جداسازی پلی ساکارید از هسته خرما و بررسی برخی خصوصیات فراسودمند آن

تدینی, مهرنوش; شیخ زین الدین, محمود; سلیمانیان زاد, صبیحه

doi:10.22104/jift.2014.49

جداسازی پلی ساکارید از هسته خرما و بررسی برخی خصوصیات فراسودمند آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترا، دانشگاه صنعتی اصفهان

² دانشیار، دانشگاه صنعتی اصفهان

10.22104/jift.2014.49

چکیده

هدف این تحقیق، جداسازی پلی ساکاریدهای هسته خرما و بررسی قابلیت پریبیوتیکی و برخی خصوصیات فراسودمند آن در مقایسه با اینولین (پریبیوتیک تجاری) است. پلی ساکاریدهای هسته خرما طی چند مرحله متوالی شامل چربی زدایی، استخراج آبی و رسوب پلی ساکارید بوسیله الکل، جداسازی شدند. آنالیز ساختاری آن بوسیله تبدیل فوریه مادون قرمز انجام شد. سپس مقاومت به هضم آن در شرایط شبیه سازی شده آزمایشگاهی بررسی شد. در مرحله بعد اثر آن بر رشد باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 در مقایسه با اینولین بعنوان پریبیوتیک استاندارد مورد مطالعه قرار گرفت. سپس برخی خصوصیات عملکردی آن یعنی قابلیت نگهداری آب، قابلیت جذب روغن و خصوصیت آنتی اکسیدانی آن در مقایسه با اینولین مورد ارزیابی قرار گرفت. در طیف تبدیل فوریه مادون قرمز، باندهای شاخص پلی ساکاریدها مشاهده گردید. پلی ساکاریدهای جدا شده از هسته خرما مقاومت به هضم قابل مقایسه و حتی بهتر از اینولین نشان دادند. پلی ساکاریدهای جدا شده از هسته خرما زنده مانی باکتری پروبیوتیک را افزایش داده و رفتاری مشابه اینولین نشان دادند. قابلیت جذب روغن و قابلیت نگهداری آب برای پلی ساکاریدهای جدا شده از هسته خرما به ترتیب1.83±0.03 و 4.64±0.04 که قابل مقایسه با فیبرهای رژیمی و بسیار بیشتر از اینولین بوده است. فعالیت آنتی اکسیدانی آن حدود 40% در غلظت مورد مطالعه بوده و ارتباط مستقیمی بین غلظت پلی ساکارید و افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی مشاهده گردید. با توجه به نتایج بدست آمده پلی ساکاریدهای جدا شده از هسته خرما قابلیت پریبیوتیکی قابل مقایسه و حتی بهتر از اینولین نشان دادند. همچنین بدلیل قابلیت نگهداری آب و جذب روغن بالا و فعالیت آنتی اکسیدانی مطلوب می توانند گزینه مناسبی برای استفاده های تکنولوژیکی و اثرات سلامتی بخش برای تولید مواد غذایی فرا سودمند باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

زیست‌فناوری مواد غذایی

عنوان مقاله [English]

Isolation of polysaccharides from date pit and evaluation of some functional properties

نویسندگان [English]

Mehrnoosh Tadayoni ¹
Mahmod Sheikh Zeinodin ²
Sabihe Soleimanianzad ²

¹ PhD Student of Food Science and Technology, Department of Food Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology

² Associated Professor of Food Science and Technology, Department of Food Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan

چکیده [English]

The aim of this study was to evaluate the prebiotic potential and some functional properties of polysaccharides derived from date pit in comparison to inulin (commercial prebiotic). Water soluble Polysaccharides were extracted from date pit after defatting, extraction by boiling water and precipitation with ethanol. Then structural characteristics of the date pit polysaccharides were analyzed using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Then in vitro resistance of polysaccharide to acidic and enzymatic digestion was performed. In the second step the effect of extracted polysaccharide on probiotic growth was studied in comparison to commercial prebiotic (inulin). Some functional properties such as water holding capacity (WHC), lipid adsorption capacity (LAC) and antioxidant property were studied in comparison to commercial prebiotic (inulin). The FTIR spectrum showed the typical bands corresponding to the sugars and polysaccharides and some functional group involved in its chemical structure. The date pit polysaccharide were resistant to digestion even more than inulin. Polysaccharide derived from date pit could increase viability of probiotic bacteria similar to inulin. LAC and WHC of date pit polysaccharide were 4.64±0.04, 1.83±0.03 which were comparable to dietary fibre and even were very more than inulin. Antioxidant property of date pit polysaccharide was 40% and this property correlated with its concentration and increased with increasing concentration. The results of this study showed that date pit polysaccharides were capabale prebiotic which was comparable to inulin or even better than it. Also, date pit polysaccharide due to high WHC, LAC and good antioxidant activity can be suitable candidate for technological applications and health improving effects in functional food.

کلیدواژه‌ها [English]

Prebiotic
Polysaccharide
Functional
Antioxidant activity
Date pit

مراجع

[1] Vidanarachchi, J.K., Iji, P.A., Mikkelsen, L.L. Sims, I., Choct, M.(2009). Isolation and characterization of water-soluble prebiotic compounds from Australian and NewZealand plants. Carbohyd Polym., 77, 670–676.

[2] Jin, M., Zhao, K., Huang, Q., Xu, C., Shang, P. (2012). Isolation, structure and bioactivities of the polysaccharides from Angelica sinensis (Oliv.) Diels: A review. Carbohyd Polym., 89, 713– 722.

[3] Zhang, Y. Li, S., Wang, X., Zhang , L., Cheung, P.C.K. (2011). Advances in lentinan: Isolation, structure, chain conformation and bioactivities. Food Hydrocolloid., 25, 196-206.

[4] Jiao, G., Yu, G., Zhang, J., Stephen Ewart, H. (2011). Chemical structures and bioactivities of sulfated polysaccharides from marine algae. Drugs., 9, 196-223.

[5] Yu, Z., Ming, G. Kaiping, W., Zhixiang, C., Liquan, D., Jingyu, L., Fang, Z. (2010). Structure, chain conformation and antitumor activity of a novel polysaccharide from Lentinus edodes. Fitoterapia., 81, 1163–1170.

[6] Matteuzzi, D., Swennen, E., Rossi, M., Hartman, T., Lebet, V. (2004). Prebiotic effects of a wheat germ preparation in human healthy subjects. Food Microbiol., 21, 119–124.

[7] Madhukumar, M.S., Muralikrishna, G. (2010). Structural characterisation and determination of prebiotic activity of purified xylo-oligosaccharides obtained from Bengal gram husk (Cicer arietinum L.) and wheat bran (Triticum aestivum). Food Chem., 118, 215–223.

[8] Martinez-Villaluenga,C., Gomez, R. (2007). Characterization of bifidobacteria as starters in fermented milk containing raffinose family of oligosaccharides from lupin as prebiotic. Int Dairy J., 17, 116-122.

[9] Huebner, J., Wehling, R.L., Parkhurst, A., Hutkins, R.W. (2008). Effect of processing conditions on the prebiotic activity of commercial prebiotics. Int Dairy J., 18, 287–293.

[10] Figuerola, F., Hurtado, M.L., Estevez, A. M., Chiffelle, I., Asenjo. F. (2005). Fibre concentrates from apple pomace and citrus peel as potential fibre sources for food enrichment. Food Chem., 91, 395–401.

[11] Carvalho, A.F.U., Portela, M.C.C., Sousa, M.B., Martins, F.S., Rocha, F.C., Farias, D.F., Feitosa, J.P.A. (2009). Physiological and physico-chemical characterization of dietary fibre from the green seaweed Ulva fasciata Delile. Braz. J. Biol., 69(3), 969-977.

[12] Elleuch, M., Bedigian, D., Roiseux, O., Besbes, S., Blecker, C., Attia, H. (2011). Dietary fibre and fibre-rich by-products of food processing: Characterisation, technological functionality and commercial applications: A review. Food Chem., 124, 411–421.

[13] ثباتی گاوکانی، م. بررسی وضعیت بازیافت مواد با ارزش از ضایعات کشاورزی،کشاورزی و غذا، شماره74، ص38-40.

[14] Ding, X., Feng, S., Cao, M., Li, M., Tang, J., Guo, C., Zhang, J.,Sun, Q., Yang, Z., Zhao, J. (2010). Structure characterization of polysaccharide isolated from the fruiting bodies of Tricholoma matsutake. Carbohyd Polym., 81, 942–947.

[15] Firdaus, A., Nurul Azmi, M., Mustafa, S., Hashim, D., Abdul Manap, Y. (2012). Prebiotic Activity of Polysaccharides Extracted from Gigantochloa Levis (Buluh beting) Shoots. Molecules., 17, 1635-1651.

[16] Yang, L., Zhang, L. (2009). Chemical structural and chain conformational characterization of some bioactive polysaccharides isolated from natural sources. Carbohyd Polym., 76, 349–361. [17] Jain, S. K., Jain, A., Gupta, Y., Ahirwar, M. (2007). Design and development of hydrogel beads for targeted drug delivery to the colon. AAPS Pharm Sci Technol., 8 (3), 1-8.

[18] Miles, A., Misra, S. S. (1938). The estimation of the bactericidal power of the blood. J Hyg., 38, 732-749.

[19] Norajit, K., Kim, K., Ryu,.G.H. (2010). Comparative studies on the characterization and antioxidant properties of biodegradable alginate films containing ginseng extract. J Food Eng., 98, 377–384.

[20] Fan, H., Mazza, G., Liao, X. (2010). Purification, composition and antioxidant activity of polysaccharides from wolfberry, cherry, kiwi and cranberry fruits. J. Food Sci. Technol., 2 (1), 9-17.

[21] Xu, X., Chen, P., Wang, Y., Zhang, L. (2009). Chain conformation and rheological behavior of an extracellular heteropolysaccharide Erwinia gum in aqueous solution. Carbohyd Res., 344, 113–119.

[22] Wichienchot, S. Jatupornpipat, M. Rastall, R.A. (2010). Oligosaccharides of pitaya (dragon fruit) flesh and their prebiotic properties. Food Chem., 120, 850–857.

[23] Wichienchot, S., Thammarutwasik, P., Jongjareonrak, A., Chansuwan, W., Hmadhlu, P., Hongpattarakere, T., Itharat, A., Ooraikul, B. (2011). Extraction and analysis of prebiotics from selected plants from southern Thailand. Songklanakarin J. Sci. Technol.,

33 (5), 517-523.

[24] Martinez-Villaluenga,C., Gomez, R. (2007). Characterization of bifidobacteria as starters in fermented milk containing raffinose family of oligosaccharides from lupin as prebiotic. Int Dairy J., 17, 116-122.

[25] Griffiths, A.J.F., Gelbart, W.M., Miller, J.H Lewontin, R.C. (1999). Modern genetic analysis, WH Freeman and company, New York, New York, pp. 336-346

[26] Ramnani, P., Chitarraria, R., Tuohya, K., Grant, J., Hotchkiss, S., Philp, K.,Campbell, R., Gill, C., Rowlanda, I. (2011). In vitro fermentation and prebiotic potential of novel low molecular weight polysaccharides derived from agar and alginate seaweeds. Anaerobe.,1-6.

[27] Yang, B., Prasad, K., Haihui, X., Lin, S., Jian, Y. (2011). Structural characteristics of oligosaccharides from soy sauce lees and their potential prebiotic effect on lactic acid bacteria. Food Chem., 126, 590–594.

[28] Luo, A., He, X., Zhou, S., Fan, Y., Luo, A., Chun, Z. (2010).Purification, composition analysis and antioxidant activity of the polysaccharides from Dendrobium nobile Lindl .Carbohyd Polym., 7, 1014–1019.

[29] Molan, A.L., Flanagan, J., Wei, W. P. Moughan, J. (2009). Selenium-containing green tea has higher antioxidant and prebiotic activities than regular green tea. Food Chem., 114, 829–835.