مقالات علمی

مقایسه و بررسی قدرت آنتی اکسیدانی و ضد رادیکالی انواع چای های سبز ، سفید و سیاه شرکت  صنایع غذایی نوژین

 محمد انصاریان۱ و۲ ، مهدی زمانی ۲، حمزه منتظمی کریم زاده ۲

  1. عضو هیات علمی گروه گیاهان دارویی دانشگاه فنی و حرفه ای واحد نیشابور
  2.  شرکت صنایع غذایی و دارویی نوژین

 چکیده :

در حال حاضر  استفاده  گسترده از  ظرفیت گیاهان دارویی و مواد  موثره ی آن ها در صنایع مختلف به عنوان منابع طبیعی آنتی اکسیدانی ، مورد توجه محققین قرار گرفته است. ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی از ترکیبات بسیار مهم گیاهان هستند که دارای اثرات آنتی اکسیدانی می باشند. آنتی اکسیدان ها ترکیباتی هستند که به طور موثر و به طرق مختلف از واکنش رادیکال های آزاد دارای اکسیژن و نیتروژن فعال با بیومولکول ها (نظیر پروتئین، آمینو اسید، لیپید وDNA) جلوگیری کرده و منجر به کاهش آسیب و یا مرگ سلولی، بیماری های قلبی عروقی و سرطانها میشوند. در این تحقیق  که در  پاییز ۱۳۹۷ در آزمایشگاه شرکت صنایع غذایی نوژین و آزمایشگاه فراوری گیاهان دارویی دانشگاه فنی و حرفه ای نیشابور  صورت پذیرفت  به اندازه گیری خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد رادیکالی عصاره ی اتانولی انواع نمونه چای های سبز، سفید و سیاه موجود در شرکت صنایع غذایی نوژین  پرداخته شد. در ابتدا  پس از استخراج عصاره ی الکلی انواع چای ها تحت شرایط یکسان، جهت بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها از آزمون ۲و۲ دی فنیل پیکیریل ۱- هیدرازیل (DPPH) استفاده گردید. نتایج آزمون به تله انداختن  رادیکالهای آزاد دی فنیل پیکریل هیدرازیل نشان دهنده این مطلب بود  که غلظت مهار کنندگی % ۵۰ در عصاره اتانولی چای سبز، سفید و سیاه به ترتیب دارای مقادیر ۸۵ , ۷۷ ، ۳۶۹۶۷، ۶۲۹ (ppm) می باشند. نتایج نشان داد که خاصیت آنتی اکسیدانی انواع  چای های شرکت به ترتیب برابر با چای سبز، چای سفید و چای سیاه می باشد که  میتوانند به عنوان منابع مفیدی برای تأمین آنتی اکسیدانهای طبیعی باشند.

کلمات کلیدی: عصاره، چای سفید، چای سبز، چای سیاه، فعالیت آنتی اکسیدانی،رادیکال های آزاد.

مقدمه

 چای یکی از پر مصرف ترین نوشیدنی ها در سراسر جهان است که به دلیل اثرات سلامت بخشی آن به طور منظم و به صورت روزانه در بسیاری از مناطق  بخصوص خاورمیانه مورد استفاده قرار می گیرد. تمام انواع چای از برگ های جوان و نازک گیاه چای  با  نام علمی  (.Camellia sinensis ( L از خانواده Theaceae یا چای  که یک گیاه چندساله، همیشه سبز و پر برگ می باشد تولید میشوند. این گیاه بیشتر در مناطق با آب و هوای حاره ای( گرم و مرطوب) با میزان بارندگی سالانه  بیش از ۴۰۰ میلی متر  رشد می کند. سپس برگ های تازه برای تهیه ی چای سیاه (تخمیر شده) ، چای اولانگ ( نیمه تخمیر شده)، چای سبز و سفید ( تخمیر نشده) فرآوری میشوند. تخمیر یک فرآیند اکسیداسیون آنزیمی است که توسط پلی فنل اکسیدازهای درونی و پراکسیدازهای پلی فنل های چای انجام میشود. فلاونول های بی رنگ، که تا حدی به تئافلاوین ها و تئاروبگین ها تبدیل شده اند، دلیل عطر و رنگ خاص چای سیاه، اولانگ و سفید می باشند(۲۰۰۴ ,.Du et al . , 2012 ; Obanda et al). فرآیند اکسیداسیون با خرد نمودن برگ های خشک شده ی چای به وسیله ی غلطک های ماشین ( CTC : crush – tear – curl تسریع می شود. به این صورت که اکسیداز ها آزاد می شوند و به راحتی با اکسیژن واکنش میدهند. در چای های غیر تخمیری، از تخمیر برگ های خشک شده با غیرفعال کردن آنزیم های درونی به وسیله ی حرارت دادن یا بخار دادن به روش های مختلف (برشته کردن، پختن)، قبل خرد کردن و خشک کردن جلوگیری می شود(۱۹۹۲ Balentine). در سرار جهان مصرف کنندگان چای سیاه از چای سبز بیشتر هستند. با این وجود، اخیرا مصرف چای سبز به ویژه در غرب، به علت مطالعات گسترده ایی که در باره ی خواص سلامت بخشی آن انجام شده، افزایش یافته است. این خواص شامل کاهش خطر ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی و انواع خاصی از سرطان، التهاب روده، کبد و بیماری های نوروژنیک، دیابت و حتی کاهش وزن می باشند( Dufresne en Farnworth 2001). اثرات سلامت بخشی چای مربوط به مقدار بالای کاتچین های موجود در آن میباشد که به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی باعث بهبود وضعیت بیماری های مربوط به گونه های واکنشی اکسیژن (ROS [i][۱]) می شود( ;۲۰۱۵ Afzal , Safer , en Menon 2013 Windows et al . 2014 ; Yang en Liu). برگ چای برای تولید انواع چای های سیاه، سبز، اولانگ و سفید فراوری می شود، که دارای فعالیت آنتی اکسیدانی هستند. اما دارای خاصیت آنتی اکسیدانی یکسان نیستند. به طور کلی فعالیت آنتی اکسیدانی: چای سبز بیشتر از چای سفید و آن هم بیشتر از چای سیاه میباشد( ۲۰۱۳ .Carloni et al). اگرچه بعضی از مطالعات نشان می دهند که چای سیاه بهتر از چای سبز است(۲۰۱۰ .Khokhar en Magnusdottir 2002 ; Venditti et al) اما برخی از مطالعات عدم وجود تفاوت های قابل توجه را گزارش می دهند(۱۹۹۶ .Hodgson et al . 1999 ; Y . L . Lin et al). متغیر های متعدد که روی ترکیبات چای اثر میگذارند شامل شرایط رشد (فصل، آب و هوا و خاک)، شیوه های باغبانی (مکانیکی و دستی) و تکنولوژی های متفاوت کارخانه های چای ممکن است به این گزارش های متضاد منجر شود.( .Astill et al . , 2001 ; Y . S . Lin et al 2003). از این رو، فعالیت آنتی اکسیدانی انواع چای های سیاه، سفید و سبز تاکنون به درستی ممشخص نشده است. بنابراین، مطالعه حاضر به منظور تعیین اثر روش تولید بر خواص آنتی اکسیدانی چای هایی که تحت شرایط یکسان (رشد و برداشت شده در شرایط مشابه) کشت گردیده اند ولی در کارخانه به چای سیاه، سبز و سفید تبدیل شدند، به مرحله ی اجرا درآمد.

روش کار

-مواد :

ماده اولیه مورد استفاده در این پژوهش چای سبز، سفید و سیاه از گونه Camellia sinensis بود که به  عنوان نمونه از کارخانه چای لیل لاهیجان تهیه شده بود. مواد شیمیایی مورد استفاده جهت اندازه گیری خاصیت آنتی اکسیدانی، معرف ۲و۲ دی فنیل ۱ پیکریل هیدارازیل (DPPH) و اتانول موجود در آزمایشگاه دانشگاه فنی و حرفه ای  ازشرکت مرک تهیه  شده بود .

روش ها :

برای استخراج عصاره ی چای به، میزان ۳۰۰ گرم از هر نوع چای به وسیله ی آسیاب موجود در آزمایشگاه  دانشکده پودر گردید. پودر مذکور به دکانتور دو لیتری منتقل شد سپس یک لیتر اتانول ۷۰٪ درصد به آن اضافه و بعد ۴۸ ساعت محلول رویی جمع آوری و صاف گردید. محلول بدست آمده توسط دستگاه روتاری اواپراتورآزمایشگاه دانشکده با دمای کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد منتقل شد. عصاره های بدست آمده تا زمان استفاده در ظرف های شیشه ایی تیره رنگ و درب دار نگهداری شدند.

 – اندازه گیری قدرت به دام اندازی رادیکال های آزاد (DPPH):

 ابتدا غلظت های مختلف از انواع  نمونه چای ها  را تهیه کرده ( ۳۰۰، ۴۵۰، ۶۰۰ ppm) سپس ۴ میلی لیتر از غلظت های ساخته شده با ۱ میلی لیتر محلول ۵۰۰ میکرومولار اتانولی DPPH مخلوط شده و پس از بهم زدن به مدت ۳۰ دقیقه در تاریکی انکوبه شدند. جذب مخلوط در ۵۱۷ نانومتر در مقابل سل حاوی اتانول توسط دستگاه اسپکتروفتومتر مدل  یونی کو دانشکده  قرائت شد. توانایی خنثی سازی رادیکال DPPH که بیانگر ظرفیت آنتی رادیکالی عصاره ها می باشد مطابق فرمول زیر محاسبه می شود که در این رابطه:

SC% = (AB-As) : AB X 100  

AB  =جذب بلانک،  As = جذب نمونه یا استاندارد، SC% بیانگر مقداری از نمونه می باشد که قادر به جذب درصدی از رادیکال آزاد می باشد. همچنین برای مقایسه فعالیت تیمار ها از مفهوم IC50 استفاده شد. IC50 غلظتی از عصاره است که برای به دام اندازی ۵۰ درصد رادیکال های آزاد مورد نیاز است. جهت محاسبه ی این فاکتور معادله ی بین جذب نمونه و غلظت را برازش داده و با استفاده از معادله بده دست آمده IC50 را محاسبه میکنیم. IC50 کمتر نشان دهنده ظرفیت آنتی اکسیدانی بیشتر می باشد. از ترکیب آنتی اکسیدانی BHT ( بوتیل هیدروکسی تولوئن) نیز به عنوان کنترل مثبت استفاده شد(۲۰۰۸ ,.Kukit et al).

آنالیز آماری:

 داده ها پس از جمع آوری با نرم افزار EXCEL  و SPSS بررسی و تحلیل شدند. تمام اندازه گیری ها برای هر نمونه در سه تکرار و مقادیر به صورت میانگین + انحراف معیار گزارش شد.

 نتیجه گیری:

 فعالیت آنتی اکسیدانی

 بررسی فعالیت به دام اندازی رادیکال های آزادDPPH یکی از روش های تعیین میزان خواص آنتی اکسیدانی می باشد. در این روش رنگ ارغوانی رادیکال های آزادDPPH توسط آنتی اکسیدان کاهش یافته و به رنگ زرد تبدیل می شود. درجه بی رنگ شدن این ترکیب، بیانگر قدرت به دام اندازی رادیکال آزاد توسط آنتی اکسیدان مربوطه می باشد. در شکل (۱) میزان بازدارندگی رادیکال DPPH در غلظت های ۳۰۰، ۴۵۰ و ۶۰۰ ppm عصاره ی چای های سبز، سفید و سیاه در برابر BHT به عنوان شاهد ارائه شده است . همان طور که نتایج نشان می دهد، عصاره ی چای های مختلف توانایی آنتی اکسیدانی متفاوتی را نشان می دهند در این بین، چای سبز دارای بیشترین درصد بازدارندگی رادیکال های آزاد بود (درصد بازدارندگی ۹۲٫۵ در غلظت ppm۶۰۰). مقادیر IC50 برای عصاره های چای سبز، چای سفید و چای سیاه به ترتیب،  81.79، ۴۱۹.۳۵ و ۷۱۲ می باشد. می باشد .البته ظرفیت آنتی اکسیدانی همه ی عصاره ها از BHT که به عنوان استاندارد در نظر گرفته شده است، کمتر می باشد( ۲۱. ۶۸ :IC50) (شکل ۲).

شکل (۱). درصد بازدارندگی انواع نمونه چای شرکت صنایع  غذایی نوژین

شکل(۲). اثر IC50 نمونه ها در به دام اندازی رادیکال DPPH

اثر IC50 نمونه ها در به دام اندازی رادیکال DPPH بحث نقش و اثرات سودمند آنتی اکسیدان ها در مقابل بسیاری از بیماریهای انسانی و فساد مواد غذایی که ناشی از فساد اکسایشی میباشد در سالهای اخیر توجهات زیادی را به خود جلب کرده است در این بین آنتی اکسیدانهایی که مهار کننده رادیکال آزاد میباشند نسبت به سایر آنتی اکسیدان ها اهمیت بیشتری داشته که بررسی ظرفیت مهارکنندگی آنها موضوع بسیاری از تحقیقات و بحثهای علمی میباشد. تحقیقات مانزوکو و همکاران (۱۹۹۸) نشان داد که خواص آنتی اکسیدانی عصاره چای سبز، سیاه و سفید به دلیل شکستن غیرمنتظره واکنش زنجیره ای تولید رادیکال آزاد افزایش می یابد. پاتریشیا و همکاران خاصیت آنتی اکسیدانی سه نوع چای را به سه روش ABTS ، ORAC و LDL isolation اندازه گیری کردند. نتایج نشان داد که در شرایط آزمایشگاهی قدرت آنتی اکسیدانی با محتوای فنولیکی در ارتباط می باشد( ۲۰۱۳ ). جایاسکرا و همکاران تفاوت در قدرت آنتی اکسیدانی و محتوای فنولیک کل را در چای تازه و تخمیر شده سریلانکا بررسی نمودند . آنها دریافتند که بین قدرت آنتی اکسیدانی و محتوای فنولیکی در چای تازه و تخمیر شده اختلاف معنی داری وجود دارد(۲۰۱۱). نتایج بدست آمده از مطالعه آنسینی و همکاران نشان داد که چای سبز بیشترین میزان محتوای فنولیک را دارا می باشد و همچنین در تمام انواع چای بین محتوای فنولیک و خاصیت آنتی اکسیدانی رابطه مستقیم وجود دارد (۲۰۰۸). در مطالعه حاضر میتوان نتیجه گرفت که بالاتر بودن قدرت آنتی اکسیدانی در چای سبز میتواند ناشی از محتوای فنولیک بالای این نوع از چای باشد. بنابراین توصیه می شود که از چای سبز استفاده شود. اثر آنتی اکسیدانی عصاره ی چای در خور توجه است . به دلیل حلالیت ترکیبات پلی فنل عصاره در اتانول، استخراج آن نسبتا ساده بوده و برای این منظور می توان از ضایعات کارخانجات چای استفاده نمود و به عنوان آنتی اکسیدان طبیعی در صنایع غذایی مورد استفاده قرار داد.

_ قدردانی:

 بدین وسیله از مجموعه هیئت مدیره و مدیر عامل محترم  شرکت صنایع غذایی نوژین نیشابور جناب مهندس دستجردی  که با کمک های مالی خود این تحقیق را حمایت نمودند سپاسگزاری می شود.

ایمیل : mansarian@tvu.ac.ir   

منابع:

 Afzal, M., A. M. Safer, en M. Menon. 2015. “Green tea polyphenols and their potential role in health and disease”. Inflammopharmacology 23(4): 151–۶۱.

Anesini, Claudia, Graciela E Ferraro, en Rosana Filip. 2008. “Total polyphenol content and antioxidant capacity of commercially available tea (Camellia sinensis) in Argentina”. Journal of agricultural and food chemistry 56(19): 9225–۲۹.

 Astill, C. et al. 2001. “Factors affecting the caffeine and polyphenol contents of black and green tea infusions”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 49(11): 5340–۴۷.

 Balentine, A D. 1992. “Manufacturing and chemistry of tea”. Phenolic Compounds in Food and Their Effects of Health I: 103–۱۷.

 Carloni, Patricia et al. ۲۰۱۳. “Antioxidant activity of white, green and black tea obtained from the same tea cultivar”. Food research international 53(2): 900–۹۰۸.

Du, Wan-hong et al. 2012. “Hypoglycemic effect of the water extract of Pu-erh tea”. Journal of agricultural and food chemistry 60(40): ۱۰۱۲۶–۳۲.

 Dufresne, Christiane J, en Edward R Farnworth. 2001. “A review of latest research findings on the health promotion properties of tea”. The Journal of nutritional biochemistry ۱۲(۷): ۴۰۴–۲۱.

 Hodgson, J.M. et al. 1999. “Comparison of the effects of black and green tea on in vitro lipoprotein oxidation in human serum”. Journal of the Science of Food and Agriculture ۷۹(۴).

Jayasekera, S., A. L. Molan, M. Garg, en P. J. Moughan. 2011. “Variation in antioxidant potential and total polyphenol content of fresh and fully-fermented Sri Lankan tea”. Food Chemistry 125(2): 536–۴۱.

 _ Khokhar, S., en S. G.M. Magnusdottir. 2002. “Total phenol, catechin, and caffeine contents of teas commonly consumed in the United Kingdom”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(3): 565–۷۰.

 Kukić, Jelena et al. 2008. “Antioxidant and antimicrobial activity of Cynara cardunculus extracts”. Food Chemistry.

 Lin, Yu Li et al. 1996. “Composition of polyphenols in fresh tea leaves and associations of their oxygen-radical absorbing capacity with antiproliferative actions in fibroblast cells”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 44(6): 1387–۹۴.

 Lin, Yung Sheng, Yao Jen Tsai, Jyh Shyan Tsay, en Jen Kun Lin. 2003. “Factors affecting the levels of tea polyphenols and caffeine in tea leaves”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51(7): 1864–۷۳.

Manzocco, L, M Anese, en M.C Nicoli. 1998. “Antioxidant Properties of Tea Extracts as Affected by Processing”. LWT – Food Science and Technology 31(7-8): 694–۹۸.

 Obanda, Martin, P. Okinda Owuor, Richard Mang’oka, en Mutuku M. Kavoi. 2004. “Changes in thearubigin fractions and theaflavin levels due to variations in processing conditions and their influence on black tea liquor brightness and total colour”. Food Chemistry 85(2): 163–۷۳.

 Venditti, Elisabetta et al. ۲۰۱۰. “Hot vs. cold water steeping of different teas: Do they affect antioxidant activity?” Food Chemistry 119(4): 1597–۱۶۰۴.

 Windows, Microsoft et al. ۲۰۱۴. XXXIII Uma ética para quantos? Antioxidant properties of spices, herbs and other sources.

 Yang, Jun, en Rui H. Liu. ۲۰۱۳. “The phenolic profiles and antioxidant activity in different types of tea”. International Journal of Food Science and Technology 48(1): 163–۷۱.


[۱] Related to reactive oxygen species


۱ Related to reactive oxygen species