مقدمه
1-1- خرمالو
1-1-1- گیاهشناسی خرمالو
خرمالو (Diospyros kaki L.) متعلق به خانواده Ebenaceae است که آبنوس چوب سخت بومی سری لانکا و جنوب شرق آسیا را نیز شامل می شود. تقریبا 200 گونه در جنس Diospyros وجود دارد. خرمالو که کاکی یا خرمالوی شرقی نیز نامیده می شود عمدتا برای تولید میوه کشت و کار می شود. خرمالو از چین منشا گرفته است اما به مدت مدیدی در ژاپن پرورش داده شده است. تنوع زیادی در مواد گیاهی تولید کننده میوه، در ژاپن یافت شده است و فرم های میوه بدون مزه گس از ژاپن منشا گرفته اند. میوه مخصوصا در چین، کره و ژاپن ارزش اقتصادی پیدا کرده است. این درخت خزان دار، به خاطر رنگ برگهای زیبا مخصوصا در پاییز دارای اهمیت است. خرمالو با نام انگلیسی persimmon بواسطه دارا بودن مقادیر بالای پروآنتوسیانیدین (تانن کندانس شده) مطرح است و به طور گسترده این میوه در چین، ژاپن و کره مورد استفاده قرار می گیرد. پروآنتوسیانیدین خرمالو دارای عملکردهای فیزیولوژیکی مختلف از جمله فعالیت آنتی اکسیدانی، ضد التهابی، ضد میکروبی و نیز اثرات بازدارندگی آنزیمی و سم زدایی بر زهر مار می باشد (ایکسیو و همکاران، 2012).
درخت خرمالو گیاهی خزان دار به ارتفاع 6 متر یا بیشتر است. زمان گلدهی اواخر بهار و اوایل تابستان و زمان بلوغ میوه پاییز می باشد. خرمالو در غرب، سیب شرقی نیز نامیده میشود، میوهای است کروی شکل با پوست بسیار نازک که رنگ آن از زرد متمایل به نارنجی تا نارنجی پررنگ متغیر است. قطر این میوه بین 3 تا 8 سانت میباشد و به جز هسته که در برخی گونههای آن دیده میشود، تمام قسمتهای آن خوراکی است (موات، 1990؛ تیان و همکاران، 2012).
1-1-2- اثرات فارماکولوژیکی خرمالو
دو نوع خرمالو وجود دارد: خرمالوهای دارای گسی و بدون گس. طعم گس که در میوه یافت می شود در نتیجه وجود سلول های تانن در گوشت میوه است. اگر تانن محلول باشد،عمل جویدن و خوردن میوه، سلول ها را پاره کرده و تانن را آزاد ساخته و گس احساس می شود. خرمالو در طب سنتی جهت درمان سرماخوردگی، فشارخون، تنگی نفس، رعشه، سرمازدگی، سوختگی و خونریزی استفاده می شود (موات، 1990؛ تیان و همکاران، 2012). مطالعات اخیر بر روی پالپ و پوست خرمالو نشان داده است که خرمالو یک ماده آنتیاکسیدان، ضد دیابت و محافظ DNA علیه آسیب اکسیداتیو است. عصاره خام خرمالو حاوی مخلوط پیچیدهای از ویتامینها، پی کوماریک اسید، گالیک اسید، فلاونوئیدها و تانن های کندانس شده است (جانگ و همکاران، 2009).
خرمالو غنی از فیبر، بتاکاروتن و ویتامین A میباشد و همچنین دارای مقدار قابل توجهی ویتامین های B1 ، B2،B3 و C می باشد و نیز دارای مواد معدنی ضروری برای بدن مانند کلسیم، گوگرد، آهن، فسفر، منیزیم و پتاسیم است و نیز حاوی مواد آنتی اکسیدانی همچون تانن، لیکوپن، پکتین، فنول و اسید میباشد. برگ درخت خرمالو حاوی فلاونوئیدها است که خاصیت ضد فشار خون، ضد سرطان و ضد موتاژن دارد ( سان و همکاران، 2011).
خاصیت آنتی اکسیدانی میوه خرمالو بالا است و بطور مؤثری از بروز انواع سرطان خصوصأ سرطان ریه و پوست و کبد جلوگیری می کند. دانه میوه خرمالو که کوبیده و به صورت گرد درآمده باشد سنگ کلیه و مثانه را میریزاند بدون آنکه به عمل جراحی نیازی باشد. مصرف خرمالو باعث افزایش آنتی اکسیدانها و کنترل رادیکالهای آزاد می شود ( سان و همکاران، 2011).
خصوصیات کلی گیاه آفتابگردان
آفتابگردان یک گیاه یک ساله است، ارتفاع آن به ۳-۱ متر می رسد. در قسمت سر گیاه گلبرگهای باریکی به شکل شعاعی قرار گرفته اند و یک صفحه دایره ای شکل را تشکیل داده اند. از هر یک از گلبرگها یک دانه بعمل می آید. در حدود ۷۰ روز پس از کاشتن گیاه گلها ظاهر می شوند. دانه ها در مدت ۱۳۰ روز می رسند و می توان ۱۰ روز پس از این زمان دانه ها را برداشت کرد (بوکیش، ۱۹۹۸).
گیاه آفتابگردان در آب و هوای معتدل (معتدل تا گرم معتدل) مخصوصاً در آمریکا، اروپا و چین و بیشتر در نواحی با درجه حرارتهای بین ۲۰ و ۲۵ درجه سانتیگراد کشت می شود. (اوتینو و همکاران، ۱۹۹۳ و بوکیش، ۱۹۹۸).
۱-۳-۳- ترکیب روغن آفتابگردان معمولی
روغن آفتابگردان یکی از مهمترین منابع روغن گیاهی بوده و حدود ۸۵ درصد اسیدهای چرب آن از نوع غیر اشباع (عمدتا اسید لینولئیک و اسید اولئیک) می باشد و مقدار اسیدهای چرب اشباع آن (اساساً پالمیتیک و استئاریک) از ۱۵ درصد کل اسیدهای چرب موجود تجاوز نمی کند. ساختار روغن آفتابگردان نظیر اکثر روغنهای نباتی اساساً از تری اسیل گلیسرولها (۹۹-۹۸%) و یک جزء کوچک است که شامل فسفولیپیدها، توکوفرول ها، استرولها، و مومها است و معمولاً بخش غیرقابل صابونی نامیده می شوند (مرین، ۱۹۹۸ ). از نظر تغذیه ای این روغن مقدار زیادی اسید چرب اساسی (اسید لینولئیک) دارد و در مقایسه با سایر اسیدهای چرب مقدار اسید پالمیتیک آن کم است (اسید پالمیتیک را عامل افزایش کلسترول خون می دانند).
مقدار اسید لینولنیک موجود در روغن آفتابگردان معمولی کم (کمتر از ۳/۰ درصد) و در نتیجه پایداری اکسیداتیو این روغن خوب است. علاوه بر آن منبعی غنی از ویتامین A ، ویتامین B ، ویتامین E ، فیبر و پروتئین و سرشار از مواد معدنی مختلف مانند پتاسیم ، منیزیم ، آهن ، فسفر، سلنیم ، کلسیم ، و روی می باشد (ملگارجو، ۱۹۹۸ و روزل و همکاران، ۱۹۸۳).
۱-۳-۴- خواص درمانی تخمه آفتابگردان
تخمه آفتابگردان کمکالری بوده و کلسترول خون را پایین میآورد. مصرف تخمه آفتابگردان برای رفع ناراحتیهای برونشیت، حنجره ، مشکلات ریوی و همچنین صاف شدن صدا مؤثر است . مهمترین خاصیت درمانی تخمه آفتابگردان تقویت چشم و بینایی انسان است . روغن آفتابگردان باعث جلوگیری از بازگشت بیماری MS در افراد درمان شده میشود(خواجه پور، ۱۳۸۹).
عوامل مؤثر در اکسیداسیون چربیها
روغنها بر اثر عوامل مختلفی اکسیده میشوند. ترکیبات حاصل ازاکسیداسیون بر طعم روغنهااثر میگذارند و چنانچه اکسیداسیون در سطح پیشرفتهای صورت گرفته باشد آنها را غیر قابل مصرف می کنند. به طور کلی بد طعمی[1] روغنها زمانی ظاهر می شود که مقدار قابل توجهی پراکسید در روغن تشکیل میگردد. تعداد و محل قرار گرفتن و ترکیب ایزومری پیوند دوگانه در اسیدهای چرب بر میزان اکسیداسیون آن تأثیر میگذارند. سرعت و مسیر اتواکسیداسیون به طور عمده بستگی به ترکیب چربی از نظر درجه غیراشباعیت و میزان اسیدهای چرب غیر اشباع موجود در آن دارد. میزان نسبت اکسیداسیون اسیدهای اولئیک، لینولئیک و لینولنیک به ترتیب 1 : 3/10 : 6/21 میباشد. در صورت عدم وجود پیوند دوگانه در اسید چرب، اکسیداسیون به کندی انجام میگیرد. اسیدهای چرب سیس سریعتر از نوع ترانس اکسید میگردند. سیستم پیوندهای دوگانه به صورت مزدوج نسبت به نوع غیر مزدوج به اکسیداسیون حساستر هستند. اسیدهای چرب در حالت استر شده با گلیسرول نسبت به حالت آزاد خود دیرتر اکسید میشوند که نشانه اثر حفاظتی ساختمان تریگلیسرید بر روی آنها میباشد. همچنین برخی نتایج تحقیقاتی بیان کرده اند که چنانچه اسیدهای غیراشباع در موقعیت 2 گلیسرید قرار گرفته باشند، نسبت به وقتی که در موقعیتهای 1و3 واقع شده باشند ممکن است دیرتر اکسید شوند (آندرسون و لینگنرت، 1999؛ پارکر و همکاران، 2003).
1-6- روشهای پایدار سازی روغنها
روشهای گوناگونی جهت اصلاح پایداری اکسیداتیو روغنهای با غیر اشباعیت زیاد مورد استفاده قرار گرفته است که از این جمله میتوان به هیدروژناسیون جزئی، اصلاح ژنتیکی دانههای روغنی، اختلاط روغنهای چند غیر اشباع با انواع اشباعتر یا تک غیراشباع، استفاده از آنتیاکسیدانها و اصلاح اسید چرب توسط استریفیکاسیون اشاره کرد (گویلن و کابو، 2002). در حین اکسیداسیون لیپید، آنتی اکسیدان ها با روش های مختلف مانند اتصال به یون های فلزی، مهار رادیکال ها و تخریب پراکسیدها وارد عمل میشوند و اغلب بابیش از یک مکانیسم عمل می کنند. این ترکیبات با هم اثر سینرژیستی و تقویت کنندگی دارند. در سیستم های غذایی، فعالیت آنتی اکسیدانی در جهت مهار پراکسیداسیون لیپیدهاست. با توجه به اینکه رادیکال های آزاد در سیستم های زنده میتوانند به پروتئین ها، DNA و دیگر مولکول های کوچک آسیب برسانند، استفاده از آنتی اکسیدان ها در صنعت غذا موثر و کارا شناخته شده است (مور و همکاران، 2001).
آنتی اکسیدان ها
آنتی اکسیدان ها به موادی اطلاق می گردد که قادر به ایجاد تأخیر، کند کردن و حتی توقف فرآیندهای اکسیداسیون می باشند. این ترکیبات می توانند به نحو مطلوبی از تغییر در رنگ و طعم مواد غذایی در نتیجه واکنش های اکسیداسیون جلوگیری کنند. مکانیسم اثر آنتی اکسیدان ها به این صورت است که با دادن اتم هیدروژن به رادیکال های آزاد، از گسترش واکنش های زنجیره ای اکسیداسیون جلوگیری می کنند. به این ترتیب کارآیی و درجه تأثیر یک آنتی اکسیدان به سهولت جدا شدن اتم هیدروژن از آن مربوط می شود. بدیهی است که رادیکال های آزاد به جا مانده از آنتی اکسیدان، پس از دادن هیدروژن باید حتی الامکان خود سبب تولید رادیکال از اسیدهای چرب و آغاز اکسیداسیون نشوند و توسط اکسیژن اکسید نگردند (دکر، 2002). در کل آنتی اکسیدان ها برای دو هدف مشخص به مواد غذایی افزوده می شوند:
1- ممانعت از اکسیداسیون لیپیدها و تشکیل رادیکال های آزاد در مواد غذایی تحت شرایط طولانی نگهداری یا حرارت دهی.
2- جلوگیری از افزایش غلظت رادیکال های آزاد پس از صرف غذا در شرایط بدن (پورکورنی، 2007).
[1] Off flavor
آنتی اکسیدان های مورد استفاده در مواد غذایی
۱-۹-۱- آنتی اکسیدان های سنتزی
استفاده از آنتی اکسیدان های طبیعی از سال های قبل از جنگ جهانی دوم، جهت پایدار سازی چربی ها در مواد غذایی مورد توجه قرار گرفت. اما از آنجایی که آماده سازی این آنتی اکسیدان ها کار دشواری بود و از طرفی کارآیی چندانی در پیش گیری از فرایند اکسیداسیون نداشتند، لذا پس از مدت زمان کوتاهی جای خود را به آنتی اکسیدان های سنتزی دادند (پورکونی، ۲۰۰۷). آنتی اکسیدان های سنتزی ارزان و در دسترس بوده و به دلیل ثبات و کارآیی بالا، مورد توجه قرار گرفتهاند. شناخته شدهترین آنتیاکسیدان های سنتزی شامل بوتیلات هیدروکسی تولوئن (BHT)، بوتیلات هیدروکسی آنیزول ( BHA)، ترت بوتیلات هیدروکسی کینون (TBHQ) و پروپیل، اکتیل و دودسیل گالات ها می باشند. (اسکین و رابینسون ۲۰۰۰؛ آنتولوویچ و همکاران،۲۰۰۴)
۱-۹-۲- آنتی اکسیدان های طبیعی
در سال های اخیر نقش رژیم های غذایی در سلامت انسان مورد توجه قرار گرفته است. به ویژه این که برخی مواد غذایی در نتیجه حضور برخی از ترکیبات بیوشیمیایی خاص، تأثیر مثبتی، روی سلامت فردی، وضعیت جسمانی و روحی افراد دارند. همچنین به دلیل اثرات جانبی نامطلوب برخی از ترکیبات دارویی شیمیایی و نیاز مصرف کنندگان برای استفاده از محصولات طبیعی و بدون افزودنی، تلاش برای یافتن چنین منابعی در حال افزایش است. یافته های علمی حاکی از آن است که میوه ها، سبزیجات، دانه ها، بذرها، مغزها و چای حاوی انواع مختلفی از مواد مغذی و غیرمغذی می باشند که اصطلاحاً به آنها ترکیبات شیمیایی گیاهی گفته می شود. این اصطلاح برای تمامی ترکیباتی با منشا گیاهی به ویژه آنهایی که از نظر بیولوژیکی فعال می باشند، به کار می رود. ترکیبات شیمیایی گیاهی فعالیت های زیستی متنوعی دارند که به واسطه آنها می توانند اثرات مفیدی را بر سلامتی انسان اعمال و از ابتلا به برخی از بیماری های مزمن نظیر انواع سرطان، بیماری های قلبی- عروقی و دیابت جلوگیری کنند. از مهمترین عملکردهای این ترکیبات میتوان به مهار رادیکال های آزاد، جلوگیری از اکسیداسیون LDL و شکستن DNA، تقویت سیستم ایمنی بدن، اثرات ضد میکروبی، آنتی اکسیدانی و ضد سرطانی آنها اشاره کرد (دیلارد و جرمن، ۲۰۰۰؛ لاگر، ۲۰۰۷). در سال های اخیر استفاده از آنتی اکسیدان های سنتزی، همانند سایر افزودنی های شیمیایی، به دلیل سمیت احتمالی و سرطان زایی آنها، محدود شده است. (ایکس هو ۲۰۰۳) امروزه بیشتر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه بر استفاده از آنتی اکسیدان های جدید و بدون خطر از منابع گیاهی، حیوانی، میکروبی و غذایی، تمرکز یافته اند. بیشتر آنتی اکسیدان های طبیعی قابل پذیرش، اجزای غذایی معمولی هستند که انسان همواره آنها را از طریق رژیم غذایی خود مصرف می کنند. از مهمترین منابع آنتی اکسیدانی موجود در رژیم غذایی می توان به توکوفرول ها، گلوتاتیون ها، اسید آسکوربیک و نمک های آسکوربات، کاروتنوئیدها و ترکیبات فنولی اشاره کرد (پوکورنی، ۲۰۰۷؛ برا و همکاران ، ۲۰۰۶ ).
پایداری اکسایشی روغنها با بهره گرفتن از عصاره های طبیعی آنتیاکسیدانی
تاکنون هیچ گونه گزارشی در منابع علمی مبنی بر کاربرد عصاره پوست خرمالو بر پایدارسازی روغن گزارش نشده است اما پایداری اکسیداتیو و فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس ها و عصاره های گیاهی مختلفی توسط محققان گزارش شده است.
سان و همکاران (2011)، در ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی 70% (عصاره حاوی فلاونوئیدهای کل) از برگ خرمالو گزارش نمودند که عصاره فلاونوئیدی برگ خرمالو حاوی آنتی اکسیدانهای بالقوه و فعالیت مهار کنندگی رادیکال آزاد است. این عصاره حاوی مقادیر قابل توجهی از فلاونوئیدهاست (192 میکروگرم معادل کاتچین در گرم عصاره). این محققان فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره فلاونوئیدی برگ خرمالو را با آزمون های ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، قدرت احیاکنندگی، مهار رادیکال آزاد DPPH، مهار رادیکال آنیونی سوپراکسید، مهار رادیکال هیدروکسیل و فعالیت چلات کنندگی یون آهن بررسی نمودند. تاثیر این عصاره در فعالیت آنتی اکسیدانی کل، فعالیت مهارکنندگی آنیون سوپراکسید و رادیکال هیدروکسیل، قدرت احیاکنندگی و فعالیت چلات کنندگی آهن به طور قابل توجهی بهتر از نمونه کنترل مثبت روتین بود. اما تاثیر عصاره بر فعالیت مهارکنندگی رادیکال آزاد DPPH بخوبی روتین نبود.
فنگ گو و همکاران در سال 2008 خصوصیات ساختاری و فعالیت آنتی اکسیدانی تانن پالپ خرمالو را مورد بررسی قرار داده و ترکیبات فنولی را از پالپ خرمالو با حلال متانول اسیدی استخراج کردند و این عصاره را به دو جز تانن با وزن مولکولی بالا و تانن با وزن مولکولی پایین تقسیم کرده و ویژگی های آنتی اکسیدانی تانن های خرمالو را با بهره گرفتن از فعالیت های مهار کنندگی رادیکال هیدروکسیل ، فعالیت مهار کنندگی آنیون سوپر اکسید و فعالیت بازدارندگی پراکسیداسیون اسید لینولییک مورد ارزیابی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که تانن ها با وزن مولکولی بالا ترکیب آنتی اکسیدانی عمده و اصلی در پالپ خرمالو به شمار می آیند و با افزایش غلظت از 0.5 به 5 میلی گرم در میلی لیتراثر مهارکنندگی افزایش یافت.
احمدی و همکاران (2007) فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره متانولی کرفس را در روغن آفتابگردان بررسی کردند. نتایج نشان داد، این عصاره به خوبی اکسیداسیون را در این روغن به تاخیر انداخته و از این نظر با آنتی اکسیدان سنتزی BHT قابل رقابت بود. هم چنین غلظت های پایین عصاره (200 پی پی ام) و BHT (250 پی پی ام) با یکدیگر اثر سینرژیستی داشتند.
در تحقیق انجام شده توسط شهسواری و همکاران (1387)، در مورد فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس آویشن شیرازی در روغن سویا گزارش شد که غلظت 1/0% عصاره دارای فعالیتی معادل با غلظت 02/0% BHA میباشد. همچنین این محققان بیان نمودند که اعداد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید روغن ها وابسته به غلظت تیمارها است و با افزایش غلظت، اعداد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید کاهش و در نتیجه اثر آنتی اکسیدانی افزایش مییابد.
جانتاکات و همکاران در سال 2007 اثر آنتی اکسیدانی Holy basil خشک و عصاره اتانولی آن را روی اکسیداسیون لیپید در گوشت پخته شده خوک مورد مطالعه قرار دادند. توسعه اکسیداسیون لیپید در طی 14 روز در شرایط یخچالی (°C5) با روش مواد فعال تیوباربیوتیک اسید (value TBARS)[1] ، عدد پراکسید، دیان کنژوکه و میزان هگزانال مورد بررسی قرار گرفت. در مورد عدد پراکسید و هگزانال رفتار وابسته به غلظت آنتی اکسیدان مورد استفاده مشاهده شد و فرایند اکسیداسیون تحت تاثیر نوع و غلظت آنتی اکسیدان قرار گرفت. اضافه کردن پودر ریحان خشک موثرتر از عصاره اتانولی در مهار اکسیداسیون لیپیدها میباشد و میزان تیوباربیوتیک و هگزانال در گوشت خوک پخته شده همبستگی بالایی با یکدیگر دارند و ریحان می تواند به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی برای پایدارسازی اکسیداسیون لیپید در گوشت و فراوردههای گوشتی مطرح باشد.
جانتاکات و همکاران در سال 2005 خواص آنتی اکسیدانی و پایداری عصارههای اتانولی Holy basil را مورد مطالعه قرار دادند، هدف از این مطالعه اندازه گیری تاثیر غلظت، تیمار حرارتی و pH روی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی ریحان گونه Ocimum sanctum بود. فعالیت آنتی اکسیدانی مورد ارزیابی قرار گرفت و عصاره ریحان پایداری حرارتی خوبی را نشان داد (h1°C , 180). در pH اسیدی وخنثی نیز پایداری آنتی اکسیدانی بالایی داشت و پایداری در pH خنثی بیشتر بود. عصاره ریحان فعالیت اسکاونجینگ قوی آنیون سوپراکسید، فعالیت شلاته کنندگی fe+2 و قدرت کاهندگی وابسته به غلظت مورد استفاده نشان میدهد و می تواند به عنوان افزودنی در غذاها برای جلوگیری از اکسیداسیون به کار گرفته شود.
[1] ThioBarbituric Acid Reactive Substances