بهینه‌سازی و مقایسه اثر شرایط مختلف استخراج (فراصوت و خیساندن) بر ترکیبات شیمیایی عصاره میوه گیاه Elaeagnus angustifolia L.

محورهای موضوعی : گیاهان دارویی

مریم سردرودیان ¹ , معصومه مهربان سنگ آتش ² , اکرم آریان فر ³

1 - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران
2 - گروه پژوهشی کیفیت و ایمنی مواد غذایی، پژوهشکده علوم و فناوری موادغذایی جهاد دانشگاهی، مشهد، ایران
3 - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

تاریخ دریافت : 1394/02/20 تاریخ پذیرش : 1395/04/20 تاریخ انتشار : 1395/09/11

کلید واژه: سنجد, بهینه‌سازی روش‌های ‌استخراج, خیساندن, فراصوت,

چکیده مقاله :

سنجد با نام علمی Elaeagnus angustifolia L..، به‌دلیل ترکیبات فلاوونوئیدی، سیتوسترول‌ها، گلیکوزیدهای قلبی و ترپنوئیدها از مهمترین گیاهان دارویی و مغذی محسوب می‌شود. هدف از این پژوهش، بهینه سازی شرایط استخراج ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی از عصاره متانولی میوه کامل سنجد (پوست، گوشت و دانه) توسط روش فراصوت و مقایسه آن با روش خیساندن بود. روش سطح پاسخ جهت بهینه‌سازی شرایط استخراج با هدف بالاترین میزان استخراج ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی استفاده شد. آزمون‌ها بر مبنای طرح Box-Behnken با سه متغیر مستقل، شامل نسبت حلال به نمونه (50-20 میلی‌لیتر حلال بر گرم نمونه)،دما (60-30 درجه سانتی‌گراد) و زمان استخراج (35-5 دقیقه) طراحی شدند. اندازه‌گیری محتوای فنل کل عصاره‌ها با استفاده از معرف فولین سیو-کالچو و اندازه‌گیری محتوای فلاونوئید کل عصاره‌ها بر اساس روش کلریمتری آلومینیوم کلراید انجام شد. ضرایب واریانس به‌دست آمده نشان داد اثر دمای فراصوت بر راندمان استخراج نسبت به دیگر عوامل موثرتر بود (05/0p<). شرایط بهینه استخراج به‌ترتیب: 79/31 (میلی‌لیتر حلال بر گرم نمونه)، 87/52 (درجه سانتی‌گراد) و 44/25 (دقیقه) بود. مقدار بازده استخراج، میزان ترکیبات فنولیک و فلاونوئیدها در این شرایط به ترتیب 58/21 (میلی‌گرم عصاره به ازای گرم نمونه)، 31/106 (میلی‌گرم اسید گالیک بر گرم ماده خشک) و 98/32 (میلی‌گرم کوئرستین بر گرم ماده خشک) بود. مقایسه بین دو روش استخراج، نشان داد که بازده استخراج ترکیبات موثره گیاه در روش فراصوت نسبت به روش خیساندن بیشتر است. بنابراین استفاده از روش فراصوت جهت استخراج ترکیبات فنولیک از میوه سنجد پیشنهاد می‌شود.

چکیده انگلیسی:

Elaeagnus angustifolia L. is regarded as one of the most important medicinal and nutritious plants since it contains flavonoid, sitosterols, cardiac glycosides and terpenoids compounds. The purpose of this study was to investigating the effects of extraction conditions on phenol and flavonoid content from methanolic extracts ofElaeagnus angustifolia (peel, pulp and seed) through ultrasound and maceration methods. The response surface methodology (RSM) was used to optimize the extraction conditions for highest extraction rates of phenolic and flavonoid compounds. Box Behnken design was employed to investigate the effects of the three independent variables including solvent to sample ratio (20-50 ml/g), temperature (30-60°C) and extraction time (5-35 min) on the dependent variables (extraction yield, phenolic and flavonoid contents). The total phenolic content was measured using the Folin-Ciocalteu’s reagent. The total flavonoid content was assessed by the colorimetric method based on Aluminum Chloride which underwent some changes. The variance coefficients indicated that the effect of ultrasound temperature on the extraction yield was more influential than the other ones (p<0.05). The optimum extraction condition was solvent to sample ratio (31.79 ml/g), temperature (52.87°C( and extraction time (25.44 min(.  The optimum conditions, extraction yield, phenolic and flavonoid contents were 21.58 mg/g, 106.31 (mgGAEg-1) and 32.98 (mgQUEg-1), respectively. Considering the comparison between the two extraction methods, it was shown that extraction efficiency of phenolic and flavonoid compounds through ultrasound method is more than maceration method. Thus, the use of ultrasound-assisted extraction is recommended to extract phenolic compounds from the fruits of Elaeagnus angustifolia.

منابع و مأخذ:

1. Albu, S.E., Joyce, L., Paniwnyk, J.P., Lorime, T., Manson, J. 2004. Potential for the use of ultrasound in the extraction of antioxidant frome Rosmarinus officinalis for the food and pharmaceutical industry. Ultrasonics Sonochemistry, 11(3- 4): 261-265.


2. Atkinson,A.C.,Donev,A.N. 1992.Optimum experimental designs. Oxford University Press, Nov 1992. pp. 344


3. Ahmadiani, A., Hosseiny, J., Semnanian, S., Javan, M., Saeedi, F., Kamalinejad, M., Saremi, S. 2000. Antinociceptive and anti-inflammatory effects of Elaeagnus angustifolia fruit extract. Journal. Ethnopharmacol, 72(1-2):287-92.


4. Akbolat, D., Ertekin, C., Menges, H.O., Guzel, E., Ekinci, K. 2008. Physical and nutritional properties of oleaster (Elaegnus angostifolia L.) growing in Turkey. Asian of Journal Chemistry, 20: 2358-2366.


5. Bahman Abadi, J. 2012. Optimization of ultrasonic extraction of barberry by RSM. MS thesis. Islamic Azad University. Quchan Branch.72


6. Basiri, S.H., Shahidi, F., Kadkhodaee, R., Farhosh, R. 2011. An investigation on the effect of ultrasound waves and pretreatment methods on the extraction of oil from pomegranate seeds. Journal of Food Science and Technology, 8(31): 115-122.


7. Chang, C., Yang, M., Wen, H., Chern, J. 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis, 10: 178-182.


8. Chemat, S., ranck, T., James, D. 2004. Comparison of conventional and ultrasound- assisted extraction of carvone and limonene from caraway seeds. Flavour and Fragrance Journal, 19: 188-195.


9. Dezashibi, Z. 2007. Evaluation of antioxidant activity of Hana leaf extract. MS thesis. Islamic Azad University. Sabzevar Branch.81


10. Ebrahimzadeh, M.A., Pourmorad, F., Hafezi, S. 2008. Antioxidant activities of Iranian corn silk. Turkish, Journal of Biology, 32: 43-49.


11.  Erkan, N., Ayranci, G., Ayranci, E. 2009. A kinetic study of oxidation development in sunflower oil under microwave heating: Effect of natural antioxidants. Food Research International, 42(8): 1171- 1177.


12. Franlel, E.N., Meyer, A.S. 2000. The problems of using one-demensional methods of evaluate multifunctional food and biological antioxidants. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80 (13): 1925-1941.


13. Goli, A.H., Barzegar, M., Sahari, M.A. 2005. Antioxidant activity and total phenolic compound of pistachio (pistachia vera) hull extract. Food chemistry, 92: 521-525.


14. Hayouni, E.A., Abedrabba, M., Bouix, M. and Hamdi, M. 2007. The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. fruit extracts. Food chemistry, 105(3), 1126- 1134.


15. Hosseinzadeh, H., Ramezani, M., Namjo, N. 2003. Muscle relaxant activity of Elaeagnus angustifolia L. fruit seeds in mice. Journal of Ethnopharmacol, 84: 275-278.


16. Hui, L., Etsuzo, O., Masao, L. 1994. Effects of ultrasound on the extraction of saponin from ginseng. Japanese Journal of Applied Physics, 33: 3085-3087.


17. Jacques, R.A., Freitas, L.S., Perez, V.F., Dariva, C., Oliverira, A.P., Oliveira, J.V., Carmao, E.B. 2007. The use of ultrasound in the extraction of Ilex paraguariensis leaves: A comparison with maceration. Ultrasonics Sonochemistry, 14 (1): 6–12.


18. Myers, R.H., Montgomery, D.C. 2002. Response surface methodology process and product optimization using designed experiments. Wiley Pub Inc, 51-83.


19. Mathew, S., Abraham, T.E. 2005. In vitro antioxidant activity and scavenging effects of Cinnamomum verum leaf extract assayed by different methodologies. Food and Chemical Toxicology, 44 (2): 198-206.


20. Rostagno, A., Palma, M., Barroso, C. 2003. Ultrasound assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, 1012 (2): 119–128.


21. Vinatoru, M. 2001. An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry, 8: 303-313.


22. Wang, Ya., Guo, Tao., yin, Li-Jia., Shang-zhen, Z., Zhao, P. 2012. Four flavonoid glycosides from the pulps of Eleagnus angustifolia and their antioxidant activities. Proceedings of the 2012 2nd International Conference on Computer and Information Application (ICCIA 2012) 1666-1669.


23.  Ya- Qin, M.A., Jian- Chu, C. 2009. Simultaneous extraction of phenolic compound of citrus peel extracts: Effect of ultrasound. Journal of Ultrasonics Sonochemistry, 16: 57-62.


24. Yang, J.H., Lin, H.C., Mau, J.L. 2002. Antioxidant properties of several Commerical mushrooms. Food Chemistry, 71, 224- 235.


25. Zargari. A. 1998. Medical plant. Volume IV, Fifth Edition, Tehran University Press. Tehran. 274-277.


26. Zhang, L., Shan, Y., Tang, K., Putheti, R. 2009. Ultrasound- assisted extraction flavonoids from Lotus (Nelumbonuficera gaertn) leaf and evaluation of its anti- fatigue activity. International Journal of physical Sciences, 4(8): 418- 422.


27. Zolfaghari, B., Yekdaneh, A. 2009. Recent advances in the field of herbal extraction methods. Herbal medicines, 1(1): 51-55.