بررسی تاثیر به‌کارگیری همی سلولاز در روش استخراج رفلاکس حرارتی و اولتراسوند بر راندمان استخراج گلیسیریزیک اسید از ریشه شیرین‌بیان

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 عضو باشگاه پژوهشگران جوان، دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: اخیرا روش­های استخراج به کمک آنزیم برای استخراج مواد زیست فعال گیاهی گزارش شده ­است. در این پژوهش هدف بررسی تاثیر آنزیم همی­سلولاز بر راندمان عصاره استخراجی و استخراج گلیسیریزیک­اسید از ریشه شیرین­بیان توسط دو روش استخراج رفلاکس حرارتی و اولتراسوند می­باشد.
مواد و روش‌ها: پس از آماده­سازی ریشه شیرین­بیان مرحله پیش­تیمار آنزیمی، توسط آنزیم همی­سلولاز در غلظت­های مختلف (2/0، 1، 2، 3 درصد) به مدت 1 ساعت درون حمام آب در دمای 45 درجه سانتی­گراد، صورت گرفت. عصاره به دو روش رفلاکس حرارتی و استخراج به کمک امواج اولتراسوند (20 دقیقه در دمای 35 درجه سانتی‌گراد با فرکانس 40 کیلوهرتز) استخراج و سپس سانتریفیوژ، تغلیظ و در آون خشک گردید. بازدهی استخراج عصاره محاسبه و میزان گلیسیریزیک­اسید به روش HPLC اندازه­گیری شد.
یافته‌ها: با افزایش غلظت آنزیم همی­سلولاز بازدهی استخراج عصاره به طور معنی­داری افزایش یافت، به طوریکه استخراج عصاره از ریشه گیاه شیرین­بیان پیش­تیمار آنزیمی شده با آنزیم همی­سلولاز در هر دو روش استخراج، در غلظت 3 درصد موجب دستیابی به بیشترین بازدهی استخراج شد (05/0p<). میان نمونه­های شاهد و نمونه­های پیش­تیمار آنزیمی شده با آنزیم همی سلولاز در غلظت 3 درصد در روش استخراج به شیوه­ رفلاکس و استفاده از اولتراسونیک اختلاف آماری معنی­داری وجود داشت (05/0p<). بیشترین میزان گلیسیریزیک اسید استخراج شده از100 گرم ریشه­ شیرین­بیان پیش­تیمار شده با آنزیم همی­سلولاز، توسط غلظت 2/0 درصد آنزیم به روش استخراج رفلاکس به­دست­آمد که با نمونه شاهد اختلاف معنی­دار داشت و با افزایش غلظت آنزیم (به 2 و 3 درصد) میزان گلیسیریزیک­اسید استخراج شده از100 گرم ریشه­ شیرین­بیان نسبت به نمونه­های شاهد تا حدودی کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: پیش­تیمار آنزیمی ریشه گیاه شیرین­بیان توسط آنزیم همی­سلولاز در روش­های استخراج رفلاکس حرارتی و استخراج به کمک اولتراسونیک، برای افزایش راندمان استخراج عصاره و گلیسیریزیک­اسید از ریشه گیاه شیرین­بیان روشی موثر می­باشد و آنزیم­ها با توانایی تخریب دیواره سلولی بافت گیاهی، موجب تسهیل آزادسازی مواد داخل سلولی می­گردند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effect of Hemicellulase in Heat Reflux and Ultrasound Extraction Methods on Extraction Efficiency of Glycyrrhizic Acid of Licorice Root

نویسندگان [English]

  • E. Giahi 1
  • J. Keramat 2
  • M. Jahadi 3
چکیده [English]

Introduction: Enzyme assisted extraction methods have been recently reported for the extraction of bioactive compounds. The aim of this research is to investigate the effect of hemicellulase enzyme on the extraction efficiency of the extract and the extraction of glycyrrhizic acid from licorice root through reflux and ultrasound extraction methods.
Materials and Methods: After the preparation of licorice root, the enzymatic pretreatment was performed by hemicellulase enzyme at different concentrations (0.2, 1, 2, 3 %) for 1 hour in waterbath at 45°C. The extracts were obtained by both reflux and ultrasound methods (20 minutes at 35°C with 40 khz frequency), followed by centrifugation, concentration and drying in an oven. The extraction efficiency of the extract was calculated and the amount of glycyrrhizic acid was measured by HPLC method.
Results: The extraction efficiency of the extract was increased significantly as the hemicellulase enzyme concentration  was increased, therefore the extract from the enzymatically pretreated licorice root with hemicellulase enzyme in both extraction methods at the concentration of 3% led to the maximum extraction efficiency and there were significant differences between the control and the enzymatically pretreated samples (p<0.05).
Conclusion: Enzymatic pretreatment of the licorice root with hemicellulase enzyme in both reflux and ultrasound extraction methods is an effective method to increase the extraction efficiency of glycyrrhizic acid from licorice root. The enzyme with the capability of cell wall breakage of plant tissue facilitates the release of the intracellular materials.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hemicellulose
  • Licorice
  • Reflux
  • Ultrasound