پژوهش – مقایسه فعالیت پاداکسایشی عصاره‌های اتانولی و متانولی ترکیبات فنولی در بخش‌های خوراکی …

از این دسته می‌توان توکوفرول‌ها (موجود در عصاره دانه‌های روغنی) و اسید آسکوربیک (موجود در میوه‌ها و سبزیجات ) را نام برد. توکوفرول‌ها (α، β، γ، δ) دارای یک حلقه کرومانول و یک دم فیتیل هستند که معمولاً در تعداد و موقعیت قرارگیری گروه‌های متیل متفاوت هستند. به سرعت با رادیکال‌های پر اکسیل واکنش می‌دهند (Young and Woodside, 2001).
۱-۳-۱-۲- شلاته کننده های فلزات (Metal Chelators)
این ترکیبات با یون های فلزی باند تشکیل داده و از اثرات سوء فلزات جلوگیری می نمایند. از مهم‌ترین این ترکیبات اسید سیتریک می باشد که به فراوانی در گیاهان، جانوران و میکروب‌ها یافت می‌شود. علاوه بر آن می‌توان به اسیدفسفریک، اسید آسکوربیک و EDTA (Ethylene-Diamine-Tetra-Asetate) هم اشاره کرد (Mahdavi et al., ۱۹۹۵).
۱-۳-۱-۳- فرونشاننده‌های اکسیژن
از این دسته می‌توان به کاروتنوئیدها اشاره نمود. این ترکیبات به عنوان فرونشاننده‌های اکسیژن عمل نموده و در نقش ضداکساینده های محلول در چربی با جلوگیری از تشکیل هیدروژن پراکسید مصرف می‌شوند (Van Loon, 2000).
۱-۳-۱-۴- آنزیم‌ها
از این دسته می توان به آنزیم گلوکز اکسیداز[۷]، سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز اشاره نمود.
۱-۳-۱-۴-۱- آنزیم گلوکز اکسیداز
این آنزیم گلوکز را به دلتا گلوکونولاکتون و آب اکسیژنه تبدیل می‌کند که در محیط آبی گلوکونولاکتون به اسید گلوکونیک تبدیل می‌شود. با توجه به خصوصیت این آنزیم، از آن برای حذف اکسیژن یا گلوکز از محیط ماده غذایی در مواردی که وجود اکسیژن زیان آور باشد، می‌توان استفاده کرد (Young et al., ۲۰۰۱).
۱-۳-۱-۴-۲- آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز
رادیکال سوپر اکسید (O2˚) یکی از ROS ها است که می‌تواند در اکسیداسیون چربی شرکت نماید. SOD با کاتالیز کردن واکنش باعث غیر فعال کردن رادیکال سوپراکسید می‌گردد (Young and Woodside, 2001).
O2 – + O2– + ۲HH2O+ O2
۱-۳-۱-۴-۳- آنزیم کاتالاز
اولین آنزیم اکساینده‌ای است که مشخص شده تبدیل هیدروژن به آب و اکسیژن را طی دو مرحله کاتالیز می‌کند (Young and Woodside, ۲۰۰۱).
Catalase-Fe (Ш) + H2O2 Compound І
Compound І + H2O2 Catalase- Fe (Ш) +۲H2O + O2
۱-۳-۱-۴-۴- آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز
GPX، اکسایش گلوتاتیون را کاتالیز می‌کند. جایگاه فعال آن به سلنیوم نیاز دارد و علائم نقص آن ممکن است در کمبود شدید سلنیوم پیش آید. اگرچه GPX به طور وسیعی در همه بافت‌ها توزیع شده است، اما بالاترین غلظت را در کبد دارد. توزیع سلولی آن در سیتوزول و میتوکندری است. این امر ثابت میکند که GPX جاروب کننده اصلی هیدروژن پراکسید در این اجزاء سلولی است. فعالیت این آنزیم بستگی به قابل دسترس بودن گلوتاتیون احیا شده دارد (Young and Woodside, 2001).
۱-۳-۱-۵- گیرنده‌های اکسیژن
اسید آسکوربیک مهم‌ترین نمونه ازاین ترکیبات است که در واکنش با اکسیژن مانع از اثرات سوء اکسیژن می‌شود. در طول فعالیت ضداکسایشی، آسکوربات احیا دو الکترون را در ابتدا برای تبدیل سمی دی هیدروآسکوربیل (Semidehydroascorbyl) و سپس دی هیدرو آسکوربات (Dihydroascorbate) تحمل می‌کند که دی هیدروآسکوربات ناپایدار است و به دی کتو گولونیک اسید (Diketoglulonic acid) هیدرولیز می‌شود که این خود به اگزالیک اسید (oxalic asid) شکسته می‌شود (Young and Woodside۲۰۰۱).
۱-۴- ترکیبات فنولی در گیاهان
ترکیبات فنولی دگرگوهره‌های[۸] ثانویه ای هستند که مشتقات مسیرهای پنتوز فسفات، شیکیمات و فنیل پروپانوئید در گیاهان می باشند (Randhir et al., ۲۰۰۴). ازنظر ساختمانی ترکیبات فنولی از یک حلقه آروماتیک که حامل یک یا تعداد بیشتری زیر واحدهای هیدروکسیل می باشد تشکیل می‌شوند و از مولکول‌های فنولی ساده تا ترکیبات بسیار پلی‌مریزه شده را در بر می‌گیرند (Bravo, 1998). اغلب به طور طبیعی بیشتر ترکیبات فنولی در اتصال با مونو و پلی ساکاریدها (به یک یا تعداد بیشتری از گروه‌های فنولی متصل می‌شوند) هستند. همچنین ممکن است به عنوان مشتقات عملکردی مثل استرس‌ها و متیل استرها وجود داشته باشند. به هر حال آن‌چنان تنوع ساختاری طیف وسیعی از ترکیبات فنولی را نتیجه می‌دهد که در طبیعت وجود دارند (Harborne, 1989). ترکیبات فنولی گروه پیچیده و بزرگی هستند (حدود ۸۰۰۰ ترکیب شناخته شده) که فنول‌های ساده تا ترکیبات با پلی مریزاسیون بالا از جمله تانن‌ها را شامل می‌شوند (Bravo, 1998). ترکیبات فنولی به چندین رده تقسیم می‌شوند. که اسیدهای فنولیک، فلاوونوئیدها و تانن‌ها به عنوان ترکیبات فنولی اصلی در رژیم غذایی مورد توجه قرار گرفته‌اند (King and Young, 1999).
۱۴۱- اسیدهای فنولیک
اسیدهای فنولیک شامل دو گروه زیر می باشند: هیدروکسی بنزوئیک و هیدروکسی سینامیک اسیدها
اسیدهای فنولیک گونه‌های شیمیایی نسبتاً دفاعی هستند، آنها در خاک متحمل ترانسفورماسیون می‌شوند، زیرا بعضی میکروارگانیسم‌ها توانایی استفاده از آن‌ها را به عنوان منبع کربن دارا هستند (Kefeli et al., ۲۰۰۳). ترکیبات فنولی ساده، مانند متوکسی و هیدروکسی و اسید سینامیک، عموماً در بقایای گیاهی در حال تجزیه تشکیل می شوند (Whitehead et al., ۱۹۸۳).
۱-۴-۲- فلاونوئیدها
فلاونوئیدها به گروهی از مواد طبیعی با ساختارهای فنلی متنوع تعلق دارند و در میوه‌ها، سبزی‌ها، دانه، ریشه، ساقه گیاهان و در گل‌ها وجود دارند. عمل مهم فلاونوئیدها بدام انداختن رادیکال‌های آزاد ناشی از اکسیژن می‌باشد. فلاونوئیدها اثرات ضد آلرژی، ضد ویروسی و ضد سرطانی دارند. فلاون‌ها و کاتچین‌ها قویترین فلاونوئیدها جهت محافظت بدن در برابر گونه‌های اکسیژن فعال می‌باشند. فلاونوئیدهای متعلق به کاتچین‌ها عمدتاً در چای سبز و چای سیاه وجود دارند، در حالی‌که آنتوسیانین‌ها در توت فرنگی و توت‌های دیگر، انگور و چای یافت می‌شوند. در شکل (۲) ساختار ۴ گروه مهم فلاونوئیدی نشان داده شده است (Robert et al., 2001). فلاونوئیدها علاوه بر این‌که فرآیند آنتی اکسیدانی بدن را تسریع می‌کنند، قادر هستند به سه طریق، ۱) به دام انداختن رادیکال‌ها به طور مستقیم ۲) اکسید نیتریک ۳) زانتین اکسیداز تولید کننده‌های رادیکال آزاد را مهار کنند (Middleton, 1998).
شکل ۱-۲: ساختار مولکولی ۴ گروه مهم از فلاونوئیدها (Robert et al., 2001)
۱-۴-۳- تانن‌ها
ترکیبات با وزن مولکولی نسبتاً بالا هستند که سومین گروه مهم از ترکیبات فنولی را تشکیل می‌دهند و می‌توان آنها را به دو گروه قابل هیدرولیز و تانن‌های متراکم تقسیم‌بندی کرد. شکل ساختاری گروه اول استرهایی از گالیک اسید در حالی که گروه دوم پلیمرهایی از مونومرهای پلی هیدروکسی فلاوان ۳- ال هستند. زیر گروه سوم فلوروتانن‌ها هستند که تماماً از فلوروگلوسینول تشکیل شده و از چندین جنس جلبک قهوه‌ای جداسازی شده‌اند اما اینها در رژیم غذایی انسان مفید واقع نمی‌شوند (Bravo et al., ۱۹۹۸).
۱-۴-۴- بیوسنتز ترکیبات فنولی و عملکرد آن‌ها
بیوسنتز این ترکیبات از مسیر فنیل پروپانوئید و از فنیل آلانین صورت می‌گیرد. این همان مسیر بیوسنتز کومارین‌ها، استیلبن‌ها، اسیدهای فنولی و لیگنین‌ها می‌باشد. درصد عظیمی از ترکیبات فنولی منشا فنیل آلانین دارند و برخی منشا تیروزین دارند. کلیدی‌ترین آنزیم این مسیر فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) است. مقابله با عوامل بیماریزا ترکیبات فنولی در مقابله بسیاری از عوامل استرس‌زای محیطی کوئینون‌ها را بوجود می آورند که نوعی فنل با فعالیت بالا هستند. کوئینون‌ها به چندین روش گیاهان را در مقابل عوامل بیماریزا محافظت می‌کنند: ۱) با ظرفیت بالایشان در واکنش با دیگر ترکیبات سلولی قادرند توسعه بیماری را در محل آلودگی محدود کنند در نتیجه با سرعت بخشیدن به مرگ سلولی در محل آلودگی و یا با ایجاد یک محیط سمی از پیشرفت آلودگی به سلول‌های اطراف می‌کاهند. ۲) با واکنش با پروتئین‌ها به خصوص با ایجاد پیوند با جایگاه‌های فعال اسیدهای آمینه آلکیله شونده مانند لیزین، هیستیدین، سیستئین و متیونین به نحوی دسترسی به این مولکول‌ها را کاهش می‌دهند باعث کاهش منابع غذایی مورد نیاز پاتوژن می‌شوند. ۳) با توانایی در پیوند با دیگر ترکیبات فنلی و تشکیل پلیمرهای فنلی و همچنین پیوند با پروتئین‌ها و متراکم کردن دیواره‌های سلولی، سدهای ممانعتی زیادی را در برابر نفوذ پاتوژن ایجاد می‌کنند (Macheix et al., 1990). فراورده نهایی از شاخه‌ی فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها هستند که با تشکیل کالکون‌ها شروع می‌شود و بقیه فلاوونوئیدها از حد واسط‌های مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین‌ها بوجود می آیند (Schijlen et al., ۲۰۰۴).
۱-۵- کلیات گیاه‌شناسی
۱-۵-۱- منشاء و تاریخچه انگور
انگور یکی از مهمترین میوه‌هایی است که از زمانهای بسیار قدیم مورد استفاده قرار گرفته است. عده‌ای عقیده دارند که انگور پیش از پیدایش غلات مورد استفاده بشر بوده است. بنا به نظریه مراکز تنوع که توسط واویلوف ارائه شده است، خاستگاه اصلی آن منطقه قفقاز بین دریای سیاه و دریای خزر می‌باشد که هنوز در این ناحیه انگورهای وحشی فراوان و قابل دسترس‌اند. این گونه‌ها خزان‌دار و دو پایه بودند.(Negrul, 1936) ارقام تجاری انگور عمدتاً از گونه‌ی viniferaهستند که منشاء آن منطقه‌ای در جنوب اروپا بین دریای سیاه و دریای خزر گزارش شده است و در این ناحیه هنوز گونه‌های وحشی انگور یافت می‌شوند. مناطق عمده پرورش انگور در ناحیه‌‌ای بین عرض‌های جغرافیایی ۵۱-۳۰ درجه شمالی و ۴۰-۳۰ درجه جنوبی واقع شده اند. برطبق نظر متخصصان، کاشت انگور در ایران از حداقل ۶۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح آغاز گردیده است (دولتی بانه، ۱۳۸۷).
انگور به مدت هزاران سال با زندگی بشر عجین بوده است و مطابق مدارک تاریخی موجود، کاشت آن در مصر در حدود ۵ تا ۶ هزار سال قبل انجام می شد. کاشت مو در آسیای صغیر در قسمت جنوبی ناحیه ای بین دریای سیاه و دریای خزر، ناحیه ای که بیشتر گیاه‌شناسان آن را محل پیدایش انگورهای دنیای قدیم یعنی Vitis vinifera می دانند، شروع شده است (Einset and Pratt, 1975). همه انگورهای خوراکی به جنس (Vitis ) مواز خانواده مو (Vitaceae)تعلق دارند. این خانواده دارای حداقل ۱۱ جنس شناخته شده و حدود ۶۰۰ گونه است (Einset and Pratt, 1975). در میان آن‌ها Vitis مهم‌ترین و تنها جنسی است که میوه آن خوراکی بوده و دارای ۶۰ گونه و ۱۰۰۰۰ رقم نا‌م‌گذاری شده است . گونه vinifera از جنس Vitis، تنها گونه اروپایی و مهم‌ترین گونه تجاری انگور است .(Singleton and Esau, 1969)
۱-۵-۲- سطح زیر کشت و میزان تولید انگور در جهان
بر اساس آخرین اطلاعات منتشره از سوی سازمان خوار و بار جهانی (FAO) مقدار تولید انگور در سال ۲۰۱۰ به شرح زیر بیان شده است. چین با تولید ۸۶۵۱۸۳۱ تن مقام اول در تولید انگور، ایتالیا با تولید ۷۷۸۷۸۰۰ تن مقام دوم و آمریکا نیز با تولید۶۲۲۰۳۶۰ تن، مقام سوم تولید جهانی را دارا است. ایران با تولید ۲۲۵۵۶۷۰ تن، مقام دهم را به خود اختصاص داده است (آمارنامه FAO، ۲۰۱۰). جایگاه ایران از لحاظ میزان تولید انگور در سال ۲۰۱۰ در مقایسه با سال ۲۰۰۸ از مقام هفتم به رتبه دهم تنزل نموده است.
۱-۵-۳- سطح زیر کشت انگور در ایران
بر اساس آخرین آمار منتشر شده توسط وزارت جهاد کشاورزی در سال ۱۳۸۷ ، میزان تولید انگور ۱۷۳۹۵۰۳ تن بوده است. استان فارس با سهم ۴/۲۱ درصد از سطح بارور تاکستا‌ن‌های کشور در جایگاه نخست قرار دارد و استان‌های خراسان رضوی، قزوین، آذربایجان‌غربی و زنجان به ترتیب با ۴/۱۱، ۴/۹، ۶/۷، ۷۹/۶ سطح بارور انگور کشور در رتبه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. در مجموع ۷/۶۰ درصد سطح بارور انگور کشور در این هفت استان می‌باشد و سایر استانها ۳/۴۰ درصد سطح بارور انگور کشور را به خود اختصاص داده‌اند) آمار نامه جهاد کشاورزی، ۱۳۸۷).
۱-۵-۴- گیاه‌شناسی انگور

دانلود متن کامل این پایان نامه در سایت abisho.ir