بخشی از مقاله
چکیده
تفاله گوجهفرنگی سالانه در مقادیر زیادی در سراسر دنیا توسط کارخانههای تولید انواع محصولات گوجهفرنگی - نظیر رب، سس، انواع دسرها، سالادها و غیره - بهعنوان پسماند تولید می شود. این ماده علاوه بر داشتن انواع اسیدهای آمینه ضروری، اسیدهای چرب و مواد معدنی به عنوان یک منبع غنی از آنتیاکسیدان به دلیل وجود ترکیباتی نظیر فلاونوئیدها، لیکوپن، اسید آسکوربیک و اسیدهای فنولیک مطرح میباشد. هدف از این پژوهش انتخاب بهترین روش و حلال در مؤثرترین غلظت برای استخراج ترکیبات فنولی موجود در تفاله گوجهفرنگی به کمک حلالهای استون 100-%50 - % - ، اتانول - % 100-%50 - ، متانول - %100-%50 - ، آب سرد - آب مقطر با دمای محیط - و آب گرم - آب مقطر با دمای جوش - و با استفاده از سه روش استخراج غوطهوری، امواج فراصوت و روش ترکیبی - غوطهوری و امواج فراصوت - بوده است. مقدار کل ترکیبات فنلی عصارهها به کمک روش سینگلتون و همکاران اندازهگیری و فعالیت آنتیاکسیدانی آنها با روش میزان مهار رادیکالهای آزاد بررسی شدند و با آنتیاکسیدان سنتزی BHT مقایسه گردید. عصاره آب سرد بهدستآمده به روش التراسونیک بیشترین میزان ترکیبات فنلی 5/86 - میلیگرم معادل گالیک اسید در هرگرم عصاره - و عصاره اتانولی %50 بهدست آمده بیشترین میزان مهار رادیکال های آزاد - % 92/4 - را دارا بود. قدرت آنتیاکسیدانی سنتزی BHT بهطور معنیداری - P<0.05 - بیشتر از سایر عصارهها بود. اگرچه عصاره آب سرد با روش التراسونیک بیشترین میزان فنل را دارا بود اما میزان ترکیبات فنلی عصاره اتانول %50 بهدستآمده به روش التراسونیک نیز قابلتوجه بود 5/77 - میلیگرم معادل گالیک اسید در گرم عصاره - و در آزمون میزان کل ترکیبات فنلی اختلاف معنیداری بین این دو عصاره مشاهده نشد . - P>0.05 - به طورکلی در این پژوهش نشان داده شد که عصاره اتانول %50 و متانول %50 تفاله گوجهفرنگی بهدستآمده به روش التراسونیک را میتوان بهعنوان یک منبع آنتیاکسیدانی طبیعی دانست.
کلمات کلیدی: آنتیاکسیدان، تفاله گوجهفرنگی، عصاره گیری.
مقدمه
گوجهفرنگی - Lycopersicon esculentum L. - در سال 2005 بهعنوان یکی از بزرگترین سبزیجات در دنیا شناخته شد . - 10 - گوجهفرنگی بعد از سیب زمینی یکی از مهمترین و پرمصرفترین سبزیجات مورداستفاده در جهان میباشد - 9 - و بهعنوان یک منبع غنی از مواد مغذی و متابولیتهای ثانویه ازجمله: ویتامینهای B، E، بتاکاروتن، لیکوپن، فلاونوئید ها، اسیدهای ارگانیک، فنل ها و کلروفیل مطرح میباشد 18 - و . - 13 قسمت اعظم گوجه فرنگی - بیش از %60 آن - در کارخانجات صنایع تبدیلی گوجه فرنگی مورد استفاده قرار می گیرد که همین موضوع سبب تولید مقادیر زیادی پسماند یا همان تفاله می شود - . - 17 براساس تحقیقات انجام شده میزان تولید پسماند یا تفاله صنایع تبدیلی گوجه فرنگی در ایران بالغ بر 1/5* 105 تن میباشد - . - 3 در تمامی فرآیندهای تکمیلی گوجه فرنگی، پوست و دانه گوجه بعنوان تفاله و ضایعات بطور کامل از خط خارج می شوند، بنابراین بازیافت و استفاده مجدد از آن ها ضمن کاهش خطر آلودگی محیط زیست و هزینه دفع، سبب تولید محصولاتی با ارزش افزوده بیشتر میشود . - 21 - در ایران و بسیاری از کشورهای صنعتی از این ضایعات بعنوان خوراک دام و کودهای حیوانی استفاده می شود . - 5 - اما امروزه بدلیل پیشرفت علم و فناوری و باتوجه به وجود ترکیبات بیواکتیو در آن علاوه بر کارخانجات غذایی، در کارخانجات دارویی و بهداشتی نیز مورد استفاده قرار می گیرد - . - 15 مطالعات زیادی در رابطه با استخراج لیکوپن و اندازه گیری خاصیت آنتی اکسیدان در گوجه فرنگی انجام شده است ولی تاکنون گزارشی مبنی بر استفاده از روشها و حلالهای متفاوت در عصاره گیری تفاله گوجه ارائه نشده است. در این پژوهش هدف ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره تفاله گوجه فرنگی با کمک حلالها و روشهای متفاوت است.
مواد و روشها آماده سازی نمونهها
نمونه برداری از تفاله گوجهفرنگی از انتهای خط تولید رب گوجهفرنگی از کارخانه سحر همدان صورت گرفت. منظور از تفاله گوجهفرنگی، مخلوط پوست، بذر و سایر قسمت های گوجه فرنگی است که در انتهای خط باقی می ماند. تفاله بهدستآمده در دمای محیط و زیر هود استریل خشک شد. نمونه به دست آمده با استفاده از آسیاب خانگی هاردستون مدل - GRP2002 - ساخت کشور انگلستان به پودر تبدیل شد و سپس در دمای -18 درجه سانتیگراد نگهداری شد.
تهیه عصارهها
برای استخراج ترکیبات فنولی موجود در تفاله گوجهفرنگی از حلالهای استون، اتانول و متانول، هر سه با غلظتهای 50 درصد و 100 درصد - حجمی: حجمی - ، آب سرد - آب مقطر با دمای محیط - و آب گرم - آب مقطر با دمای جوش - استفاده شد. در عصاره گیری به روش غوطهوری مطابق با روش قادری و همکاران - - 1390 ، پودر تفاله گوجهفرنگی با نسبت 10:1 با حلال مخلوط و به مدت 24 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد توسط ارلن شیکر هم زده شد. بعد از طی زمان استخراج، عصارهها با کاغذ صافی واتمن شماره یک فیلتر شدند و بخش جامدکاملاً جدا گردید - . - 1 در مورد عصاره گیری با آب گرم از رفلاکس مطابق با روش بیگی در سال 2000 استفاده شد، به این صورت که پودر تفاله گوجهفرنگی با نسبت 200:20 با آب گرم مخلوط شد و به مدت 1/5 ساعت در داخل دستگاه سوکسله روی هیتر حرارت داده شد. پس از طی زمان استخراج، عصارهها با کاغذ صافی واتمن شماره یک فیلتر شدند و بخش جامدکاملاً جدا گردید 19 - - .عصاره گیری به روش التراسونیک مطابق با روش آلبو و همکاران در سال 2004 انجام گرفت. پودر تفاله گوجه فرنگی با نسبت 10:1 با حلال مخلوط و بکمک دستگاه سونیکاتور با پاور 50 ، فرکانس 20 کیلوهرتز و در دمای 25 درجه سانتیگراد بمدت 30 دقیقه عصاره گیری شد. بعد از طی زمان استخراج، عصارهها با کاغذ صافی واتمن شماره یک فیلتر شدند و بخش جامدکاملاً جدا گردید - . - 6 در عصاره گیری به روش تلفیقی، پودر تفاله گوجه فرنگی با نسبت 10:1 با حلال مخلوط و ابتدا بکمک دستگاه سونیکاتور با پاور 50، فرکانس 20 کیلوهرتز و در دمای 25 درجه سانتیگراد بمدت 15 دقیقه عصاره گیری و سپس به مدت 24 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد توسط ارلن شیکر هم زده شد. بعد از طی زمان استخراج، عصارهها با کاغذ صافی واتمن شماره یک فیلتر شدند و بخش جامدکاملاً جدا گردید.
اندازه گیری مقدار کل ترکیبات فنلی عصارهها
مقدار کل ترکیبات فنلی عصارهها بکمک روش سینگلتون و همکاران در سال 1965 اندازه گیری شد. بطور خلاصه 500 میکرولیتر از عصاره، 2/25 میلی لیتر آب مقطر و 250 میکرولیتر معرف فولین مخلوط شدند و محلول حاصله بمدت 1 دقیقه ورتکس شد. 5 دقیقه به محلول زمان داده شد تا واکنش
انجام شود، سپس 2 میلی لیتر محلول کربنات سدیم 7/5 - Ca Co₃ - درصد به آن اضافه شد. محلول حاصله بمدت 120 دقیقه در دمای اتاق قرار داده شد. سپس جذب نوری آن در طول موج 760 نانومتر دردستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد . - 20 - برای رسم منحنی استاندارد از اسید گالیک استفاده شد. مقدار کل ترکیبات فنلی موجود در عصاره ها بر حسب معادل اسید گالیک و با استفاده از معادله بدست آمده از منحنی استاندارد محاسبه و نتایج برحسب میلی گرم اسیدگالیک در هر گرم عصاره بیان شد. آزمایش در 2 تکرار انجام و میانگین آنها گزارش شد.
ارزیابی فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH
توانایی مهار رادیکال آزاد عصاره ها بکمک روش بلویز و همکاران در سال 1958 اندازه گیری شد. 50 میکرولیتر از عصاره را با 2 میلی لیتر محلول متانولی 24 - DPPH میکروگرم بر میلی لیتر - مخلوط و ورتکس شد. محلول حاصله بمدت 60 دقیقه در دمای اتاق قرار داده شد. سپس جذب نوری آن در طول موج 517 نانومتر قرائت شد. لازم به ذکر است در نمونه کنترل عصاره با 50 میکرولیتر متانول جایگزین شد . - 8 - در نهایت درصد مهار رادیکالهای DPPH توسط عصاره با فرمول زیر محاسبه گردید.
آنالیز آماری
شرایط آزمایش و نگهداری برای تمامی نمونه ها یکسان بود. تمامی آزمایشات در 2 تکرار و توسط نرم افزار SPSS و آزمون Tukey در سطح - P<0.05 - انجام شدند. رسم نمودارها نیز با استفاده از نرم افزار Excel صورت پذیرفت.
نتایج و بحث
با توجه به تاثیر حلال و روش مورد استفاده، بررسی معنی داری درون گروهی - بین حلال ها در 1 روش - و بین گروهی - بین روش ها در 1 حلال - در این پژوهش انجام شده است.
مقدار کل ترکیبات فنلی
شکل 1 مقایسه میانگین مقدار ترکیبات فنلی عصاره های حاصل از حلالهای مختلف را در 3 روش غوطهوری، التراسونیک و تلفیقی - غوطهوری و التراسونیک - نشان می دهد. نتایج در مقایسه بین روش های مختلف عصاره گیری در 1 حلال خاص نشان میدهد به استثناء روش تلفیقی با روش غوطه وری و التراسونیک در اتانول %100، نوع روش مورداستفاده جهت عصاره گیری تأثیر معنیداری - P<0.05 - بر مقدار ترکیبات فنلی عصارهها دارد. در پژوهش انجام شده در تمامی حلال ها، بالاترین میزان ترکیبات فنلی با اختلاف چشمگیری مربوط به روش التراسونیک میباشد. در این میان آب سرد 5/86 - میلی گرم گالیک اسید در هرگرم نمونه - ، متانول 5/81 - %50 میلی گرم گالیک اسید در هرگرم نمونه - ، استون 5/78 - %50 میلی گرم گالیک اسید در هرگرم نمونه - و اتانول 5/77 - %50 میلی گرم گالیک اسید در هرگرم نمونه - بالاترین میزان ترکیبات فنلی را به خود اختصاص دادند. در مقایسه بین گروهی - مقایسه حلال ها در یک روش - تقریبا اختلاف معنی داری بین حلال ها دیده می شود - . - P<0.05 غفار و همکاران - 2015 - مقدار ترکیبات فنلی کل عصاره آبی، اتانول %8 و استون %80 تفاله گوجه فرنگی را به ترتیب 6/47، 5/69 و 2/5 - میلی گرم گالیک اسید در هرگرم نمونه - گزارش دادند . - 4 - در بررسی انجام شده توسط حیدری مجد و همکاران - 1390 - بر روی نعنا مقدار ترکیبات فنولیک در روش فراصوت 15/2 میلی گرم و در روش غرقابی 10 /5 میلی گرم اسیدگالیک به ازای 1 گرم از پودر اولیه گزارش داده شد . - 12 - طی بررسی انجام شده توسط گلی و همکاران بر روی فعالیت آنتی اکسیدانی پوست پسته در سال 2005 نیز نتایج مشابهی گزارش شد . - 14 - بوریانا و همکاران نیز در سال 2007 از سه روش غوطه وری، التراسونیک و مایکروویو جهت استخراج ترکیبات فنلی پروپولیس خام - بره موم - استفاده کردند و روش التراسونیک را از نظر زمان استخراج و انتخابی بودن ترکیبات مورد استخراج بهترین روش گزارش کردند . - 7 - تاکنون هیچ گزارشی در ارتباط با استخراج ترکیبات فنلی به کمک روشها و حلالهای مختلف در عصاره گیری تفاله گوجه فرنگی در منابع علمی یافت نشد؛ اما تحقیقات زیادی درزمینه استخراج لیکوپن با حلالهای مختلف از تفاله گوجهفرنگی انجامشده است - 9 ،21،. - 16
