بهينه سازي استخراج تركيبات با ارزش زيست فعال از برگ شاتوت به‌روش حلال متلاطم

Optimization of valuable bioactive compounds extraction from Mulberry leaves using agitated solvent extraction method

اين مطالعه با هدف بهينه ­سازي فرايند استخراج تركيبات با ارزش زيست فعال از برگ گياه شاتوت با استفاده از طرح باكس- بنكن انجام شد. در اين راستا، اثرات متغيرهاي مستقل فرايند استخراج توسط حلال متلاطم شامل دما (45-25 درجه سلسيوس)، شدت دور (300-100 دور در دقيقه) و زمان استخراج (6-2 ساعت) بر عملكرد كمي استخراج ارزيابي شد. در اين مطالعه، شرايط بهينه با هدف به حداكثر رساندن بازده استخراج تركيبات زيست فعال شامل دما معادل 38 درجه سلسيوس ، شدت دور معادل 235 دور در دقيقه و 5 ساعت زمان استخراج بود. تحت اين شرايط، مقدار عملكرد كمي استخراج معادل 20/05 درصد به ­دست آمد. نتايج نشان داد كه مدل به­دست آمده به­ خوبي رابطه بين متغيرهاي مستقل و وابسته را بيان مي­ كند و براي تخمين عملكرد كمي استخراج با استفاده از هرگونه تركيب مقادير متغيرهاي مستقل نيز مناسب مي­باشد. فعاليت ضد اكسايشي عصاره به­ دست آمده تحت شرايط بهينه به دو روش دي ‌فنيل پيكريل هيدرازيل (DPPH) و هيدروژن پراكسيد (H2O2) تعيين گرديد. محتواي فنولي كل به­ روش فولين- سيوكالتيو مورد ارزيابي قرار گرفت. محتواي فنولي كل و هم­چنين فعاليت ضد اكسايشي اندازه گيري شده به دو روش DPPH و H2O2 به ترتيب 0/15± 38/12 ميلي­ گرم معادل گاليك اسيد بر گرم عصاره، 0/12± 66/54 و 0/16± 4/87 درصد به­ دست آمد. در نهايت نتايج به‌دست‌آمده با نتايج حاصل از استخراج تركيبات با ارزش زيست فعال به­ روش سوكسله مقايسه گرديد. نتايج بيانگر آن است كه با استفاده از روش استخراج توسط حلال متلاطم امكان دستيابي به عملكرد كمي بالاتر و فعاليت ضد اكسايشي بيشتر در مدت‌زمان استخراج كوتاه‌تر وجود دارد.

This study was conducted to optimize valuable bioactive compounds extraction from mulberry leaves using agitated solvent extraction through Box-Behnken response surface methodology. The effects of process independent variables including temperature (25-45 ºC), agitation intensity (100-300 RPM) and extraction time (2-6 h) on the extraction yield of valuable bioactive compounds were studied. In this study, the optimized conditions aimed to obtain highest extraction yield were 38 ºC, 235 RPM and 5 h of extraction time. Under these conditions, the extraction yield was 20.05%. The results revealed that the model obtained explains the relationship between the independent variables and response very well and also suitable for predicting extraction yield using any combination of values for the independent variables. Antioxidant activity of extract obtained under optimized conditions was determined using Diphenyl Picrylhydrazyl (DPPH) and Hydrogen peroxide (H2O2) assays. The total phenolic content (TPC) of the extract was determined by Folin-Ciocalteu reagent. The TPC and antioxidant activity measured using DPPH and H2O2 assays were 38.12±0.15 mg GAE/g extract, 66.54±0.12% and 4.87±0.16%, respectively. Finally, the results obtained were compared with the results of Soxhlet extraction method. The results revealed that applying agitated solvent extraction led to obtain more extraction yield with higher antioxidant activity within shorter extraction time.