بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این تحقیق بررسی اثر روش استخراج بر میزان ترکیبات شیمیایی، خواص ضدمیکروبی و ضدقارچی اسانس برگ به لیمو میباشد.
مواد و روش ها:
اسانس برگ به لیمو با استفاده از دستگاههای الکترومنتل و مایکروویو استخراج گردید و ترکیبات اسانس حاصل با استفاده از GC/MS تعیین گردید. برای مقایسه تاثیر روش استخراج بر خصوصیات ضدمیکروبی و ضدقارچی اسانس برگ به لیمو قطر هاله بازدارنده رشد، حداقل غلظت بازدارندگی - MIC - و حداقل غلظت کشندگی - MBC - تعیین گردید، نتایج حاصل در قالب یک طرح کاملا تصادفی با استفاده از نرم افزار SAS 9.1.3 مورد آنالیز قرار گرفت و به منظور مقایسه میانگینها از آزمون دانکن در سطح p 0. 05 استفاده گردید.
نتایج و بحث:
نتایج حاصل از GC/MS نشان داد که در هر دو روش استخراج 17 ترکیب مختلف وجود دارد که مهمترین آنها جرانیال با 25/62 و 27/28، نرال با 21/79 و 22/61 و لیمونن با 11/88 و 13/10 به ترتیب برای اسانس استخراج شده با روش تقطیر با آب و تقطیر با آب به کمک مایکروویو می-باشند که این نتایج نشان دهندهی تاثیر روش استخراج اسانس بر مقدار ترکیبات موثره موجود در اسانس میباشد.
نتایج تست های ضدمیکروبی و ضدقارچی نشان داد که قدرت بازدارندگی اسانسهای حاصله علیه باکتریها و قارچهای عامل فساد در موادغذایی اختلاف آماری معنی داری در سطح P 0.05 دارد. بر اساس نتایج بدست آمده قدرت اسانس برگ به لیمو استخراج شده با روش تقطیر با آب به کمک مایکروویو نسبت به اسانس استخراج شده با روش تقطیر با آب قوی تر میباشد که این امر میتواند به دلیل غلظت بیشتر جرانیال و نرال در این اسانس باشد.
نتیجه گیری کلی:
روش استخراج با مایکروویو به دلیل زمان کوتاهتر و خواص ضدمیکروبی و ضدقارچی برابر میتواند به شکل موثری جایگزین روشهای کنونی تقطیر با آب گردد.
مقدمه
به کارگیری امواج مایکروویو در پخت مواد غذایی قدمت بسیار طولانی دارد. ولی آنچه مسلم است کاربرد این روش در صنعت غذا تنها به گرم کردن و پختن محدود نمی شود. در چند دهه اخیر از این تکنولوژی در سیستم های مختلف مانند استخراج ترکیبات گوناگون از مواد متنوع از جمله مواد غذایی، استفاده های فراوانی به عمل آمده است. استخراج با مایکروویو باعث کاهش مصرف حلال 5 ml - در مقابل - 100ml و زمان استخراج 40 - ثانیه در مقابل 6 ساعت - می گردد
استخراج با مایکروویو باعث سریع تر و راندمان بالای استخراج، کاهش ضایعات، جلوگیری از مصرف حلال و آب و صرفه جویی در انرژی گردید. بوسبیا و همکاران در سال 2009 از مایکروویو به منظور استخراج پلی فنول ها و کافئین1 موجود در برگ سبز چای استفاده کردند.
در این مطالعه مشخص شد که استفاده از امواج مایکروویو جهت استخراج این ترکیبات، بسیار مؤثرتر از روش های استخراج معمولی و سنتی بود. نتایج نشان داد که استخراج پلی فنول ها و کافئین از برگ سبز چای به مدت 4 دقیقه به وسیله امواج مایکروویو، بیشتر از استخراج این ترکیبات در دمای محیط به مدت 20 ساعت، در مجاورت امواج مافوق صوت به مدت 90 دقیقه و با استفاده از حرارت به مدت 45 دقیقه بود. امواج مایکروویو در مدت 4 دقیقه قادر به استخراج %30 پلی فنول و %4 کافئین از این گیاه بوده، در حالی که روش های قید شده تنها قادر به استخراج %28 پلی فنول و %3/6 کافئین بود.
Ferhat و همکاران در سال 2006 از مایکروویو برای استخراج اسانس از پوست پرتقال تازه از واریته والنسیا استفاده کردند. استخراج با مایکروویو به وسیله آون مایکروویو با فرکانس 2/45 GHz، توان 1000 وات و کلونجر که در قسمت بیرون آون قرار دارد، انجام شد.
نتایج استخراج اسانس های حاصل از پوست پرتقال با مایکروویو و روش تقطیر با آب نشان دادند که استخراج با مایکروویو سبب افزایش بازدهی استخراج %0/42 - در برابر - %0/39، کاهش زمان استخراج 30 - دقیقه در برابر 3 ساعت - ، افزایش کیفیت اسانس، کاهش مصرف انرژی، افزایش میزان اسیدهای چرب اکسیژن دار %11/7 - در برابر - %7/9 می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشانگر سریع تر باز شدن غده های حاوی اسانس در روش مایکروویو نسبت به روش متداول تقطیر با آب بود.
Golmakani and Rezaei در سال 2008 a, b اسانس دو گونه آویشن شیرازی2 و باغی3 را با دو روش تقطیر با آب با الکترومنتل و مایکروویو استخراج کرده و اسانس بدست آمده از دو روش را از لحاظ کمی و کیفی با هم مقایسه کردند. نتایج GC-MS حاصل بیانگر شباهت معنی دار اسانس حاصل از دو روش مذکور بود. در نتیجه روش تقطیر با آب با مایکروویو به عنوان یک روش جدید نه تنها بر روی کیفیت اسانس تأثیر نامطلوبی نداشته بلکه در مقایسه با روش تقطیر با آب باعث کاهش قابل توجهی در زمان استخراج 1 - ساعت در برابر 4 ساعت - و انرژی مصرفی 1/24 - کیلووات/ساعت در برابر 2 کیلووات/ساعت - گردیده است.
تحقیقات زیادی در گذشته خواص ضد قارچی - Aligiannis et al., 2001 - و خواص ضد باکتریایی اسانس های گیاهی را گزارش کرده اند . - Canillac & Mourey, 2001; Lachowicz et al., 1996 - هدف از این تحقیق بررسی اثر روش استخراج بر میزان ترکیبات شیمیایی، خواص ضدمیکروبی و ضدقارچی اسانس برگ به لیمو میباشد.
مواد و روش ها
استخراج اسانس
اسانس هریک از گیاهان زنیان، مرزه و نعناع فلفلی بعد از خشک شدن گیاهان ، به روش تقطیر با آب و با استفاده از دستگاه کلونجر جداسازی شد. هریک از اسانس های استخراج شده با استفاده از سولفات سدیم آبگیری شده و تا زمان آزمایش در ظروف تیره در دمای -18 درجه سانتی گراد نگهداری شدند.
شناسایی ترکیبات شیمایی هریک از اسانس ها
ترکیبات شیمایی هر یک از اسانس ها با استفاده از کروماتوگرافی گازی- - Agilent technology 5975C chromatograph with HP 5 column - و گروماتو گرافی گازی مجهز به اسپکترومتری جرمی - - Agilent 7890 شناسایی گردید که نتایج حاصل در جدول 1 گزارش گردیده است
اندازه گیری قطر هاله عدم رشد
به منظور اندازه گیری قطر هاله عدم رشد ابتدا غلظت برابر1/5×106 از هریک از باکتریها و قارچ ها به روش سطحی بر روی پلیت مولر هینتون آگار و Malt Extract Agar به ترتیب برای باکتریها و قارچها کشت گردید و سپس بر روی سطح هریک از پلیت ها دیسک های بلانک 6/4 - میلی متر - قرار داده شد. بر روی سطح هریک از دیسک ها 10 میکرولیتر از هریک از اسانس ها تزریق گردید و سپس پلیت ها تا زمان رشد کامل نمونه کنترل منفی در دمای37-2 برای باکتریها و دمای 30-2 درجه سانتی گراد برای قارچها گرمخانه گذاری گردید و سپس قطر هاله عدم رشد اندازه گیری و ثبت گردید. تمامی آزمایشات در سه تکرار انجام گردید و نتایج حاصل به صورت میانگین سه تکرار گزارش گردید.
اندازه گیری حداقل غلظت بازدارندگی5 و حداقل غلظت کشندگی
به منظور اندازه گیری حداقل غلظت بازدارندگی هر یک از اسانس ها از روش رقت سازی در پلیت های 96 خانه استفاده گردید و غلظتی از اسانس که هیچ گونه رشدی مشاهد نگردید به عنوان حداقل غلظت بازدارندگی انتخاب گردید. در مرحله بعد به منظور تعیین حداقل غلظت کشندگی تمامی قارچ ها سه خانه که در آنها هیچ گونه رشدی مشاهده نگردید بر روی سطح محیط مولر هینتون آگار و MEA7 به ترتیب برای باکتریها و قارچ ها مورد استفاده در این تحقیق کشت گردید و پلیتی که هیج گونه رشدی در آن مشاهده نگردید به عنوان حداقل غلظت بازدارندگی انتخاب گردید. تمامی آزمایشات در سه تکرار انجام گردید و نتایج حاصل به صورت میانگین سه تکرار گزارش گردید
آنالیز آماری:
تمامی آزمایشات در این پژوهش در سه تکرار صورت پذیرفت و نتایج بدست آمده در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به منظور آنالیز میانگین دادهها از آزمون دانکن در سطح احتمال p 0/05 استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از GC/MS نشان داد که اسانس برگ به لیمو استخراج شده با استفاده از روش تقطیر با آب بوسیله الکترومنتل و مایکروویو دارای 17 ترکیب مختلف می باشند - جدول . - 1 مهمترین ترکیبات در اسانس برگ به لیمو شامل جرانیال، نرال، و لیمونین می باشد که مقدار این ترکیبات در اسانس استخراج شده با استفاده از روش تقطیر با آب بوسیله الکترومنتل و مایکروویو به ترتیب برابر 25/62 و 27/28 برای جرانیال، 21/79 و 22/61 برای نرال و 11/88 و 13/10 برای لیمونن میباشد.
نتایج بدست آمده در این قسمت نشان میدهد که مقدار ترکیبات اصلی اسانس برگ به لیمو که به روش مایکروویو استخراج گردیده است نسبت به اسانس استخراج شده بوسیله الکترومنتل افزایش پیدا کرده است و همچنین با توجه به زمان استخراج پائین تر، نشان دهندهی قابلیت استفاده از این روش به جای روش قدیمی تقطیر با آب به وسیله الکترومنتل میباشد.
جدول :1 اجزای شناسایی شده در اسانس برگ به لیمو با استفاده از GC/MS
قطر هاله عدم رشد:
مقایسه قطر هاله عدم رشد برای اسانس استخراج شده از اسانس برگ به لیمو به روش تقطیر با آب به وسیله الکترومنتل و مایکروویو در جدول 2 آورده شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که در هر دو اسانس استخراج گردیده حساسیت باکتریهای گرم مثبت نسبت به باکتریهای گرم منفی بیشتر بوده و قطر هاله عدم رشد در این باکتریها بیشتر میباشد و در میان باکتری گرم مثبت لئوکونستوک مزنتروئیدس مقاومترین جنس در برابر هر دو اسانس و باکتریهای گرم منفی اختلاف آماری معنی داری را در برابر اسانس ها نشان ندادند.
