تعیین شرایط بهینه استخراج پلی¬ساکارید برگ گیاه هفت¬کول و بررسی خواص ضد¬¬اکسیدانی و ضد¬میکروبی آن

فصل اول
مقدمه
198564554991000
center6985
center48577500
فصل اول
مقدمه
1-1 بیان مساله
محصولات غذایی سرخ شده با وجود محتوای چربی بالای خود که باعث افزایش کلسترول خون، افزایش فشار خون و بیماریهای مربوط به انسداد شریانهای قلب میشوند، هنوز مورد توجه مصرف کنندگان هستند (کستر و همکاران، 1986). همچنین چربیها در سلولها نقش مهمی به عنوان ترکیبات ساختاری ایفا میکنند (رجایی و همکاران، 2005).
تغییرات اکسیداتیو علاوه بر اثرات نامطلوب در سیستمهای بیولوژیک، مسئول ایجاد طعم و پایین آمدن کیفیت غذا و فساد مواد غذایی است (کانگ و همکاران، 2006). مثلاً یکی از مهمترین مشکلات صنعت گوشت، اکسیداسیون چربی گوشت مخصوصاً در زمان نگهداری میباشد. اکسیداسیون چربی در طول زمان نگهداری باعث بد طعم شدن گوشت، و اکسیداسیون میوگلوبین، باعث تغییر رنگ آن درحین نگهداری میشود (گرای و همکاران، 1996).
آنتی اکسیدانها از طرفی باعث کاهش خطر ابتلاء به بیماریهای قلبی، عروقی و سکته میشوند و از سوی دیگر از آسیب به DNA و ایجاد سرطان جلوگیری میکنند (نوگوچی و نیکی، 2000). با وجود آنتی اکسیدانهای مختلف در پلاسما، سیستم دفاعی بدن به تنهایی قادر به از بین بردن رادیکالهای آزاد ایجاد شده در بدن نیست، به همین جهت نیاز به تأمین آنتیاکسیدان از منابع خارجی وجود دارد که از طریق مواد غذایی تأمین میشود (یانگ و وودسایت، 2001).
اگرچه ضداکسیدانهای صنعتی طی زمان طولانی برای جلوگیری از اکسیداسیون به موادغذایی اضافه میشوند، اما به علت خاصیت سرطانزایی بعضی از این افزودنیها (نیتو و همکاران، 2010)، و آسیبهای کبدی ناشی از مصرف BHT و BHA(کریشنایا و همکاران، 2007)، افزودن آنها به موادغذایی محدود و بعضاً ممنوع شده است (نیتو و همکاران، 2010).
امروزه نیاز به آنتیاکسیدانهای قوی با سمیت کمتر و اثر بخشی بیشتر یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. متخصصین تغذیه برای تأمین آنتیاکسیدانهای مورد نیاز بدن، مصرف گیاهان، میوهجات و سبزیجات را توصیه میکنند زیرا آنتیاکسیدانهای گیاهی عوارض جانبی کمتر و خواص درمانی بهتری دارند (متئو و آبراهام، 2006).
از سوی دیگر بروز مقاومت دارویی در انواع میکروارگانیسمهای بیماریزا از یک سو و اثرات مضر نگهدارندههای غذایی شیمیایی و سنتزی از سوی دیگر به عنوان یک چالش مهم در هر دو زمینه بهداشت و درمان انسان و دام تبدیل گردیده است. بنابراین یک نیاز مستمر در زمینه شناسایی ترکیبات ضدمیکروبی جدید جهت به حداقل رسانیدن مقاومت دارویی میکروارگانیسمها و استفاده از آنها به عنوان جایگزین نگهدارندههای شیمیایی احساس میشود (گراگ و همکاران، 1997). امروزه با اینکه بخش عظیمی از داروهای مصرفی شیمیایی هستند اما برآورد میشود دست کم یک سوم کلیه فرآوردههای دارویی منشأ گیاهی دارند یا پس از استخراج از گیاه تغییر شکل یافتهاند (بشارت و همکاران، 2009).
متابولیتهای ثانویه مشتق شده از گیاهان مانند فنل و فلاوونوئید دارای پتانسیل قوی برای پاکسازی رادیکالهای آزاد میباشند که در تمام قسمتهای گیاه مانند برگ، میوه، دانه و ریشه وجود دارند (متئو و آبراهام، 2006). به طور مثال ماروبیوم ولوتینوم دارای درصد بالایی از ترکیبات حفاظت کننده و ضداکسایشی نظیر فلاوونوئیدها میباشد (کاریوتی و همکاران ، 2003)، که خود میتواند در کاهش استرس اکسیداتیو ناشی از اثر رادیکالهای آزاد اکسیژن که در بیماری رایج دیابت به علت افزایش سطح گلوگز خون اتفاق میافتد، مؤثر واقع شود (کوکاک و همکاران 2000). همچنین دارچین به عنوان ادویه غذایی کاربرد زیادی دارد و مطالعات نشان میدهد که بی اثر کننده خوبی برای رادیکال سوپراکسید میباشد (مورشیا و همکاران 2004). در مطالعهای دیگر اسانس پونه کوهی به روغن آفتابگردان افزوده شد و روند اکسیداسیون را مهار نمود (اولمدو و همکاران 2014). همچنین ارزیابی خواص ضدمیکروبی و ضداکسایشی اسانس گیاهان کرفس، ریحان و گشنیز در کشور پرتغال، حاکی از تأثیر فوق العاده بالای آنها در حفاظت اکسایشی و میکروبی (به ویژه میکروبی) بوده است و میتوانند در صنایع آرایشی و بهداشتی، دارویی و غذایی در جهت کاهش نگرانی ناشی از به خطر افتادن سلامت مصرف کننده، جایگزین مواد مصنوعی گردند (جورج و همکاران ، 2013). به همین علت استفاده از ترکیبات طبیعی به جای افزودنیهای سنتزی، رواج پیدا کرده است. مثلاً اسانس آویشن حاوی بیش از 10 ماده میباشد که دارای خواص مفیدی از جمله، ضدعفونیکننده، ضدنفخ، ضداکسیدانی و ضدمیکروبی است (بوزین و همکاران، 2006). همچنین پلیساکارید استخراج شده از برگ گیاهانی چون پاریس پلیفیلا در شرایط آزمایشگاهی خاصیت ضداکسیدانی بالایی نشان داد (شین و همکاران، 2014). پلی ساکارید محلول در آب استخراج شده از کدوتنبل، بوسیله سلولاز فعالیت ضدمیکروبی زیادی نشان داده است (جیان، 2014). همچنین خاصیت ضدمیکروبی پلیساکارید محلول در آب گیاه تراکساکوم افیسینال بر باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوساورئوس و اشرشیاکلی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که دارای فعالیت ضدباکتریایی بالایی بوده و میتواند به عنوان یک ماده نگهدارنده در مواد غذایی مورد توجه قرار گیرد (وانگ، 2014). مطالعات موجود نشان میدهند که بسیاری از پلیساکاریدهای استخراج شده از گیاهان، به طور قطع دارای خواص ضداکسیدانی هستند و توان مهار رادیکالهای
آزاد را دارند و میتوانند به عنوان پتانسیلهای جدید در زمینه آنتیاکسیدانی استفاده شوند (جیان و همکاران، 2013).
1-2 ضرورت و اهمیت اجرای طرح
با توجه به اثبات خواص ضدمیکروبی و ضداکسیدانی پلیساکارید پارهای از گیاهان دارویی و همچنین به دلیل اینکه گیاه هفتکول با وجود دارا بودن خواص درمانی، موضوع تحقیقات نبوده و مورد بررسی قرار نگرفته است، مبنای این پژوهش، بهینهسازی شرایط استخراج پلیساکارید گیاه هفتکول، شناسایی ساختار آن و بررسی خواص ضداکسایشی و ضدمیکروبی آن قرار گرفته است.
1-2-1 گیاه هفتکول و محل رویش آن
هفتکول از رده دیپساکالها و جنس ویبورنوم بوده و دارای نام علمیViburnum lantana L. میباشد. در مازندران (آمل و لاهیجان) با نام هفتکول، در نور و کجور با نام مخرا، در ارسباران، گرمهشو، در زیارت، زنیدار، در درفک، پلاخور، در آذربایجان غربی، آغاجی و در مناطق کرد نشین آذربایجان با نام تهتهو شناخته میشود (میرحیدر، 1382).
گیاه هفتکول درختچهای است به ارتفاع 2-1 متر، که در آناتولی، قفقاز و شمال ایران یافت میشود (زرگری، 1371) و در ایران در حد فوقانی جنگلهای شمال، در ارتفاعات 2000 تا 3000 متری (میرحیدر، 1382)، در جنگلهای نواحی شمال تا پل زنگوله (در ارتفاعات 2600 متری)، کوه شاهوار نزدیک حاجیلنگ در ارتفاعات 2400 تا 2600 متری (گرگان)، دره چالوس در ارتفاعات 2400 متری، دره هراز، کوههای نزدیک تنکابن (گیلان)، قره داغ نزدیک حسن بیگلو و کلیبر (آذربایجان) میروید (زرگری، 1368).
1-2-2 خواص درمانی هفتکول
در استعمال خارجی از جوشانده هفتکول به صورت غرغره در رفع آنژینهای ساده و ورم لثه استفاده میکنند. در ضمن پزشکان در گذشته عقیده داشتند که برای ترمیم لثههای فرسایش یافته میتوان از جوشانده آن بهره گرفت (زرگری، 1371). میوه گیاه هفتکول در درمان دیابت و اسهال استفاده شده و به صورت جوشانده و یا عصارهگیری از آن، مورد مصرف قرار میگیرد (آلتونداگ و ازترک، 2011). با توجه به پراکندگی جغرافیایی این گونه در ارتفاعات و شناخت کم اطباء سنتی از آن، به نظر میرسد در پزشکی سنتی ایران جایگاه لازم را نیافته است و برای آشنایی واقعی با ارزشهای دارویی آن نیازمند تحقیق و تفحص بیشتر میباشیم (مظفریان، 1391).

شکل 1-1 گیاه هفت کول (ویبورنوم لانتانا)
1-3 اهداف
1-3-1 اهداف اصلی
هدف از این مطالعه تعیین شرایط بهینه استخراج پلیساکارید برگ گیاه هفتکول و بررسی خواص ضداکسیدانی و ضدمیکروبی آن میباشد.
1-3-2 اهداف فرعی
تعیین غلظتی از پلیساکارید که بهترین عملکرد ضداکسیدانی را خواهد داشت.
تعیین غلظتی از پلیساکارید که بهترین عملکرد ضدمیکروبی را خواهد داشت.
شناسایی ساختار پلیساکارید استخراج شده از گیاه هفتکول.

فصل دوم
کلیات و مروری بر پژوهشهای انجام شده
2561971584962
center395605
25742908878572610866484251
فصل دوم
کلیات و مروری بر پژوهشهای انجام شده
2-1 مقدمه
واکنشهای بیوشیمیایی که در سلولهای بدن ما رخ میدهند عامل ادامه حیات هستند، قانونی که طبیعت از کودکی به بدن ما دیکته میکند و ما را به سوی بزرگسالی، کهنسالی و نهایتاً مرگ میکشاند. از آنجا که تعداد تولدها به شدت کاهش یافته، در آیندهای نزدیک، جهان شاهد جمعیت بزرگی از سالخوردگان خواهد بود. این مرحله از زندگی با بیماریهای قلبی-عروقی، مغز و سیستم ایمنی همراه است که هزینههای درمانی و اجتماعی بالایی را میطلبد (کرکو و فریرا، 2013). از این رو کنترل گسترش این بیماریهای مزمن به منظور کاهش درد و رنج افراد مسن و همچنین کاهش هزینههای درمانی حائز اهمیت است (کرکو و فریرا، 2013).
انسانها به منظور ادامه حیات خود از مواد غذایی مختلفی به عنوان منبعی برای کسب انرژی استفاده میکنند. از این جهت به منظور حفظ سلامت مصرف کنندگان باید عوامل آلوده کننده مواد غذایی و تهدید کننده سلامت مصرف کنندگان حذف گردیده و از آلودگی مجدد آن جلوگیری شود.
از این رو به هرگونه تغییر در ماده غذایی که منجر به عدم پذیرش ماده مورد نظر توسط مصرف کننده گردد فساد گفته میشود. این تغییرات در اثر صدمات فیزیکی، شیمیایی (اکسیداسیون، تغییر رنگ و…) و یا تغییرات ناشی از فعالیت و رشد میکروارگانیسمها در مواد غذایی ایجاد میشوند (گرام و همکاران، 2002).
غذاهای حاوی میزان بالای ترکیبات اسید چرب غیر اشباع، بسیار مستعد اکسیداسیون هستند، اکسیداسیون
چربیها در ماده غذایی منجر به کاهش ارزش غذایی میگردد (کانگ و همکاران، 2006). و علاوه بر آن، مستعد بودن چربی به اکسیداسیون یکی از مهم ترین دلایل پیدایش بوی تعفن، طعم نامطلوب و تغییرات رنگ در محصولات غذایی است.
رادیکالهای آزاد، آنتیاکسیدانها و کوفاکتورها، سه عامل مهم و تاثیرگذار بر روند پیری و واکنشهای اکسایشی میباشند، در نتیجه شناخت این واکنشها در بدن انسان میتواند به پیشگیری یا کاهش این بیماریها کمک کرده و باعث بهبود کیفیت زندگی شود (کرکو و فریرا، 2013).
از سویی دیگر امروزه با افزایش استفاده از آنتی بیوتیکهای رایج درمانی و داروهای ضدمیکروبی شاهد شیوع و گسترش روز افزون گونههای میکروبی بیماریزای مقاوم به آنتی بیوتیکها هستیم. بیماریهای عفونی از جمله بیماریهای گسترده و شایع در جهان هستند که هزینههای فراوانی را به جوامع بشری تحمیل میکنند. هرچند مصرف آنتیبیوتیکهای سنتزی در دهههای گذشته توانسته در درمان بیماریهای عفونی نقش مهمی را ایفا نماید، اما مشکل عمده این مواد، ایجاد مقاومت میکروبی، قیمت بالای این مواد و مشکلات زیست محیطی آنتیبیوتیکها در فرد مصرف کننده میباشد که موجب شده است، امروزه بیش از پیش تمایل به مصرف مواد جایگزینی که ضرر کمتری دارند افزایش یابد (دوکا و همکاران، 2007).
2-2 واکنشهای اکسیداسیون و احیاء
2-2-1 تعادل اکسیداسیون- احیاء درون سلولی
تعادل اکسیداسیون- احیاء در درون سلول نتیجه یک موازنه دینامیک میان مولکولهای اکسیدان و آنتیاکسیدان میباشد. استرس ناشی از اکسیدانها زمانی اتفاق میافتد که محصولات حاصل از اکسیداسیون، احیا از ظرفیت دفاعی-آنتیاکسیدانی سلول، تجاوز کند. اکسیداسیون بیش از حد میتواند باعث آسیب اکسیداتیو ماکرومولکولها، پراکسیداسیون لیپیدها، اکسیداسیون زنجیرههای جانبی اسیدآمینه و پلیپپتیدها شده و در نتیجه تکه تکه شدن پروتئین و آسیب DNA را درپیش داشته باشد (ژانگ و همکاران، 2014).
در صورت واکنش رادیکالهای آزاد با ترکیبات وابسته به اکسیژن، مانند سوپراکسید، هیدروکسیل و هیدروژن پراکسید که در طول سوخت و ساز در بدن تولید میشوند، میتوانند باعث آسیب رساندن به اسیدهای چرب، پروتئینها، DNA و دیگر ماکرومولکولها در بدن شوند که نتیجه آن بروز بیماریهای مختلف از جمله بیماریهای قلبی و عروقی، بیماریهای عصبی و سرطان میباشد (کریشنایا و همکاران، 2007).
2-2-2 رادیکالهای آزاد
رادیکالهای آزاد، اتمها، مولکولها و یونهایی هستند که دارای الکترون جفت نشده بوده و بسیار ناپایدار هستند و تمایل زیادی به واکنش با مولکولهای دیگر دارند. سه عنصر مهمی که در ساختار رادیکالهای آزاد شرکت دارند، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد هستند. ترکیبات دارای این عناصر به ترتیب به صورت ROS، RNS و RSS نشان داده میشوند.
ROS شامل رادیکالهای آزادی چون سوپراکسید آنیونی (O2-.)، رادیکال هیدروکسیل (OH.) و گونههای دیگری چون پراکسیدهیدروژن (H2O2) و اکسیژن یگانه (.O2) میباشند.
RNS از NO مشتق شده، با O2-. واکنش داده و ONOO- تشکیل میشود. RSSها به راحتی بوسیله واکنش ROS با تیولها تشکیل میشوند (لو و همکاران، 2010؛ کرکو و فریرا، 2013).
در درون بدن، رادیکالهای آزاد به عنوان یک جزء طبیعی از متابولیسم در میتوکندری و از طریق زانتین اکسیداز، فرایندهای التهاب، فاگوسیتوز، کم خونی موقت، فعالیتهای ورزشی و… تولید میشوند اما عوامل خارجی که باعث گسترش تولید رادیکالهای آزاد میشوند، سیگار کشیدن، آلایندههای صنعتی، اشعه، مواد مخدر، آفتکشها و ازن میباشند. جالب این است که این عناصر و به ویژه اکسیژن، در حالیکه برای حیات ضروری هستند، در این واکنشها اثرات مضری بر بدن انسان خواهند داشت (کرکو و فریرا، 2013). برقراری تعادل بین تولید و خنثی شدن ROS بوسیله آنتیاکسیدانها، حائز اهمیت بسیار است و زمانیکه این تعادل به سمت تولید ROS بیشتر برهم بخورد، آسیب سلولی ناشی از استرس اکسیداتیو آغاز میگردد (کرکو و فریرا، 2013).
تخمین زده میشود که یک سلول انسان در طول یک روز، بوسیله رادیکال هیدوکسیل و دیگر

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *