بخشی از مقاله
چکیده
ایران به دلیل شرایط جغرافیایی منطقهای برای رشد بازهی گسترده ای از گیاهان دارویی است. لذا از زمانهای قدیم، این کشور مکانی برای تولید و مصرف گیاهان دارویی بوده است. با در نظر گرفتن آگاهی مصرف کننده از اثرات منفی افزودنیهای مصنوعی بر سلامت انسان و محیط زیست تمایل برای مصرف عصارههای گیاهی بیشتر شده است. بنابراین جایگزین کردن افزودنیهای مصنوعی نظیر ضد اکسایندههای مصنوعی با ترکیبات زیست فعال طبیعی مد نظر قرار گرفته شده است. ترکیبات زیست فعال متفاوت را میتوان با روشهای متفاوتی مانند خیساندن، استخراج با کمک فراصوت، استخراج با کمک امواج مایکروویو و استخراج با سیال فوق بحرانی استخراج نمود. از این ترکیبات میتوان به عنوان نگهدارندههای طبیعی برای افزایش عمر ماندگاری مواد غذایی استفاده نمود.
مقدمه
گیاهان دارویی از سالیان دور توسط مردم در سراسر جهان استفاده میشوند. طب سنتی کشورهای مختلف رویکردهای درمانی مختلفی دارند که مهمترین آن درمانهای گیاهی است .[Asadi -Samani et al., 2015] استرس آبی در مناطق خشک و نیمه خشک در تولید غلات محدودیت ایجاد میکند اما از طرفی در تولید محصولات ثانویه گیاهان مانند ترکیبات زیست فعال بهویژه در گیاهان دارویی تغییرات ایجاد میکند و آن را افزایش میدهد.
به همین دلیل ایران با شرایط آب وهوایی خشک منطقهای مناسب برای رشد و تکثیر گیاهان دارویی است و از اینرو ایرانیان قرن ها از داروهای گیاهی برای درمان برخی از بیماریهای رایج استفاده کردهاند .[Asadi-Samani et al., 2015] ترکیبات زیست فعال به ترکیباتی اطلاق میشود که فعالیت بیولوژیکی برای تعدیل یک یا چند فرایند متابولیک در بدن را داراست و در نهایت منجر به ارتقای سلامت میشود .[Angiolillo et al., 2015] ترکیبات زیست فعال در گروه های متفاوتی بر اساس ساختار شیمیایی و عملکردی دسته بندی میشوند که میتوان به ترکیبات فنولی، ویتامینها، کارتنوئیدها، آلکالوئیدها و ارگانوسولفورها اشاره نمود. این ترکیبات تاثیرات مفید متعددی بر سلامت انسان دارند که خواص ضد اکسایشی، ضد باکتریایی، ضدتورم، ضد تومور، ضد کولین استراز و مدولاسیون ایمنی از آن جمله است .
افزایش شواهد مربوط به ارتباط رژیم غذایی و بیماری-های مزمن منجر به محدودیت در استفاده از افزودنی-های غذایی با منشا شیمیایی شده است. بنابراین ممنوعیت استفاده از آنها در برخی مواد غذایی اعمال شده است و افزودنیهای غذایی با منشا طبیعی اهمیت بسیار بیشتری در صنعت غذا یافتهاند .[Da Silva et al., 2015] برای مثال، بوتیلات هیدروکسی تولوئن - BHT - یک نگهدارنده مصنوعی غذا با خاصیت ضد اکسایشی است و سازمان غذا و دارو بیان کرده است که ضد اکسایندههایی نظیر BHT میتوانند به تنهایی یا همراه با دیگر ضد اکسایندهها تا حداکثر غلظت 0/02 درصد بر پایه میزان روغن یا چربی محصول غذایی به آن اضافه شود. برخی مطالعات، سمیّت این ترکیبات مصنوعی را نشان داده است.
برای مثال BHT به عنوان تحریک کننده ریه عمل میکند تا جاییکه منجر به آسیب به ششها میگردد و همچنین تشکیل تومور در ششهای موش ها را افزایش داده است. علاوه بر این، کاممورا و همکاران - 2018 - گزارش کردند که آب حاوی ضد اکساینده مصنوعی مانند BHT، تستستورون و استرادیول را در غدد جنسی نوعی ماهی مختل می-کند و در نتیجه منجر به تاثیرات استروژنی بالقوه در تنظیمات محور هیپوتالاموس- هیپوفیز- غده جنسی-کبد میشود. همچنین اعمال دوز 1000-500 میلی-گرم بر کیلوگرم از آن منجر به آسیب کبدی کلیوی و افزایش وزن کبد در موش های صحرایی میگردد.
[Kamemura et al., 2018] این خطرات ناشی از افزودنیهای مصنوعی مصرف کنندگان را به استفاده از غذاهای سالم ترغیب میکنند و بدین ترتیب احتمال ابتلا به برخی بیماریهای خاص کاهش مییابد. به همین دلیل تولید کنندگان فرآوردههای غذایی اقدام به تولید غذاهای فراسودمند جدیدی از طریق افزودن یک یا چند ترکیب زیست فعال به فرمولاسیون غذاهای سنتی نمودهاند .[Angiolillo et al., 2015] در این راستا گنجلو و همکاران - 2018 - با بررسی اثر ترکیبات زیست فعال غلاف نخود فرنگی بر پایداری اکسایشی روغن آفتابگردان تحت شرایط تسریع شده دریافتند که عصاره اتانولی غلاف نخود فرنگی در مقایسه با ضد اکساینده سنتزی BHT بهخوبی قادر به حفاظت از روغن آفتابگردان در برابر فرایند اکسایش میباشد.
ضد اکسایندههای طبیعی: امروزه تعدادی از ضد اکسایندههای با منشا طبیعی به صورت تجاری نظیر رزماری، پونه کوهی و چای سبز در دسترس قرار دارند. ظرفیت ضد اکسایشی آنها بیشتر به دلیل حضور ترکیبات فنولی است که در بخشهای مختلف گیاه یافت میشوند. ترکیبات فنولی به صورت پیش فرض به عنوان ضد اکسایندههای اولیه از طریق اهدای اتم هیدروژن عمل کرده و رادیکالهای آزاد را خنثی می-کنند. جا به جایی گونههای رادیکالی در فنول بهطور چشمگیری واکنش پذیری ترکیب رادیکال را کاهش میدهد.
جابه جایی الکترون از تشکیل رادیکالهای آزاد اضافی جلوگیری میکند و بنابراین اکسیداسیون را به تعویق میاندازد. علاوه بر خاصیت مهار کنندگی رادیکالهای آزاد، فنولهای گیاهی به عنوان ضد اکسایندههای ثانویه عمل میکنند و یونهای فلزی را کلاته میکنند .[Oswella et al., 2018] فلاونوئیدها به دلیل تنوع ساختار و منابع آن در بین گیاهان مهم-ترین دسته از ترکیبات فنولی هستند. از طرفی، فنول-های غیر فلائنوئیدی شامل گروههای متعددی از فنولیک اسیدها، کومارینها، لیگنانها، تانینها و فلوروگلوسینولها میباشند.
گروه کارتنوئید دسته دیگری از ضد اکسایندههای طبیعی هستند که ارتباط زیادی با فرآوری مواد غذایی دارند. گروه دیگری از ضد اکسایندههای طبیعی اسانسهای روغنی هستند که از منابع مختلف استخراج شده و عمده ترکیبات اصلی آنها شامل الکلها، آلدهیدها، فنیل پروپانوئیدها، ترپننها و کتونها است که دارای خواص ضد اکسایشی زیادی از طریق مهار کردن رادیکالهای آزاد یا کلاته کردن یونهای آزاد میباشند .[Cunha et al ., 2017] همتی و همکاران - 2017 - به بررسی فعالیت ضد اکسایشی اسانس روغنی گیاه چویر پرداختند. آنها دریافتند که اسانس روغنی چیر غنی از ترانس بتا--O کیمین بوده و فعالیت ضد اکسایشی بالایی دارد به طوری که با ضد اکساینده سنتزی TBHQ در پایداری اکسایشی روغن سویا قابل رقابت است.
تکنیکهای استخراج ترکیبات زیست فعال: به منظور استحصال ترکیبات زیست فعال، استخراج و بازیابی آنها از ماتریکس جامد در طی فرایند سه مرحلهای انجام میشود: - 1 انتشار موضعی مواد حل شونده - 2 انتشار داخلی مواد حل شونده از میان فاز جامد تا رسیدن آن به سطح - 3 انتشار خارجی مواد حل شونده تا رسیدن آن به حلال. بازده یکی از مهم-ترین فاکتورهای کمی این فرایند است که در ماتریکسهای گیاهی به دلیل قابلیت حل شدن و مرحلهی انتشار محدود شود.
کیفیت عصاره یکی دیگر از فاکتورهای کلیدی است که بسته به نوع، زمان و دمای استخراج و همچنین طبیعت حلال میتواند تغییر یابد. حلال خوب باید سمیت کم، نقطهی جوش پایین، انتقال سریع جرم حل شوندهها داشته باشد .[Da Silva et al., 2015] تکنیک مورد استفاده برای استخراج ترکیبات زیست فعال بهطور چشمگیری می-تواند بر کمیت و کیفیت عصاره به دست آمده تاثیرگذار باشد. تکنیکهای استخراج سنتی نظیر سوکسله، استخراج جامد- مایع یا استخراج مایع- مایع به مقادیر زیادی از حلالهای آلی مانند دی کلرومتان و متان نیاز داشته و معمولا زمان استخراج طولانی و بازده استخراج پایینی دارند. برای غلبه بر محدودیت-های روشهای سنتی، روشهای نوین استخراج نظیر استخراج با سیال فوق بحرانی، استخراج با کمک امواج مایکروویو و استخراج با کمک امواج فراصوت که عموما به چنین حلالهایی نیاز نداشته و بازده بالا و مصرف انرژی پایینتری دارند توسعه یافتهاند.
