چکیده:

گیاهان دارویی حاوی ترکیبات ثانویه وسیعی هستند که اغلب دارای فعالیت زیستی مهمی می باشند و از آنجایی که عصاره های گیاهی به طور وسیعی در صنایع دارویی، غذایی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند، فن آوری های عصاره گیری مورد ارزیابی قرارگرفته تا بتوانند این ترکیبات فعال را از منابع گیاهی استخراج نماید . استخراج به کمک امواج فراصوت یکی از مهم ترین روش های استحصال ترکیبات ارزشمند از منابع گیاهی است. عناب از میوههای بسیار مفید است که علاوه بر خواص تغذیهای دارای موارد استفاده زیادی به عنوان یک گیاه دارویی است. در طب سنتی ایران نیز مصرف جوشانده عناب برای درمان سرفه، سرماخوردگی و آنفلوانزا و انواع گلودرد بسیار توصیه شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر امواج فراصوت و بهینه سازی فاکتورهای تأثیرگذار بر راندمان استخراج مواد مؤثره از میوه و هسته عناب انجام پذیرفت.

در این تحقیق از طراحی Box-Behnken به منظور بررسی تأثیر زمان، دما و نسبت حجم حلال به ماده جامد تحت فرایند اولتراسونیک بر میزان راندمان استخراج استفاده شد. روش سطح پاسخ نیز به منظور تعیین نقاط بهینه فرایند استخراج ترکیبات مؤثره به کمک اولتراسونیک جهت دستیابی به حداکثر راندمان استخراج از میوه و هسته عناب مورد استفاده قرار گرفت. به منظور آنالیز کمی ترکیبات استخراجی، نمونه استری شده به دستگاه GC-FID تزریق شد و با دستیابی به بهترین برنامه ریزی دمایی جهت شناسایی مواد مؤثره تزریق به GC-MS انجام شد.
به طور کلی نتایج حاصل از این مطالعه مؤید این است که استخراج ترکیبات مؤثره هسته و میوه عناب با کمک امواج فراصوت یک روش مناسب در استخراج این ترکیبات ارزشمند می باشد که می تواند به عنوان یک روش کارا در فرایند استخراج صنعتی روغن و همچنین سایر ترکیبات مؤثره گیاهی مد نظر قرار گیرد.

واژگان کلیدی: عناب، امواج فراصوت، Box-Behnken، روش سطح پاسخ، اولتراسونیک

-۱ مقدمه:

نام علمی عناب Ziziphus jujuba Mill. یا.Ziziphus vulgaris Lam می باشد که از تیره ی Rhamnaceae و از راسته Rhamnales می باشد. گیاهان تیره عناب به صورت درخت یا درختچه های غالبا خاردار و به ندرت علفی می باشند. در بین آن ها، انواعی با ساقه بالا رونده نیز یافت می شود. مجموعا شامل ۵۰ جنس و ۶۰۰ گونه اند که بیش تر در اروپا و نواحی استوایی پراکندگی دارند. از اختصاصات آن ها این است که برگ های ساده، غالبا متناوب و گل های منظم، نر- ماده یا بر دو نوع نر و ماده، پلی گام – دو پایه و یا یک پایه دارند. کاسه گل آن ها مرکب از۴ تقسیم (زود-افت) و جام گل آن ها شامل ۴ تا ۵ گلبرگ (به ندرت فاقد گلبرگ) است. پرچم های آن ها معمولا به تعداد قطعات جام گل و تخمدان آن ها آزاد یا کم و بیش متصل به کاسه گل و غالبا دارای ۳ خانه می باشد. میوه آن ها به صور مختلف خشک شکوفا یا ناشکوفا و یا گوشت دار و به صورت شفت و محتوی یک یا چند دانه است (زرگری،۱۳۶۷، .(۶۱۹-۶۲۱ عناب دارای لعاب فراوان، حدود ۵ مواد پروتئینی، ۴ مواد قندی، مقدار زیادی ویتامین C و املاح آلی می باشد. عناب دارای مقدار زیادی موسیلاژ، اسید مالیک و اسید سیتریک می باشد. روغن عناب دارای اولئیک اسید، لینولئیک اسید، پالمتیک اسید و فیتوسترول است.

عصاره آن موجب مهار اثر رادیکالهای آزاد (به عنوان عامل افزایش التهاب) میگردد. حاوی آنتیاکسیدانهای طبیعی چون ویتامینC، کاروتنوئیدها و فلاوونوئید است. همچنین موجب تقویت سیستم ایمنی میشود. ترکیبات اتری موجود در آن عامل مهار کنندهای در افزایش قند خون است. همچنین مقادیر پارامترهای بیوشیمیایی مانند قند خون، اوره، کراتینین، کلسترول سرم، تریگلیسیرید سرم، HDL، LDL، هموگلوبین و هموگلوبین گلیکوزیله را به طور قابل توجهی به سطح نرمال نزدیک میکند.

روش های مختلف استخراج به طور وسیع به منظور به دست آوردن چنین ترکیب های طبیعی با ارزشی مورد بررسی قرار گرفته اند. روش های سنتی استخراج مانند روش غرقابی و سوکسله نیاز به صرف زمان طولانی و مقدار حلال زیادی داشته، همچنین از لحاظ دمایی ایمن نبوده و سبب تجزیه تعدادی از ترکیبات موجود می شوند. بنابراین نیاز به روش های استخراج جدید با زمان استخراج کوتاه تر، مصرف حلال آلی کم تر و ایجاد آلودگی کم تر، افزایش یافته است. استخراج به کمک امواج فراصوت یکی از مهم ترین روش های استحصال ترکیبات ارزشمند از منابع گیاهی است است .(Vilkhu, et al.,2008:161-169) امواج اولتراسوند امواج صوتی با فرکانس های بالاتر از ۲۰ کیلو هرتز می باشند که نوسان های مکانیکی در یک ماده جامد، مایع و گاز ایجاد می کنند. بر خلاف امواج الکترومغناطیسی امواج صوتی باید در یک ماده پخش شوند و دارای چرخه های انبساط و انقباض در طی پخش در محیط می باشند. انبساط سبب افزایش فاصله مولکولی شده و انقباض آن ها را با هم تحت فشار قرار می دهد. در حالت انبساط، حباب هایی در یک مایع ایجاد می شود و فشار منفی تولید می کند. حباب های تشکیل شده، رشد و در نهایت متلاشی می شوند .(Ji, et al., 2006:455-462) تاثیرات مکانیکی اولتراسوند، باعث نفوذ حلال بیش تر به درون مواد سلولی شده و انتقال جرم را بهبود می دهد. همچنین اولتراسوند می تواند در طی استخراج دیواره های سلولی را تخریب و موجب تسهیل آزادسازی محتوای آن شود.در کل استخراج به کمک اولتراسوند یک روش ساده بوده و جایگزین مناسبی برای روش های سنتی استخراج است. فواید اصلی استفاده از اولتراسوند در استخراج جامد-مایع شامل افزایش بازده استخراج و سرعت استخراج است. اولتراسوند می تواند دمای عملیاتی را کاهش دهد و امکان استخراج ترکیبات حساس به حرارت را فراهم سازد. در مقایسه با تکنیک های استخراج جدید دیگر همچون استخراج با مایکروویو، دستگاه اولتراسوند ارزان تر و اجرای آن راحت تر می باشد. استخراج به کمک اولتراسوند مشابه استخراج با سوکسله می تواند با هر حلالی برای استخراج دامنه وسیعی از ترکیبات طبیعی استفاده شود . (Wang & Weller,2006: 300-312) هدف از این پژوهش بررسی پارامترهای مؤثر از قبیل زمان، دما و نسبت حجم حلال به وزن نمونه گیاهی بر استخراج ترکیبات مؤثره گیاهی و بهینه سازی این پارامترها با روش سطح پاسخ و هم چنین شناسایی ترکیبات استخراجی با کروماتوگرافی گازی است.

-۲ مواد و روش ها:

-۱-۲ مواد شیمیایی :

مواد شیمیایی مورد استفاده در این پروژه کلروفرم، متانول، اتانول، -n هگزان و اسید سولفوریک بودند. تمامی مواد مورد استفاده دارای خلوص بالایی بوده و از شرکت معتبر (مرک) خریداری شدند.

-۲-۲تهیه و آماده سازی نمونه گیاهی:

ابتدا نمونه عناب تحت نظر کارشناس، از منابع طبیعی شهر بیرجند خریداری و پس ازتفکیک بافت گوشتی میوه از هسته، زمان لازم جهت خشک شدن هر دو بخش سپری شد و در نهایت به منظور افزایش سطح تماس گیاه و حلال هنگام فرآیند استخراج با استفاده از آسیاب از هر دو بخش گیاه پودر تهیه شد. میانگین اندازه ذرات آسیاب شده ۰/۴ میلی متر بود.