بهبود دسترسي زيستي پلي‌فنل‌هاي پوست انار با تشكيل كمپلكس الحاقي با بتاسيكلودكسترين (β-CD)

Improving bioavailability of pomegranate peel polyphenols by forming an inclusion complex with β-cyclodextrin (β-CD)

با توجه به مسائل زيست محيطي، ايمني، سميت و ويژگي­هاي ارگانولپتيكي نامطلوب عصاره­هاي استخراجي با حلال­هاي آلي جهت استفاده در سيستم­هاي غذايي، جايگزيني اين روش­ها با روش­هاي استخراج آبي با راندمان بالاي استخراج تركيبات زيست فعال بيش از پيش مورد نياز است. در مطالعه حاضر كارايي كاربرد همزمان محلول آبي بتاسيكلودكسترين (β-CD) و روش اولتراسوند جهت استخراج تركيبات پلي­فنلي از پوست انار در مقايسه با روش استخراج آبي مورد بررسي قرار گرفت. روش سطح پاسخ جهت بهينه­سازي شرايط استخراج انجام گرفت. آزمون­ها بر مبناي طرح Box-Behnken با سه متغير مستقل شامل دما (70-30 درجه سانتي­گراد)، زمان (40-10 دقيقه) و غلظت محلول β-CD (8/1-0 درصد) طراحي شدند. شرايط بهينه استخراج، دماي 76/55 درجه سانتي­گراد، زمان 38/15 دقيقه و غلظت 8/1 درصد از β-CD تعيين شد كه تحت اين شرايط بيشترين ميزان تركيبات پلي­فنلي غيرفلاونونيدي 77/75 (mgGAE/gDW) و بازده استخراج 81/42 درصد بود. همچنين نتيجه نتايج آزمون­هاي DSC، FTIR و SEM نيز صحت تشكيل كمپلكس الحاقي (Inclusion complex) مابين تركيبات پلي­فنلي پوست انار و بتاسيكلودكسنرين را تاييد نمود. نتايج تحقيق حاضر نشان داد استفاده از محلول β-CD به همراه فرايند اولتراسوند به عنوان يك روش ايمن و كارا مي­تواند جايگزين روش­هاي ديگر استخراج جهت استخراج تركيباتي با ارزش تغذيه­اي بالا شود.

Due to the use of organic solvents is associated with environmental pollution, toxicological and safety concerns, alternative extraction methods have been investigated. In this study, the efficacy of application of β-Cyclodextrin (β-CD) and ultrasound-assisted extraction (UAE) as an eco-friendly, cost-effective and safe method for extraction of bioactive compounds from pomegranate peel compared to the aqueous extraction method was studied. The response surface method (RSM) was used to optimize extraction conditions. Designed experiments were done based on the Box-Behnken design with three independent variables, including temperature (30, 50 and 70 °C), time (10, 25 and 40 min) and concentration of β-CD solution (0, 0.9 and 1.8 %). The optimum extracting temperature and time and β-CD concentration were 55.7°C, 15.38 min, 1.8% respectively. In the optimum condition, the following characteristics of extracted bioactive compounds were obtained: Non-flavonoid phenols 75.77 (mgGAE/gDW( and extraction efficiency was 42.81%. Inclusion complex formation was confirmed by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and SEM. As a result of this study, aqueous β-CD and UAE as a safe method can be replaced with other extraction methods to extract compounds with high nutritional value.