ویژگی ضداکسایشی و ممانعت کنندگی آلفا آمیلازی و آلفاگلوکوزیدازی پلی ساکارید با روش آنزیمی و اسیدی از پوست انار

نویسندگان
حسن احمدی گاولیقی 1
مهدی طبرسا 2
مریم قادری قهفرخی 3
1 دانشیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشیار، گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
3 استادیار، گروه بهداشت مواد غذائی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
10.52547/fsct.18.117.145
چکیده
پوست انار اصلی ترین محصول جانبی در طی فرآوری انار است که منبع ارزشمندی از ترکیبات زیست فعال با اثرات مفید برای سلامتی است. این مطالعه به طور مقایسه ای تاثیر دو روش استخراج (آنزیمی و اسیدی) بر روی پوست انار را با اندازه گیری میزان فعالیت زیستی آنها از نظر محتوای فنل کل ، فعالیت ضداکسایشی با استفاده از مهار رادیکال های آزاد 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) و مهار رادیکال کاتیون 2,2′-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) و ویژگی ضد دیابتی با اندازه گیری فعالیت مهار کنندگی آنزیم آلفا آمیلاز و آلفا گلوکوزیداز مورد بررسی قرار داده شده است. میزان فنل کل برای هر دو پکتین استخراجی با روش آنزیمی و اسیدی به ترتیب برابر با 243 و 116 میلی گرم گالیک اسید در گرم ماده خشک (GAE mg/g dw) بود. میزان غلظت مهار 50 درصد فعالیت مهار کنندگی رادیکال (IC50) DPPH نمونه پکتین استخراجی با روش آنزیمی (8/136 میکرو گرم/ میلی لیتر) بطور معنی داری کمتر از نمونه پکتین استخراجی با روش اسیدی (4/652 میکرو گرم/ میلی لیتر) بود (05/0p ˂ ). IC50 رادیکال کاتیونی ABTS نمونه پکتین استخراجی با روش آنزیمی و نمونه پکتین استخراجی با روش اسیدی به ترتیب برابر با 361 و 945 میکرو گرم/ میلی لیتر بود. فعالیت مهار کنندگی آنزیم های آلفا آمیلازی و آلفا گلوکوزیدازی پکتین استخراجی با روش آنزیمی قوی تر از نمونه پکتین اسیدی بود. میزان فعالیت مهار کنندگی آنزیم آلفا آمیلازی تمام نمونه ها قوی تر از فعالیت مهار آنزیم آلفا گلوکوزیدازی بود. نتایج نشان داد که پکتین استخراجی با روش آنزیمی دارای توان بالقوه ضد اکسایشی و ضد دیابتی بوده و می تواند به عنوان ماده فراسودمند مورد قبول در فرمولاسیون مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
پلی ساکارید پکتینی
پوست انار
ضد اکسایشی
ضد دیابتی

موضوعات

عنوان مقاله English

Antioxidant, α-amylase and α-glucosidase inhibition properties of polysaccharide from pomegranate peel via enzymatic and acidic approach

نویسندگان English

Hassan Ahmadi Gavlighi 1
Mehdi Tabarsa 2
Maryam Ghaderi Ghahfarokhi 3
1 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Department of Seafood Processing, Tarbiat Modares University, Nur, Iran
3 Assistant Professor, Department of Food Hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده English

Pomegranate peel is the main by-product during pomegranate processing that valuable source of bioactive compounds with health-beneficial effects. This study has comparatively assessed the effects of two extraction methods (enzymatic and acidic) on pomegranate peel by measuring their bioactivity in terms of total phenolic content (TPC), antioxidant activity, and antidiabetic properties using the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging and 2,2′-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) radical cation decolourization assays, and the α-amylase and α-glucosidase inhibition assays. The TPC mg gallic acid equivalents per g dry weight (GAE mg/g dw) of extracted pectin was ~ 243 and ~ 116 for enzymatic and acidic methods, respectively. The DPPH IC50 of enzymatic pectin was significantly lower than that of acidic pectin (p < 0.05). The ABTS IC50 of enzymatic pectin and acidic pectin was ~ 361 and ~ 945, respectively. The enzymatic pectin showed a significantly stronger α-amylase and α-glucosidase inhibition effect as compared to the acidic pectin. The α-amylase inhibition was stronger than α-glucosidase inhibition for all samples.

The results indicated that enzymatic extracted pectin showed antioxidant and antidiabetic potential, which could be considered as a promising candidate for functional foods in food formulation.

کلیدواژه‌ها English

Pectic polysaccharides
pomegranate peel
Antioxidant
Antidiabetic
[1] Saed, L., Deihim, Z., Naghshbandi, M. K., Rajabnia, M., and Naleini, S. N. 2019. Cardiovascular events in patients with over 10 years history of type 2 diabetes mellitus, Diabetes and Metabolic Syndrome: Clinical Research and Reviews, 13: 68-72.
[2] Liu, J., Willför, S., and Xu, C. 2015. A review of bioactive plant polysaccharides: Biological activities, functionalization, and biomedical applications, Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre, 5: 31-61.
[3] May, C. D. 1990. Industrial pectins: sources, production and applications, Carbohydrate Polymers, 12: 79-99.
[4] Zapata, A. D. Z., Montoya, C. A. G., Cavalitto, S. F., Hours, R. A., and Rojano, B. A. 2012. Enzymatic maceration of albedo layer from sour orange (Citrus aurantium L.) with protopectinase-se and measurement of antioxidant activity of the obtained products, LWT-Food Science and Technology, 45: 289-294.
[5] Sabater, C., Corzo, N., Olano, A., and Montilla, A. 2018. Enzymatic extraction of pectin from artichoke (Cynara scolymus L.) by-products using Celluclast® 1.5 L, Carbohydrate Polymers, 190: 43-49.
[6] Vasco-Correa, J., and Zapata, A. D. Z. 2017. Enzymatic extraction of pectin from passion fruit peel (Passiflora edulis f. flavicarpa) at laboratory and bench scale, LWT-Food Science and Technology, 80: 280-285.
[7] Lim, J., Yoo, J., Ko, S., and Lee, S. 2012. Extraction and characterization of pectin from Yuza (Citrus junos) pomace: A comparison of conventional-chemical and combined physical–enzymatic extractions, Food Hydrocolloids, 29: 160-165
[8] Abid, M., Cheikhrouhou, S., Renard, C. M., Bureau, S., Cuvelier, G., Attia, H., and Ayadi, M. 2017. Characterization of pectins extracted from pomegranate peel and their gelling properties, Food Chemistry, 215: 318-325.
[9] Akhtar, S., Ismail, T., Fraternale, D., and Sestili, P. 2015. Pomegranate peel and peel extracts: Chemistry and food features, Food Chemistry, 174: 417-425.
[10] Ahmadi Gavlighi, H., Tabarsa, M., You, S., Surayot, U., and Ghaderi-Ghahfarokhi, M. 2018. Extraction, characterization and immunomodulatory property of pectic polysaccharide from pomegranate peels: Enzymatic vs conventional approach, International Journal of Biological Macromolecules, 116: 698-706.
[11] Sadeghinejad, N., Sarteshnizi, R. A., Ahmadi Gavlighi, H., and Barzegar, M. 2019. Pistachio green hull extract as a natural antioxidant in beef patties: Effect on lipid and protein oxidation, color deterioration, and microbial stability during chilled storage, LWT-Food Science and Technology, 102: 393-402.
[12] Brand-Williams, W., Cuvelier, M.-E., and Berset, C. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity, LWT-Food Science and Technology, 28: 25-30.
[13] Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., and Rice-Evans, C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay, Free Radical Biology and Medicine, 26: 1231-1237.
[14] Apostolidis, E., Kwon, Y.-I., and Shetty, K. 2007. Inhibitory potential of herb, fruit, and fungal-enriched cheese against key enzymes linked to type 2 diabetes and hypertension, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 8: 46-54.
[15] Meini, M.-R., Cabezudo, I., Boschetti, C. E., and Romanini, D. 2019. Recovery of phenolic antioxidants from Syrah grape pomace through the optimization of an enzymatic extraction process, Food Chemistry, 283: 257-264.
[16] Harris, P. J., and Smith, B. G. 2006. Plant cell walls and cell‐wall polysaccharides: structures, properties and uses in food products, International Journal of Food Science and Technology, 41:129-143.
[17 Chen, R., Liu, Z., Zhao, J., Chen, R., Meng, F., Zhang, M., and Ge, W. 2011. Antioxidant and immunobiological activity of water-soluble polysaccharide fractions purified from Acanthopanax senticosu, Food Chemistry, 127: 434-440.
[18] Li, X., and Wang, L. (2016) Effect of extraction method on structure and antioxidant activity of Hohenbuehelia serotina polysaccharides, International Journal of Biological Macromolecules, 83: 270-276.
[19] Oki, T., Matsui, T., and Osajima, Y. 1999. Inhibitory effect of α-glucosidase inhibitors varies according to its origin, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47: 550-553.
[20] Zhang, L., Hogan, S., Li, J., Sun, S., Canning, C., Zheng, S. J., and Zhou, K. 2011. Grape skin extract inhibits mammalian intestinal α-glucosidase activity and suppresses postprandial glycemic response in streptozocin-treated mice, Food Chemistry, 126: 466-471.
[21] Mirab, B., Gavlighi, H. A., Sarteshnizi, R. A., Azizi, M. H., and Udenigwe, C. C. 2020. Production of low glycemic potential sponge cake by pomegranate peel extract (PPE) as natural enriched polyphenol extract: Textural, color and consumer acceptability, LWT-Food Science and Technology, 134, 109973.