بررسي تاثير به‌كارگيري همي سلولاز در روش استخراج رفلاكس حرارتي و اولتراسوند بر راندمان استخراج گليسيريزيك اسيد از ريشه شيرين‌بيان

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

مقدمه: اخيرا روش هاي استخراج به كمك آنزيم براي استخراج مواد زيست فعال گياهي گزارش شده است. در اين پژوهش هدف بررسي تاثير آنزيم همي سلولاز بر راندمان عصاره استخراجي و استخراج گليسيريزيك اسيد از ريشه شيرين بيان توسط دو روش استخراج رفلاكس حرارتي و اولتراسوند مي باشد. مواد و روش‌ها: پس از آماده سازي ريشه شيرين بيان مرحله پيش تيمار آنزيمي، توسط آنزيم همي سلولاز در غلظت هاي مختلف (2/0، 1، 2، 3 درصد) به مدت 1 ساعت درون حمام آب در دماي 45 درجه سانتي گراد، صورت گرفت. عصاره به دو روش رفلاكس حرارتي و استخراج به كمك امواج اولتراسوند (20 دقيقه در دماي 35 درجه سانتي‌گراد با فركانس 40 كيلوهرتز) استخراج و سپس سانتريفيوژ، تغليظ و در آون خشك گرديد. بازدهي استخراج عصاره محاسبه و ميزان گليسيريزيك اسيد به روش HPLC اندازه گيري شد. يافته‌ها: با افزايش غلظت آنزيم همي سلولاز بازدهي استخراج عصاره به طور معني داري افزايش يافت، به طوريكه استخراج عصاره از ريشه گياه شيرين بيان پيش تيمار آنزيمي شده با آنزيم همي سلولاز در هر دو روش استخراج، در غلظت 3 درصد موجب دستيابي به بيشترين بازدهي استخراج شد (05/0p < ). ميان نمونه هاي شاهد و نمونه هاي پيش تيمار آنزيمي شده با آنزيم همي سلولاز در غلظت 3 درصد در روش استخراج به شيوه رفلاكس و استفاده از اولتراسونيك اختلاف آماري معني داري وجود داشت (05/0p < ). بيشترين ميزان گليسيريزيكاسيد استخراج شده از100 گرم ريشه شيرين بيان پيش تيمار شده با آنزيم همي سلولاز، توسط غلظت 2/0 درصد آنزيم به روش استخراج رفلاكس به دست آمد كه با نمونه شاهد اختلاف معني دار داشت و با افزايش غلظت آنزيم (به 2 و 3 درصد) ميزان گليسيريزيك-اسيد استخراج شده از100 گرم ريشه شيرين بيان نسبت به نمونه هاي شاهد تا حدودي كاهش يافت. نتيجه‌گيري: پيش تيمار آنزيمي ريشه گياه شيرين بيان توسط آنزيم همي سلولاز در روش هاي استخراج رفلاكس حرارتي و استخراج به كمك اولتراسونيك، براي افزايش راندمان استخراج عصاره و گليسيريزيك اسيد از ريشه گياه شيرين بيان روشي موثر مي باشد و آنزيم ها با توانايي تخريب ديواره سلولي بافت گياهي، موجب تسهيل آزادسازي مواد داخل سلولي مي گردند.

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.