بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، فلاونوئید کل نمونه ها اندازه گیری شده و همچنین نمونه بهینه عصاره آبی گیاه زولنگ بومی ایران - Eryngium caucasicum Trautv - استخراج شده در شرایط بن ماری، با روش سطح پاسخ تعیین گردید.برای بهینهسازی فرایند در آزمون فلاونوئید کل، سه فاکتور نسبت مواد جامد به حلال 3 - ،5 و 7 درصد - ، دما 40 - ،50 و 60 درجه سانتیگراد - و زمان استخراج - 30،40 و 50 دقیقه - در سه سطح مورد بررسی قرار گرفت و شامل 20 آزمون می باشد.
هدف از این پژوهش به دست آوردن حداکثر مقدار فلاونوئید کل عصاره های استحصالی بود. آنالیز واریانس نشان داد که مدل پیشنهاد شده برای پیشگویی پاسخ ها معنی دار و مناسب بودهاند. شرایط بهینه در استخراج عصاره آبی زولنگ در بن ماری، نسبت مواد جامد به حلال 4/60 درصد، دمای استخراج 60 درجه سانتیگراد و زمان استخراج 50 دقیقه می باشد. حداکثر مقدار فلاونوئید کل درنقطه بهینه 1/55 میلی گرم کوئرسیتین درگرم عصاره اندازه گیری گردید. حضورترکیبات فلاونوئیدی موجود درعصاره بازمان بازداری 16/850 برای کوئرسیتین به عنوان شاخص درترکیبات فلاونوئیدی با HPLC بطورکیفی درروش بن ماری تائید گردید.
مقدمه
رادیکالهای آزاد باعث ایجاد بیماریهای زیادی در انسان میشوند. آنتیاکسیدانها با خنثیسازی رادیکالهای آزاد از یک طرف باعث کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی و عروقی و سکته میشوند و از طرف دیگر از پیشرفت سرطانها که موجب آسیب به DNA میشوند، جلوگیری میکنند. شواهد بسیار زیادی وجود دارد که سمی بودن و اثرات سوءتغذیهای آنتیاکسیدانهای مصنوعی اضافه شده به مواد غذایی مانند بوتیلهیدروکسی آنیزول - BHA - ، بوتیل هیدروکسی تولوئن - BHT - وترشییری بوتیل هیدروکوئینون - TBHQ - را تائید میکند .[1] علاوه بر این خطر آسیب کبدی و ایجاد سرطان در حیوانات آزمایشگاهی از معایب استفاده از آنتی اکسیدانهای مصنوعی است
امروزه بسیاری از متخصصین تغذیه برای تأمین آنتیاکسیدان های مورد نیاز بدن، مصرف گیاهان، میوهجات و سبزیجات را توصیه مینمایند؛ زیرا معمولا مصرف آنتیاکسیدانهای گیاهی عوارض جانبی کمتر و درمان بهتری ایجاد می نمایند .[3] نظر به اینکه گیاهان یکی از منابع مهم آنتیاکسیدانها می باشند، تحقیقات در این زمینه رو به افزایش است. گیاهانی که غنی از ترکیبات آنتیاکسیدان می باشند، می توانند باعث حفاظت سلول ها از آسیب های اکسیداتیو شوند
گیاه زولنگ با نام علمی ارینگیومتراتوو کاکاسیکوم1 متعلق به خانواده آپیاسه - تیره جعفری - ، گیاهی علفی و چند ساله است که به وفور در نواحی جنگلی شمال کشور یافت میشود که از دیرباز مورد توجه بومیان این منطقه بوده است .در ایران 9 گونه گیاه علفی خاردار از این جنس وجود دارد که ای.بیلاردییری2، ای.کاکاسیکوم3 و ای.بونجه ای4 رایج ترین گونه های آن میباشند
در شمال ایران برگ های جوان زولنگ - قابلیت مصرف تا قبل از مرحله گلدهی و فاز زایشی - عمدتاً از مناطق جنگلی جمع آوری می شوند و در بازارهای محلی به فروش میرسند .برگهای زولنگ به عنوان سبزی خوراکی و عامل طعم دهنده به مقدار زیادی در تهیه غذاهای محلی کاربرد دارد .[7] همچنین از بخش های مختلف این گیاه - ریشه، ساقه، برگ و گل آذین - اسانس استخراج میگردد
در مطالعات انجام شده روی چندین گونه از جنس ارنجیوم مشخص شده است که حاوی ترکیبات اسانسی، ترپنوئیدها، ساپونینها، فلاونوئیدها، کومارینها، پلی استیلن ها و استروئیدها است .عصاره ها و ترکیبات ایزوله شده از گونه های ارنجیوم نقش بالقوه خود را بعنوان غذا و دارو نشان داد ه اند .[9] گزارش شده است که بخشهای هوایی گونه ای.فوئتیدیوم5 منبع غنی از کلسیم، آهن، ریبوفلاوین، کاروتن، ویتامین های ای، بی، سی ونیز اسانس است.
برگهای جوان وتازه این گیاه حاوی 85 درصدرطوبت، 3/3 درصد پروتئین، 0/6درصدچربی، 6/5 درصد کربوهیدرات، 1/7 درصد خاکستر، 0/06 درصد فسفر و 0/02 درصد آهن است .[10] گونه های جنس زولنگ6 قادرند با سنتز پلی فنلهای ثانوی به عنوان ضد التهاب، مقوی و آنتی اکسیدان گزارش شوند [11] و این در حالی است که نبوی و همکاران [12] از زولنگ شمال ایران به عنوان سبزی مقوی، محرک، مقوی، اشتها آور، مدر، خلط آور، ضد التهاب و ضدعفونی کننده، در درمان کم خونی، التهاب، عفونتهای گوارشی و سنگ کلیه معرفی شده و نزد مردم محلی این منطقه از ارزش فوق العادهای برخوردار است. برگهای جوان بهاره و پاییزه زولنگ به عنوان مقوی و آنتی اکسیدان گزارش شده با این اختلاف که در فاز گلدهی، مخصوصا عصاره برگهای گیاه بهاره ازعملکرد آنتی اکسیدانی بیشتری در مهار رادیکال های آزاد برخوردار است
روش سطح پاسخ مجموعهای از تکنیک های ریاضی و تجربی مفید برای ایجاد مدل و برای بهینه سازی فرآیندها حتی در حضور فعل و انفعالات پیچیده است [14] و .[15] این روش نه تنها جهت تعیین تعامل بین پارامترها، بلکه در آزمایشهای تجربی، به منظور کاهش زمان و هزینههای کلی به کار میرود
روش سطح پاسخ تکنیکی مفید برای بررسی چندین متغیر ورودی که بر عملکرد و کیفیت ویژگیهای محصول و یا فرآیند تحت بررسی تأثیر دارند، میباشد. این روش بر پایه روابط ریاضی و آماری جهت مطالعه روابط بین یک یا چند پاسخ - متغیرهای وابسته - و تعدادی از عوامل - متغیرهای مستقل - بنا نهاده شده است. RSM میتواند اطلاعات را با هزینه کمتر و در زمان کوتاه به دست آورد
روش سطح پاسخ تکنولوژی مؤثری برای بهینه سازی فرآیندهای آماری پیچیده است. مزیت اصلی RSM، کاهش تعداد آزمایشهای تجربی موردنیاز برای ارزیابی پارامترهای متعدد و اثر متقابل آن ها است؛ بنابراین کم هزینه تر و سریعتر از دیگر روشهای مورد نیاز برای بهینه سازی یک فرآیند است . این روش به طور گستردهای در بهینه سازی متغیرهای فرآیند استخراج ترکیبات زیستی مانند پلی ساکارید ها، آنتوسیانین ها، ویتامین E، ترکیبات فنلی و پروتئین از منابع مختلف استفاده شده است
در این پژوهش، تاثیر سه فاکتور شامل نسبت مواد جامد به حلال، دمای استخراج و زمان استخراج بر روی محتوای فلاونوئید کل و بهینه سازی استخراج عصاره آبی گیاه زولنگ در شرایط بن ماری با روش سطح پاسخ انجام شد.
مواد و روشها مواد اولیه
گیاه زولنگ از باغات یکی از روستاهای اطراف شهر بابل دراستان مازندران تهیه گردید. پس از تمیز کردن و شستن، در زیر پنکه مقداری از آب آن گرفته شد و سپس درون خشک کن پارس خزرمدل GP_102 ساخت ایران کاملا خشک گردید. درمرحله بعد با آسیاب مولینکس نوع DAB1 ساخت فرانسه آسیاب شد. میزان رطوبت نهایی زولنگ 4/8 درصد اندازه گیری گردید. پودر زولنگ درون کیسه های پلاستیکی زیپ کیپ در دمای -18 درون فریزر تا زمان انجام آزمایشات نگهداری گردید.
استخراج عصاره زولنگ
در این تحقیق بر اساس طرح آزمایش و با توجه به درصد نسبت مواد جامد به حلال، مقدار مشخصی از پودر زولنگ - برحسب گرم - با مقدارمشخصی از حلال - متانول - - برحسب گرم - مخلوط شده، با دست تکان داده شد و سپس درون دستگاه اولتراسوند Elmasonic مدل S60H ساخت آلمان تحت دماهای مختلف - از 30 تا 70 درجه سانتیگراد - ، در زمان های مختلف - از 20 تا 60 دقیقه - مطابق جدول - 1 - قرار گرفت.
لازم به ذکراست که تمام مراحل عصاره گیری در تاریکی انجام شد. پس از طی زمان مشخص، محتویات ظرف صاف گردید. مایع صاف شده ، درون فالکن ریخته شد و درون سانتریفیوژ Universal320R ساخت آلمان با 5000 دور در ثانیه به مدت 20 دقیقه در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار داده شد. سوپرناتانت داخل فالکن دیگری ریخته و تا زمان انجام آزمایش درون یخچال نگهداری گردید. تمام آزمونها ی این پروژه طی دو روز پس از عصاره گیری انجام شد.
