| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,932 |
| تعداد مقالات | 33,093 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,743,151 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,255,177 |
ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های آبی و الکلی برگ گیاه دارویی کاپاریس (Capparis spinosa L.) رویشی در شهرستان هیرمند | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 9، دوره 41، شماره 1 - شماره پیاپی 123، فروردین 1404، صفحه 112-129 اصل مقاله (1.18 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2025.364949.3423 | ||
| نویسنده | ||
| عبدالواحد صفرزائی* | ||
| گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: عصاره‌های استخراجی از گیاهان دارویی حاوی ترکیبات زیست فعال و فیتوشیمیایی با ارزش مانند پلی‌فنل‌ها و فلاونوئیدها با ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی، ضدمیکروبی، ضدسرطانی و ضددیابتی هستند. گیاه کاپاریس (Capparis spinosa L.) از گیاهان دارویی بومی شهرستان هیرمند بوده که اندام‌های مختلف آن حاوی ترکیبات زیست فعال متنوع ازجمله ساکاریدها، گلیکوزیدها، فلاونوئیدها، آلکالوئیدها، فنلیک‌اسیدها، ترپنوئیدها، اسیدهای چرب، ویتامین‌ها و استروئیدها می‌باشند. استفاده از روش‌های نوین در استخراج ترکیبات زیست فعال از گیاهان دارویی، ازجمله روش فراصوت نسبت به روش‌های سنتی استخراج مانند سوکسله و غرقابی علاوه بر بهبود کارایی استخراج باعث حفظ ترکیبات زیست فعال حساس به حرارت و کاهش زمان استخراج می‌گردند. ازاین‌رو، این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی امواج فراصوت در استخراج ترکیبات فنلی و آنتی‌اکسیدانی از برگ گیاه کاپاریس انجام گردید. مواد و روش: به منظور بهینه‌سازی شرایط استخراج ترکیبات فنلی و آنتی‌اکسیدان از برگ گیاه کاپاریس با حلال‌های اتانول و آب از روش سطح پاسخ و طرح باکس بنکن با انتخاب فاکتورهای زمان در سه سطح (15، 30 و 45 دقیقه) و توان حمام فراصوت در سه سطح (100، 200 و 300 وات) استفاده شد و بوسیله نرم‌افزار دیزاین اکسپرت، 13 تیمار برای استخراج عصاره پیشنهاد گردید. پس از آسیاب کردن برگ‌های خشک شده گیاه و انحلال آن در حلال اتانول 70 درصد (برای عصاره‌گیری الکلی) و حلال آب مقطر (برای عصاره‌گیری آبی) با نسبت 4:1 وزنی/حجمی از تیمار حمام فراصوت با فرکانس ثابت 40 کیلوهرتز استفاده شد و جداسازی حلال الکلی و تغلیظ عصاره با استفاده از دستگاه تبخیرکننده چرخشی تحت خلأ و جداسازی حلال آبی با استفاده از آون خلأ در دمای 40 درجه سانتیگراد انجام شد. پس از استخراج عصاره‌های الکلی و آبی، آزمون‌های آنتی‌اکسیدانی برای هریک از عصاره‌ها با استفاده از روش رنگ‌سنجی فولین سیوکالچو به منظور ارزیابی محتوای ترکیبات فنلی کل و روش مهار رادیکال‌های آزاد DPPH با تعیین شاخص IC50 انجام شد. مقایسات میانگین بین نتایج آزمون‌های آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های آبی و الکلی برگ گیاه به وسیله آزمون یو من-ویتنی در طرح کاملاً تصادفی و در سطح 5%α= به وسیله نرم‌افزار SAS نسخه 9.1 انجام گردید. نتایج: نتایج حاصل از تجزیه‌وتحلیل آماری با روش سطح پاسخ از بخش مدل نشان داد که مدل Quadratic یا درجه دوم برای آزمون‌های اندازه‌گیری شده در این مطالعه، دارای اختلاف معنی‌دار با سایر مدل‌ها بود و این مدل برای آنالیز آماری آزمون‌ها انتخاب گردید. اثرهای معنی‌دار متغیرهای زمان و توان فراصوت بر میزان استخراج ترکیبات فنلی و قابلیت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH عصاره‌های الکلی برگ گیاه به ترتیب با ضرایب رگرسیونی 0.99 و 0.98 و اثرهای معنی‌دار متغیرهای زمان و توان فراصوت بر میزان استخراج ترکیبات فنلی و قابلیت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH عصاره‌های آبی برگ گیاه به ترتیب با ضرایب رگرسیونی 0.98 و 0.99 تعیین شدند. میزان ترکیبات فنلی کل استخراجی از برگ گیاه کاپاریس با حلال‌های اتانول و آب مقطر به روش فراصوت به ترتیب 0.32±20.77 و 0.54±17.53 میلی‌گرم بر گرم و میزان IC50 عصاره‌های استخراجی از برگ گیاه با حلال اتانول و آب مقطر به روش فراصوت به ترتیب 0.60±/13.16 و 0.81±20.42 میکروگرم بر میلی‌لیتر ارزیابی گردید. شرایط بهینه استخراج الکلی و آبی ترکیبات فنلی و آنتی‌اکسیدانی برگ گیاه، زمان 45 دقیقه و توان فراصوت 300 وات بدست آمد و در این شرایط بهینه، میزان ترکیبات فنلی کل عصاره‌های الکلی و آبی برگ گیاه به ترتیب 27.4 و 23.8 میلی‌گرم بر گرم و میزان IC50 عصاره‌های الکلی و آبی نیز به ترتیب 8.1 و 10.8 میکروگرم بر میلی‌لیتر حاصل شد. نتیجه‌گیری: روش فراصوت دارای کارایی بالایی در استخراج الکلی و آبی ترکیبات فنلی و آنتی‌اکسیدان از برگ گیاه کاپاریس می‌باشد. البته بین میزان ترکیبات فنلی کل عصاره و قابلیت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH ارتباط مستقیمی وجود دارد. به‌طورکلی، عصاره‌های الکلی برگ گیاه دارای ترکیبات فنلی و قابلیت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH بیشتری نسبت به عصاره‌های آبی بودند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| عصاره‌های گیاهی؛ رادیکال‌های آزاد؛ آنتی‌اکسیدان‌ها؛ امواج فراصوت | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of the Antioxidant Activity of Aqueous and Alcoholic Extracts of Caper (Capparis spinosa L.) Leaf from Hirmand City | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abdolvahed Safarzaei | ||
| Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Extracts from various medicinal plants contain valuable bioactive and phytochemical compounds, including polyphenols and flavonoids, known for their potent antioxidant, antimicrobial, anticancer, and antidiabetic properties. The caper plant (Capparis spinose L.), native to Hirmand City, is a rich source of bioactive compounds such as saccharides, glycosides, flavonoids, alkaloids, phenolic acids, terpenoids, fatty acids, vitamins, and steroids. Novel extraction methods, such as ultrasound-assisted extraction, offer significant advantages over traditional techniques like Soxhlet and maceration. Ultrasound facilitates efficient extraction, reduces processing time, and preserves heat-sensitive bioactive compounds. This study aimed to assess the efficacy of ultrasound waves in extracting phenolic and antioxidant compounds from caper leaves. Methodology: Response Surface Methodology (RSM) and Box–Behnken Design (BBD) were employed to optimize two extraction parameters for phenolic and antioxidant compounds from caper leaves using ethanolic and aqueous solvents: extraction time (15, 30, 45 min) and ultrasound power (100, 200, 300 watts). Design Expert software suggested 13 treatments for extraction. Dried plant leaves were ground and dissolved in 70% ethanol (for alcoholic extraction) or distilled water (for aqueous extraction) at 1:4 w/v. Ultrasonic bath treatment with a constant frequency of 40 kHz was applied. Alcoholic extracts were concentrated using a rotary evaporator under vacuum, while aqueous extracts were processed in a vacuum oven at 40°C. The antioxidant activity of the extracts was assessed using the Folin-Ciocalteu colorimetric method for total phenolic content (TPC) and the DPPH free radical inhibition method, determining the half-maximal inhibitory concentration (IC50) index. Mean comparisons between the antioxidant test results of aqueous and alcoholic extracts were performed using the Mann-Whitney U test in a completely randomized design at α = 5% with SAS software version 9.1. Results: Statistical analysis using the RSM model indicated that the quadratic model was the best fit for the measured parameters. The significant effects of time and ultrasound power on phenolic compound extraction and DPPH free radical inhibition ability in alcoholic extracts were determined with regression coefficients of 0.99 and 0.98, respectively. For aqueous extracts, the regression coefficients were 0.98 and 0.99, respectively. The TPC of caper leaf extracts obtained via ultrasound-assisted extraction with ethanol and distilled water solvents was 20.77±0.32 mg/g and 17.53±0.54 mg/g, respectively. The IC50 values of ethanol and distilled water extracts were 13.16±0.60 μg/ml and 20.42±0.81 μg/ml, respectively. The optimal extraction conditions were identified as an extraction time of 45 minutes and an ultrasound power of 300 watts. Under these conditions, the TPC values were 27.4 mg/g (ethanolic extract) and 23.8 mg/g (aqueous extract), while the IC50 values were 8.1 μg/ml and 10.8 μg/ml, respectively. Conclusion: Ultrasound-assisted extraction is highly efficient for both alcoholic and aqueous extraction of phenolic and antioxidant compounds from caper leaves. A direct correlation was observed between TPC levels and DPPH free radical inhibition ability. Alcoholic extracts contained higher phenolic compound concentrations and exhibited higher antioxidant activity than aqueous extracts. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| plant extracts, free radicals, antioxidants, ultrasonic waves | ||
| مراجع | ||
|
- Afzali, S.F., Sadeghi, H. and Taban, A., 2023. A comprehensive model for predicting the development of defense system of Capparis spinosa L.: a novel approach to assess the physiological indices. Scientific Reports, 13(1), 12413. - Aliyazicioglu, R., Eyupoglu, O.E., Sahin, H., Yildiz, O. and Baltas, N., 2013. Phenolic components, antioxidant activity, and mineral analysis of Capparis spinosa L. African Journal of Biotechnology, 12(47): 6643-6649. - Amiri, H., 2011. Chemical composition and antioxidant activity of the essential oil and methanolic extract of Salvia multicaulis Vahl. Journal of Medicinal Plants, 8(1): 111-117. - Bhoyar, M.S., Mishra, G.P., Naik, P.K. and Srivastava, R.B., 2011. Estimation of antioxidant activity and total phenolics among natural populations of Caper ('Capparis spinosa') leaves collected from cold arid desert of Trans-Himalayas. Australian Journal of Crop Science, 5(7): 912-919. - Boudries, H., Nabet, N., Chougui, N., Souagui, S., Loupassaki, S., Madani, K. and Dimitrov, K., 2019. Optimization of ultrasound-assisted extraction of antioxidant phenolics from Capparis spinosa flower buds and LC–MS analysis. Journal of Food Measurement and Characterization, 13(3): 2241-2252. - Chedraoui, S., Abi-Rizk, A., El-Beyrouthy, M., Chalak, L., Ouaini, N. and Rajjou, L., 2017. Capparis spinosa L. in a systematic review: A xerophilous species of multi values and promising potentialities for agrosystems under the threat of global warming. Frontiers in Plant science, 8, 1845. - Dehghan Tanha, R., Mahdian, E., Amini Fard, M.H., Bayat, H. and Karajian, R., 2019. Optimization of ultrasound-assisted extraction of total phenolic content from Capsicum annum fruits with response surface methodology. Journal of Innovation in Food Science and Technology, 11(1): 87-97. - Ghorbani, M., Aboonajmi, M., Ghorbani, J.M. and Arabhosseini, A., 2017. Effect of ultrasound extraction conditions on yield and antioxidant properties of the fennel seed (foeniculum vulgare) extract. Journal of Food Science and Technology, 14(6): 63-73. - Hayouni, E., Abedrabba, M., Bouix, M. and Hamdi, M., 2007. The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. fruit extracts. Food Chemistry, 105(3): 1126-1134. - Huseini, H.F., Hasani-Rnjbar, S., Nayebi, N., Heshmat, R., Sigaroodi, F.K., Ahvazi, M., Alaei, B.A. and Kianbakht, S., 2013. Capparis spinosa L. (Caper) fruit extract in treatment of type 2 diabetic patients: a randomized double-blind placebo-controlled clinical trial. Complementary therapies in medicine, 21(5): 447-452. - Khlebnikov, A.I., Schepetkin, I.A., Domina, N.G., Kirpotina, L.N. and Quinn, M.T., 2007. Improved quantitative structure–activity relationship models to predict antioxidant activity of flavonoids in chemical, enzymatic, and cellular systems. Bioorganic and medicinal chemistry, 15(4): 1749-1770. - Li, J.W., Ding, S.D. and Ding, X.L., 2007. Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus jujuba cv. jinsixiaozao. Journal of food engineering, 80(1): 176-183. - Luque-Garcıa, J. and De Castro, M.L., 2003. Ultrasound: a powerful tool for leaching. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22(1): 41-47. - Mahboubi, M. and Mahboubi, A., 2014. Antimicrobial activity of Capparis spinosa as its usages in traditional medicine. Herba Polonica, 60(1): 39-48. - Mazarei, F., Jooyandeh, H., Noshad, M. and Hojjati, M., 2017. Polysaccharide of caper (Capparis spinosa L.) Leaf: Extraction optimization, antioxidant potential and antimicrobial activity. International journal of biological macromolecules, 95: 231-224. - Mishra, B.B. and Tiwari, V.K., 2011. Natural products: An evolving role in future drug discovery. European Journal of Medicinal Chemistry, 46(10): 4769-4807. - Moghaddasian, B., Alaghemand, A. and Eradatmand Asli, D., 2013. Diurnal change in routine content in Capparis spinosa growing wild in Tafresh/Iran. European J Experimental Biology, 3(3): 30-34. - Moghaddasian, B., Eradatmand, A. and Alaghemand, A., 2012. Quantitative analysis of quercetin in different parts of Capparis spinosa by HPLC. Annals of Biological Research, 3(12): 5775-5778. - Mollica, A., 2017. Anti-diabetic and anti-hyperlipidemic properties of Capparis spinosa L.: In vivo and in vitro evaluation of its nutraceutical potential. Journal of functional foods, 35: 32-42. - Moufid, A., Farid, O. and Eddouks, M., 2015. Pharmacological Properties of Capparis spinosa Linn. Int J Diabetol Vasc Dis Res, 3(5): 99-104. - Oroian, M., Ursachi, F. and Dranca, F., 2020. Influence of ultrasonic amplitude, temperature, time and solvent concentration on bioactive compounds extraction from propolis. Ultrasonics Sonochemistry, 64: 105021. - Rashedi, H., Amiri, H. and Gharezi, A., 2015. Assessment of phytochemical and antioxidant properties of the Capparis spinosa L. in Khuzestan province. Journal of Qazvin University of Medical Science, 18(6): 11-17. - Razavi, R. and Kenari, R.E., (2021). Antioxidant evaluation of Fumaria parviflora L. extract loaded nanocapsules obtained by green extraction methods in oxidative stability of sunflower oil. Journal of Food Measurement and Characterization, 15(3), 2448-2457. - Rodrigues, S., Pinto, G.A. and Fernandes, F.A., 2008. Optimization of ultrasound extraction of phenolic compounds from coconut (Cocos nucifera) shell powder by response surface methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 15(1): 95-100. - Rouhani, H., 2016. Determination some the ecological, antioxidant and antimicrobial properties of caper (Capparis spinosa) in habitat Gonabad. M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Torbat-e-Heydarieh, Torbat-e-Heydarieh. - Safarzaei, A., Esmaeilzadeh Kenari, R. and Farahmandfar, R., 2023. Optimization of aqueous extraction conditions of phenolic and antioxidant compounds of Caper (Capparis spinosa) leaves and roots using response surface methodology. Journal of Food Science and Technology (Iran), 138(20): 26-40. - Safarzaei, A., Sarhadi, H. and Dashipour, A.R., 2022. Optimization of antimicrobial and antioxidant aextraction of caper (Capparis spinosa) leaves and roots assisted by ultrasonic waves. Journal of Innovation in Food Science and Technology, 13(4): 31-50. - Safarzaei, A., Sarhadi, H., Khodaparast, M.H.H., Shahdadi, F. and Dashipour, A.R., 2020. Optimization of aqueous and alcoholic extraction of phenolic and antioxidant compounds from Caper (Capparis spinosa L.) Roots assisted by ultrasound waves. Zahedan Journal of Research in Medical Sciences, 22(4): e100747. - Sharififar, F., Moshafi, M.H., Mansouri, S.H., Khodashenas, M. and Khoshnoodi, M., 2007. In vitro evaluation of antibacterial and antioxidant activities of the essential oil and methanol extract of endemic Zataria multiflora Boiss. Food Control, 18(7): 800-805. - Smaoui, S., Ben Hlima, H., Fourati, M., Elhadef, K., Ennouri, K. and Mellouli, L., 2020. Multiobjective optimization of Phoenix dactylifera L. seeds extraction: mixture design methodology for phytochemical contents and antibacterial activity. Journal of Food Processing and Preservation, 44(10): e14822. - Sohrabi, F. and Kavoosi, G.R., 2018. Optimization of ultrasound extraction of phenolic compounds from coconut (Cocos nucifera) shell powder by response surface methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 15(1): 95-100. - Tlili, N., Nasri, N., Saadaoui, E., Khaldi, A. and Triki, S., 2009. Carotenoid and tocopherol composition of leaves, buds, and flowers of Capparis spinosa grown wild in Tunisia. Journal of agricultural and food chemistry, 57(12): 5381-5385. - Tsiaka, T., Lantzouraki, D.Z., Polychronaki, G., Sotiroudis, G., Kritsi, E., Sinanoglou, V.J., Kalogianni, D.P. and Zoumpoulakis, P., 2023. Optimization of ultrasound-and microwave-assisted extraction for the determination of phenolic compounds in peach byproducts using experimental design and liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Molecules, 28(2): 518. - Wang, J., Sun, B., Cao, Y., Tian, Y. and Li, X., 2008. Optimization of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from wheat bran. Food Chemistry, 106(2):804-810. - Wu, Y., Cui, S.W., Tang, J. and Gu, X., 2007. Optimization of extraction process of crude polysaccharides from boat-fruited sterculia seeds by response surface methodology. Food chemistry, 105(4): 1599-1605. - Yang, T., Liu, Y., Wang, C. and Wang, Z., 2008. Advances on investigation of chemical constituents, pharmacological activities and clinical applications of Capparis spinosa. Zhongguo Zhong yao za zhi= Zhongguo zhongyao zazhi= China journal of Chinese materia medica, 33(21): 2453-2458. - Zeggwagh, N., Michel, J. and Eddouks, M., 2007. Cardiovascular effect of Capparis spinosa aqueous extract. part VI: in vitro vasorelaxant Effect. American Journal of Pharmacology and Toxicology, 2(3): 135-139. - Zhou, H., Jian, R., Kang, J., Huang, X., Li, Y., Zhuang, C., Yang, F., Zhang, L., Fan, X., Wu, T. and Wu, X., 2010. Anti-inflammatory effects of caper (Capparis spinosa L.) fruit aqueous extract and the isolation of main phytochemicals. Journal of agricultural and food chemistry, 58(24): 12717-12721. - Zia-Ul-Haq, M., Ćavar, S., Qayum, M., Imran, I. and Feo, V.d., 2011. Compositional studies: antioxidant and antidiabetic activities of Capparis decidua (Forsk.) Edgew. International journal of molecular sciences, 12(12): 8846-8861. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 94 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 58 |
||