اثر روش های مختلف استخراج بر ترکیبات فنولی و خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ توت سفید (.Morus alba L)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری

چکیده

سابقه و هدف: اکسایش عامل اصلی فساد چربی ها و روغن ها محسوب می شود. اکسیداسیون روغن ها علاوه بر تغییر ویژگی های ارگانولپتیکی ماده غذایی، ارزش غذایی و عمر نگهداری روغن ها را کاهش می دهد. به همین دلیل آنتی اکسیدان های سنتزی برای جلوگیری از بدطعمی ناشی از اکسایش به روغن ها و چربی ها اضافه می شود. با توجه به اینکه آنتی اکسیدان های سنتزی مانند تری بوتیل هیدروکینون (TBHQ)، بوتیلید هیدروکسی تولوئن (BHT)، بوتیلید هیدروکسی آنیزول (BHA) واسترهای گالات اثرات نامطلوبی همچون اثر جهش زایی و سرطان در بدن انسان دارد لذا تولید آنتی اکسیدان های طبیعی به عنوان جانشین ضروری می باشد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات روش های مختلف استخراج بر ترکیبات فنلی و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ توت سفید به عنوان آنتی اکسیدان طبیعی می باشد.
مواد و روش ها: برگ توت سفید بعد از خشک شدن آسیاب گردید و عصاره ها با استفاده از روش های ماسراسیون (حلال اتانول- آب، ۵۰:۵۰)، اولتراسوند و سیال فوق بحرانی استخراج شدند. مقدار کل ترکیبات فنولی با روش فولین-سیوکالتو و توکفرول عصاره ها با استفاده از روش رنگ سنجی اندازه گیری شد و برای اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره در غلظت های ۵۰۰، ۱۰۰۰، ۱۵۰۰ و ۲۰۰۰ قسمت در میلیون از روش های مهار رادیکال آزاد ۱،۱ دی فنیل ۲، پیکریل هیدرازین (DPPH)، بیرنگ شدن بتاکاروتن/ اسید لینولئیک استفاده شد. میزان فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها با آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ مقایسه گردید.
یافته ها: مقدار ترکیبات فنولی و توکفرول در روش استخراج با اولتراسوند بیشتر از سایر روش ها بود. فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH غلظت های مختلف عصاره نشان داد که در تمام نمونه های مورد بررسی با افزایش غلظت عصاره میزان مهار رادیکال آزاد افزایش یافته است و اختلاف معنی دار آماری بین غلظت های مختلف مشاهده شد. میزان مهار رادیکال های آزاد از ۹۸/۴۰% تا ۴۶/۷۷% متغیر بود.در روش بیرنگ شدن بتاکاروتن/لینولئیک اسید مشاهده شد که با افزایش غلظت عصاره در تمام نمونه های مورد بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی افزایش یافت و در تمام غلظت های مورد بررسی نمونه های اولتراسوندی بالاترین فعالیت آنتی اکسیدانی و عصاره های استخراج شده با روش ماسراسیون کمترین فعالیت آنتی اکسیدانی را داشتند. با افزایش غلظت عصاره از ۵۰۰ به ۲۰۰۰ قسمت در میلیون فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره افزایش یافت و غلظت ۲۰۰۰ قسمت در میلیون از عصاره برگ سفید توت از نظر فعالیت آنتی اکسیدانی اختلاف معنی دار آماری (05/0 p <) با ۱۰۰ قسمت در میلیون آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ نداشت.
نتیجه گیری: به طور کلی، نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که استخراج با اولتراسوند در فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ توت سفید با روش رادیکال آزاد DPPH و بیرنگ شدن بتا کاروتن/ لینولئیک اسید موثرتر بود. فعالیت آنتی اکسیدانی بالای عصاره به نظر می رسد به توکوفرول و محتوای فنولیک بالای آن نسبت داده شود. بنابراین، عصاره برگ توت سفید میتواند به عنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی جایگزین مناسبی برای آنتی اکسیدان های سنتزی در صنعت غذا باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of different extraction methods on phenolic compounds and antioxidant properties of white mulberry (Morus alba L.) leaf extract

چکیده [English]

Background and objectives: Oxidation is main causes of oils and fats rancidity. Oil oxidation changes the organoleptic properties of food and also reduces nutrition value and shelf life of oils. Synthetic antioxidant is added to oils and fats to preventing off-flavour that occur by oxidation. Due to the adverse effects of synthetic antioxidants such as TBHQ ،BHT ،BHA and GA on human body including mutagenic and carcinogenic effects, production of natural antioxidant as alternative for synthetic antioxidants it is necessary. The aim of this study was to evaluate the effects of extraction techniques on phenolic compounds and antioxidant activity of white mulberry leaves extract as natural antioxidant.
Materials and Methods: The white mulberry leaves after drying were milled and extracts were extracted using maceration (ethanol solvent – water, 50:50), ultrasound assisted and supercritical fluid extraction methods. Total phenolic compounds (TPC) and tocopherol (TC) were measured using Folin–Ciocalteu method and colorimetric assay and antioxidant activity of extract in 500, 1000, 1500 and 2000 ppm concentrations were measured using 1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl )DPPH( radical scavenging, β-caroten/linoleic bleaching assays. Antioxidant activity of extracts was compared with synthetic antioxidant (TBHQ).
Results: The TPC and TC in ultrasonic extract were higher than other extracts due to extraction conditions. The DPPH radical scavenging activity of extracts at different concentrations showed that free radical scavenging of the all samples increased with increasing of concentration of extracts and statistically significant difference was between different concentrations. Free radical scavenging value was varied from 40.98% to 77.46%. In β-Caroten/linoleic acid method was observed antioxidant activity of all extracts examined increased with increasing of concentration of extracts. In all concentrations examined, samples with ultrasound-assist extraction had the highest antioxidant activity and extracts with maceration extraction method showed the lowest antioxidant activity. By increasing in extract concentration from 100 to 2000 ppm, antioxidant activity increased and 2000 ppm of extract had not statistically significant difference with TBHQ.
Conclusion: Generally, the results of the present study indicated that the ultrasound-assist extraction was more effective in antioxidant activity of white mulberry leaf extracts in the DPPH˙ free radical assay and β-carotene/linoleic bleachin. The high antioxidant activity of the extracts appeared to be attributed to its high tocopherol and phenolics content. Therefore, white mulberry leaf extract can be used as a natural antioxidant to replace the synthetic antioxidants in food industry.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

کلیدواژه‌ها [English]

  • White mulberry leaf extract
  • Antioxidant
  • Maceration
  • Ultrasound
  • Supercritical fluid
1. Albo, A.P. 2001. Effect sesame seed
flour on millet biscuit characteristics,
Plant Foods for Human Nutrition. 56:
195-202.
2. Amarowicz, R., Pegg, R.B., RahimiMoghaddam, P., Barl, B., and Weil, J.A.
2004. Free radical scavenging capacity
and antioxidant activity of selected plant
species from the Canadian prairies. Food
Chemistry. 84: 551–562.
3. Arabshahi, S., Devi, D.V., and Urooj, A.
2007. Evaluation of antioxidant activity
of some plant extracts and their heat, Ph
and storage stability. Food Chemistry.
100: 1100-1105.
4. Ayoughi, F., Barzegar, M., and Sahari,
M. 2009. Evaluation of antioxidant
activity and chemical compounds of
essence of Matricaria chamomile plant.
18th national conference of Food Science
and Technology (In Persian).
5. Chu, Q., Lin, M., Tian, X., and Ye, J.
2006. Study on capillary electrophoresis
amperometric detection profiles of
different parts of Morus alba L. Journal
of Chromatography A. 1116: 1-2.286-
290.
6. Delfanian, M., Esmaeilzadeh Kenari, R.,
and Sahari, M.A. 2015. Influence of
extraction techniques on antioxidant
properties and bioactive compounds of
loquat fruit (Eriobotrya japonica Lindl.)
skin and pulp extracts. Food Science &
Nutrition. 3(3): 179–187
7. Demir, H., Acik, L., Burcu Bali, E.,
Koc, L.Y., and Kaynak, G. 2009.
Antioxidant and antimicrobioal Solidayo
Virga-aurea L. extracts. African Journal
of Biotechnology. 8:274- 279.
8. Donald S., Prenzler, P. D., Autolovich,
M., and Robards, K. 2001. Phenolic
content and antioxidant activity of olive
extracts. Food chemistry. 73:73-84.
9. Esmaeilzadeh kenari R., Mohsenzadeh,
F., and Amiri, Z., 2014. Antioxidant
activity and total phenolic compound of
Dezful sesame cake extracts obtained by
classical and ultrasound assisted
extraction methods. Food Science and
Nutration, doi;10.1002/fsn3.118.
10. Farahmandfar, R. 2012.
Comperihensive chemistry and
technology of edible oil. Sahra press,
248p. (In Persian)
11.Ghasemzadeh, A., Jaafar, H. ZE.,
Karimi, E., and Rahmat, A. 2014.
Optimization of ultrasound-assisted
extraction of flavonoid compounds and
their pharmaceutical activity from curry
leaf (Murraya koenigii L.) using
response surface methodology. BMC
Complementary and Alternative
Medicine. 14:318-328.
12.Hedayat Zadeh Abhari, M. and
Esmailzadeh Kenari, R. 2013. Effect of
different extraction methods (ultrasound
and microwave) on antioxidant
properties of leaf extract. The 2nd
national conference on optimization of
production, distribution and
consumption chain in the food industry,
Sari, Iran. http://www.civilica.com
/Paper-COPDCFI02-COPDCFI02_ 226.
html. (In Persian)
13.Karabegovic I.T., Stojicevic S.S.,
Velickovic D.T., Todorovic Z.B.,
Nikolic N.C., and Lazic M.L. 2014. The
effect of different extraction techniques
on the composition and antioxidant
activity of cherry laurel (Prunus
laurocerasus) leaf and fruit extracts.
Industrial Crops and Products. 54:142–
148
14.Kim, J.S., Ju, J.B., Choi, C.W. and Kim,
S.C. 2006. Hypoglycemic and
antihyperlipidemic effect of four Korean
medicinal plants in alloxan induced
diabetic Rats. American Journal of
Biochemistry and Biotechnology. 2 (4):
154-160.
15.Loew, D. and M. Kaszkin. 2002.
Approaching the problem of
bioequivalence of herbal medicinal
products. Phytotherapy Research. 16:
705-711.
16.Lucas A. de, Martinez de la Ossa E.,
Rincon J., Blanco M.A., and Gracia I.
2002. Supercritical fluid extraction of
tocopherol concentrates from olive tree
leaves. Journal of Supercritical Fluids.
22 (3): 221–228.
17.Lee, S. Y., Dangaran, K.L., Guinard,
J.X., and Krochta, J.M. 2002. Consumer
acceptance of whey-protein-coated
versus shellaccoated chocolates. Journal
of food science. 67:2764–2769.
18.Mansoul Molla Shahi, A., and Varasteh
Moradi, A. 2015. Investigation of
different extraction methods on effective
compounds and antioxidant activity of
Cynara scolymus L. extract in Golestan
province. Eco-phytochemical Journal of
Medicinal Plants. 3:74-85. (In Persian)
19.Mathew, S., and Abraham, T.E. 2006. In
vitro antioxidant activity and scavenging
effects of Cinnamomum verum leaf
extract assayed by different
methodologies. Food Chemistry and
Toxicology. 44: 198-206.
20.Palasuwan, A., Soogarun, S., Lertlum,
T., Pradniwat, P., and Wiwanitkit, V.
2006. Inhibition of Heinz body
induction in an in vitro model and total
antioxidant activity of medicinal thai
plants. Asian Pacific Journal of Cancer
Prevention. 6:458-463.
21.Peterson D.M, Emmons C.L, and Hibbs
A. 2001. Phenolic antioxidant activity in
pearling fractions of oat groats. Cereal
Science. 33: 97-103.
22.Pokorny, J., Yanishlieva, N., and
Gordon, M. 2001. Antioxidants in food.
1thed. New York. CRC. Press, USA.
pP:107.
23.Prakash V. 1990. Leafy spices. CRC
Press, Boca Raton, pp 1–2
24.Sakanaka, S., Tachibana, Y. 2005.
Active oxygen scavenging activity of
egg-yolk protein hydrolysates and their
effects on lipid oxidation in beef and
tuna homogenate. Food Chemistry.
(95): 243-249.
25.Shokooh Saremi, E., Habibi Najafi,
M.B., Hadad Khodaparast, M.H., and
Bahreini, M. 2017. Effect of extraction
methods on the antioxidant properties of
affinis pimpinella. Journal of Food
Science and Technology. 14 (69): 159-
169. (In Persian)
26.Tatiya A.U., Tapadiya G.G., Kotecha S.,
and Surana S.J. 2011. Effect of solvents
on total phenolics, antioxidant and
antimicrobial properties of Bridelia
retusa Spreng stem bark. Indian Journal
of Natural Products and Resources. 2(4):
442-447.
27.Wong M.L., Tlmms R.E., and Goh E.M.
1988. Colorimetric Determination of
Total Tocopherols in Palm Oil, Olein
and Stearin. Journal of American Oil
Chemists’ Society. 65(2): 258–261.
28.Yang Y. Wei M., Huang T., Lee S., and
Lin, Sh. 2013. Comparison of modified
ultrasound-assisted and traditional
extraction methods for the extraction of
baicalin and baicalein from Radix
Scutellariae. Industrial Crops and
Products. 45: 182–190.
29.Zhu, K.X., Lian, C.X., Guo, X.N., Peng,
W., and Zhou, H.M. 2011. Antioxidant
Activities and Total Phenolic Contents
of Various Extracts from Defatted
Wheat Germ. Food Chemistry. 126:
1122-1126.