Prod. Natur. Oorig. Végét. Conf., Ottawa, Canada.

Charrouf Z. and Guillaume D. (1999). Ethnoeconomical, ethnomedical, and phytochemical study of Argania spinosa Skeels. J. Ethnopharmacol. 67, 7-14. 

Charrouf Z. and Guillaume D. (2002). Secondary metabolites from Argania spinosa Skeels. Phytochim. Rev. 1, 345-354.

Charrouf Z., Wieruzeski J.M., Fkih-Tetouani S., Leroy Y., Charrouf M. and Fournet B. (1992). Triterpenoid saponins from Argania spinosa. Phytochemistry. 31, 2079-2086.

El Hadi A. (2012). Qualification du chevreau de l'Arganeraie: valorisation du système de production et interaction avec l'espace forestier. MS Thesis. Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II, Rabat, Maroc.

El Maadoudi E.H. and El Housni A. (2013a). Grain de lupin doux et amer dans des rations pour ovins en croissance- engraissement. Opt. Méditerr. 108, 103-107.

El Maadoudi E.H. and El Housni A. (2013b). Grain de lupin en substitution au tourteau de tournesol dans la ration des agneaux en croissance-engraissement. Opt. Méditerr. 108, 97-101.

Fenwick D.E. and Oakenfull D. (1983). Saponin content of food plants and some prepared foods. J. Sci Food Agric. 34, 186-191.

Francis G., Kerem Z., Makkar H.P.S. and Becker K. (2002). The biological action of saponins in animal systems: A review. British J. Nutr. 88, 587-605.  

Gabrial G.N. and El Nahry F.I. (1981). Unconventioanl protein sources: Apricot seed kernels. J. Nutr. Sci. 20, 208-215.

Guillaume D. and Charrouf Z. (2005). Saponines et métabolites secondaires de l’arganier (Argania spinosa). Cah. Agric. 14, 509-516.

Hiai S., Oura H. and Nakajima T. (1976). Color reaction of some sapogenins and saponins with vanillin sulfuric acid. Planta Med. 29, 116-122. 

Igmoullan A. (1999). Valorisation en alimentation animale des sous-produits de fruits d’arganier dans le souss, cas Des Ait-Baha. MS Thesis. Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II, Rabat, Maroc.

Maallah H., Hafidi A. and Ajana H. (1995). Variation de la composition des amandes d’arganier en fonction des caractéristiques morphologiques du fruit. Pp. 4-11 in Proc. Coll. Int. Arganier, Agadir, Maroc.

Mouhaddach A., El Hamdani M., Hassikou R., El Housni A., Zouahri A. and Bendaou M. (2016). Effet d’un ensilage à base de fruits de cactus sur les performances laitières des brebis de race Sardi. Opt. Méditerr. 115, 207-212.

Nardone A., Zervas G. and Ronchi B. (2004). Sustainability of small ruminant livestock systems. Livest. Prod. Sci. 90, 27-39.

Ndouyang C.J., Ejoh A.R., Aboubakar F.B., Njintang Y.N., Mohammadou B.A. and Mbofung C.M.F. (2009a). Valeur nutritionnelle de Tacca leontopetaloides Kuntze, tubercule non conventionnel. Rev. Gen. Indust. 3, 24-32. 

Ndouyang C.J., Ejoh A.R., Aboubakar F.B., Njintang Y.N., Mohammadou B.A. and Mbofung C.M. (2009b). Standardisation de la solubilization des saponines de Tacca leontopetaloides Kuntze, tubercule non conventionnel. Rev. Gen. Indust. 3, 33-39.

Ndouyang C.J., Njintang N.Y., Facho B., Scher J. and Mbofung C.M.F. (2015). Effect of processing method on the antinutrient content of Tacca leontopetaloides Kuntze flour. British J. Appl. Sci. Technol. 5(3), 258-269. 

Ouammou H. (2012). Caractérisation en acides gras de la viande des chevreaux de l’arganeraie. MS Thesis. Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II, Rabat, Maroc.

Potter S.M., Jimenez-Flores R., Pollack J., Lone T.A. and Berber-Jimenez M.D. (1993). Protein saponin interaction and its influence on blood lipids. J. Agric. Food Chem. 41, 1287-1291. 

Prakash Maran J., Vigna Nivetha C., Priya B., Al-Dhabi N.A., Ponmurugan K. and Blessing Manoj J.J. (2016). Modeling of polysaccharide extraction from Gossypium arboreum seed using central composite rotatable design. Int. J. Biol. Macromol. 86, 857-864.

PurserD.B.(1981).Nutritional valueofmediterranean pastures. Pp.159-180 in World Animal Science:B1,Grazing Animals.F.H.W. Morley, Ed., Elsevier Science Ltd., Amsterdam, New York.

SAS Institute. (2006). SAS^®/STAT Software, Release 9.1. SAS Institute, Inc., Cary, NC. USA.

Schwarz M.W. (1993). Saponins. Pp. 485-498 in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. B. Elevers, S. Hawkins, W. Eussery and G. Schulz, Eds., VCH Publishers, New York.

Shi J., Jun Xue S., Ma Y., Li D., Kakuda Y. and Lan Y. (2009). Kinetic study of saponins B stability in navy beans under different processing conditions. J. Food Eng. 93, 59-65.  

Shimelis E.A. and Rakshit S.K. (2007). Effect of processing on antinutrients and in vitro protein digestibility of kidney bean (Phaseolus vulgaris) varieties grown in east Africa. Food Chem. 103, 161-172.

Susmel P. (2001). Optimizing the use of local conventional and non-conventional feed resources in Mediterranean arid and semi arid areas. Pp. 12-23 in Proc. Int. Centre for Adv. Mediterr. Agron. Stud., Cairo, Egypt.

Tarade K.M., Singhal R.S., Jayram R.V. and Pandit A.B. (2006). Kinetics of degradation of saponins in soybean flour (Glycine max) during food processing. J. Food Eng. 76, 440-445.  

Zouhair F.Z., Benali A., Kabbour M.R., El Kabous K., El Maadoudi E., Bouksaim M. and Essamri A. (2018). Typical characterization of argane pulp of various Moroccan areas: A new biomass for the second generation bioethanol production. J. Saudi Soc. Agric. Sci. 19, 1-6.