بررسی استخراج ترکیبات بیواکتیو از جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس به روش خیساندن در حلال اتانلی به کمک اولتراسوند

نویسندگان
بهنام باقی زاده کوهستانی 1
محمد گلی 1
شریفه شاهی 2
1 گروه علوم و صنایع غذایی، واحد اصفهان (خوراسگان،) دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
2 مرکز تحقیقات لیزر و بیوفوتونیک در فناوریهای زیستی، واحد اصفهان (خوراسگان،) دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
10.22034/FSCT.19.135.45
چکیده
اسپیرولینا پلاتنسیس بدلیل دارای بودن مواد مغذی و ویژگی های مربوط به بهبود سلامتی، کاربردهای زیادی در کشاورزی، صنایع غذایی، دارویی، و لوازم آرایشی دارد. بنابراین، استخراج ترکیبات زیست فعال آن هنوز یک چالش است. هدف از مطالعه حاضر، استخراج ترکیبات فنولی با استفاده از دو روش اولتراسوند و خیساندن و بررسی تاثیر روش های استخراج و غلظت عصاره بدست آمده از ریزجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس بر محتوی فنول کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بود. عصاره جلبک اسپیرولینا به دو روش خیساندن و اولتراسونیک در 3 حلال الکل (اتانول96%) آب-الکل (اتانول50%) و آب (اتانول0%) اندازه گیری شد. سپس میزان فنول ها, فلاونوئید کل, آنتوسیانین ها, میزان مهار رادیکال آزاد DPPH و میزان کلروفیلa و کاروتنوئید آن محاسبه شد. بالاترین مقادیر فنول کل در تیمار (اتانول 96%-خیساندن) و فلاونوئید، آنتوسیانین در تیمار ((اتانول 96%-اولتراسوند)، مشاهده شد. در نتیجه استخراج حلال با استفاده از اوتراسوند استخراج ترکیبات فراسودمند را افزایش داده و منجر به فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتر می شود.
کلیدواژه‌ها
اولتراسوند
خیساندن
اسپیرولینا پلاتنسیس
فنول کل
فعالیت آنتی‌اکسیدانی

موضوعات

عنوان مقاله English

The survey of bioactive compounds extraction from Spirulina platensis algae by ultrasound-assisted ethanolic maceration

نویسندگان English

Behnam Baghizadeh Kohestani 1
Mohammad Goli 1
Sharifeh Shahi 2
1 Department of Food Science & Technology, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Laser and Biophotonics in Biotechnologies Research Center, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده English

Spirulina platensis found enormous applications in agriculture, food industry, pharmacy, cosmetics, medicine, mainly because of its high nutritional content and health-promoting properties. Therefore, the extraction of bioactive compounds from it remains a challenge. The objective of this work was to investigate comparison ultrasound and maceration techniques for the extraction of phenolic compounds from microalgae Spirulina platensis. Individual food-grade solvents (water (0% ethanol), ethanol (96% ethanol)) and their mixture (50% water +50% ethanol), were used for the extraction procedures. The optimal extraction condition for phenolic compounds was found at maceration when 96% ethanol was used as the solvent. Moreover, the highest yield of carotenoids and flavonoid extraction was found by sonication when 96% ethanol was used as the solvent. The use of ultrasound-assisted food-grade solvent extraction increased the extraction of the high-value added compounds and therefore resulted in higher antioxidant activities.

کلیدواژه‌ها English

Ultrasound
Maceration
Spirulina platensis
Total Phenol
Antioxidant activity
Aiguo, L., Feng, J., Hu, B., Lv, J., Qi, L., Nan, F.C.Y. Chen, O., Xie, S. (2017). Arthrospira (spirulina) platensis extract improves oxidative stability and product quality of Chinese style pork sausage. Journal of Appliedy phycology, 30: 1667-1677.
Alavi, N., Karamet, M., Golmakani, M., Lari, A., Shekarforosh, S. , & Nowrozi, M. (2014). Improving the oxidation stability of virgin olive oil using spirulina microalgae as a natural antioxidant. Journal of Nutrition Sciences and Food Industries of Iran, 10(4): 63-74.
Al Juhaimi, F., Ozcan, M.M., Ghafoor, K., Babiker, E.E., Hussain, S. (2018). Comparison of cold-pressing and soxhlet extraction systems for bioactive compounds, antioxidant properties, polyphenols, fatty acids and tocopherols in eight nut oils. J. Food Sci. Technol., 55: 3163-3173.
Banayan, S., Jahadi, M., & Fazel, M. (2019). Investigating the influencing factors on the production of chlorophyll and carotenoid pigments from Spirulina platensis using the Berman platelet design. Journal of Food Microbiology, 7(2): 70-81.
Ciulca, S., Roma, G., Alexa, E., Radulov, I., Cocan, I., Madosa, E., & Ciulca, A. (2021). Variation of Polyphenol Content and Antioxidant Activity in Some Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) Populations from Romania. Agronomy, 11: 2557.
Dewi, N., Kurniasih, A., & Purnamayanti, L. (2018). Physical Properties of Spirulina Phycocyanin Microencapsulated with Maltodextrin and Carrageenan. Philippine Journal of Science, 147(2): 201-207.
Farahmand, M., Golmakani, M.T., Mesbahi, G., Farahnaky, A. (2017). Investigating the Effects of Large-Scale Processing on Phytochemicals and Antioxidant Activity of Pomegranate Juice. Journal of Food Processing and Preservation, 41(2): e12792.
Ghanbari, H., Sarmad, J., Ghafouri, Kh., and Zamani, H. (2014). Investigating the antioxidant activity of spirulina microalgae and measuring the antimicrobial properties of this microalgae and the phycocyanin pigment extracted from it. Gilan University, Faculty of Basic Sciences, Department of Biology (Plant Physiology Major), Scientific Information Database of Iran (Ganj), Research Thesis, Ministry of Science, Research and Technology.
Goli, A.H., Barzegar, M., & Sahari, M.A. (2005). Antioxidant activity and total phenolic compounds of pistachio (Pistachia Vera) hull extracts. Food Chemistry, 92(3): 521-525.
Hasan Sultan, T., Nowrozi, M., and Amoozgar, M.A. (2015). Investigating the amount of chlorophyll a, b and total carotenoids as well as the antioxidant activity of four species of green algae isolated from the shores of Golestan, Caspian Sea. New Journal of Cell-Molecular Biotechnology, 6(24): 36-31.
Jung, F.a., Kruger-Genge, A.b., Waldeck, P.c., Kupper, J. H. (2019). Spirulina platensis, a super food? Journal of Cellular Biotechnology, vol. 5, no. 1, pp. 43-54.
Li, S., Wei, Y., Fang, Y., Zhang, W., Zhang, B. (2014). DSC study on the thermal properties of soybean protein isolates/corn starch mixture. J. Therm. Anal. Calorim., 115, 1633-1638.
Pathaka, J., Ahmeda, H., Rajneesha, Singhb, S.P., Häderc, D.P., & Sinha, R.P. (2019). Genetic regulation of scytonemin and mycosporine-like amino acids (MAAs) biosynthesis in cyanobacteria. Plant Gene, 17: 100172.
Rodrigues, L.R., & Jose, J. (2020). Exploring the photo protective potential of solid lipid nanoparticle-based sunscreen cream containing Aloe vera. Environmental Science and Pollution Research, 27: 20876-20888.
Ramirez-Rodrigues, M.M., Estrada-Beristain, C., Metri-Ojeda, J., Perez-Alva, A., Baigts-Allende, D.K.) 2021(. Spirulina platensis Protein as sustainable Ingredient for nutritional food products development. Sustainability, 13(12): 6849.
Shalaby E.A., Shanabو S.M.M., Singhو V. (2010). Salt stress enhancement of antioxidant and antiviral efficiency of Spirulina platensis, J. Med. Plants Res. 4(24): 2622-2632.
Zhang, N., Li, F., Zhang, T. Li, Chun-Yang, Zhu, L. Yan, S. (2022). Isolation, identification, and molecular docking analysis of novel ACE inhibitory peptides from Spirulina platensis. Eur Food Res Technol 248, 1107-1115.