Iranian Scientific Fisheries Journal

fa مقاله علمی – پژوهشی:‌ مقایسه و ارزیابی بازده استخراج و فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی آستاگزانتین مستخرج از میکروجلبک هماتوکوکوس (Haematococcus pluvialis) با استفاده از حلال استون و تکنیک ترکیبی اسید-استون Comparison and evaluation of extraction efficiency and antioxidant activity of astaxanthin extracted from Haematococcus microalgae (Haematococcus pluvialis) using acetone solvent and acid-acetone combined technique بيوتكنولوژي و فرآوري هاي شيلاتي بيوتكنولوژي و فرآوري هاي شيلاتي پژوهشي Research هدف از تحقیق حاضر، استخراج، صابونی‌‌کردن و خالص‌‌سازی رنگدانه آستاگزانتین از میکروجلبک هماتوکوکوس (Haematococcus pluvialis) و ارزیابی فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی (فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH و کاهندگی یون فریک) آن بود. جهت استخراج از دو روش منفرد (استخراج با استفاده از حلال استون یا ACE) و ترکیبی (استخراج به‌وسیله پیش‌‌تیمار با اسیدکلریدریک و سپس استخراج با استون یا HCl-ACE) استفاده گردید. مطابق نتایج، مقدار آستاگزانتین (میلی‌‌گرم بر گرم) مستخرج با دو روش استون (ACE) و پیش‌‌تیمار حاوی اسیدکلریدریک (HCl-ACE) در مراحل استخراج، صابونی‌‌کردن و خالص‌‌سازی نهایی به‌ترتیب 09/4 (65/13%)، 49/8 (30/28%)، 59/14 (65/48%) و 49/9 (65/31%)، 59/13 (30/45%) و 09/25 (65/83%) بود. فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH آستاگزانتین استخراج‌‌شده با دو روش ACE و HCl-ACE (غلظت 300-50 میکروگرم بر میلی‌‌لیتر) به‌ترتیب در دامنه 26/76-25/66 و 06/94-39/85 درصد متغیر بود. این مقادیر برای قدرت کاهندگی یون فریک به‌ترتیب در بازه جذب 75/0-61/0 و 92/0-78/0 در طول موج 700 نانومتر قرار داشت. رنگدانه استخراج‌‌شده با استفاده از روش ترکیبی (نسبت به روش منفرد) به صورت معنی‌‌داری دارای فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی بیشتری بود (05/0>p). علاوه‌براین، در هر دو آزمون، با افزایش غلظت آستاگزانتین تا 100 میکروگرم بر میلی‌‌لیتر، روند فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی، به صورت افزایشی و سپس ثابت ثبت شد (عدم اختلاف معنی‌‌دار بین غلظت‌‌های 200 و 300 میکروگرم بر میلی‌‌لیتر). مقایسه فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی آستاگزانتین با آنتی‌‌اکسیدان‌‌های مصنوعی نشان داد که رنگدانه استخراج‌‌شده با روش ترکیبی (در غلظت‌‌های بالا) فعالیت نزدیکتر یا بیشتری نسبت بهBHA  و BHT دارد. مطابق یافته‌‌‌‌ها، روش ترکیبی (اسید-استون) در مقایسه با روش منفرد (استون) می‌‌تواند بازده استخراج و فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی این رنگدانه را بهبود بخشد. بنابراین، روش مورد استفاده جهت استخراج و خالص‌‌سازی آستاگزانتین، به صورت بالقوه‌‌ای بازده استخراج و فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی آن را تحت تائیر قرار می‌‌دهد و با انتخاب روش استخراج بهینه، می‌‌توان دو شاخص مذکور را در رنگدانه ارتقاء داد. The aim of the present study was to extract, saponify and purify astaxanthin pigment from Haematococcus microalgae (Haematococcus pluvialis) and evaluate its antioxidant activity (DPPH free radical scavenging activity and reduction of ferric ions). For extraction, two single (extraction using acetone solvent or ACE) and combined (extraction by pretreatment with hydrochloric acid and then extraction with acetone or HCl-ACE) methods were used. According to the results, amount of extracted astaxanthin (mg/g) by two methods of acetone (ACE) and hydrochloric acid pretreatment (HCl-ACE), in the extraction, saponification and final purification stages were 4.09 (13.65%), 8.49 (28.30%), 14.59 (48.65%) and 9.49 (31.65%), 13.59 (45.30%) and 25.09 (83.65%), respectively. DPPH free radical inhibition activity of extracted astaxanthin with two ACE and HCl-ACE methods (50 to 300 μg/ml) ranged from 66.25 to 76.26% and 85.39 to 94.06%, respectively. These values for ferric ion reduction power were in the absorption range of 0.61 to 0.75 and 0.78 to 0.92 at the wavelength of 700 nm, respectively. The pigment extracted using the combined method (compared to the single method) had significantly more antioxidant activity (p<0.05). In addition, in both tests, increasing the concentration of astaxanthin up to 100 μg/ml, the trend of antioxidant activity was recorded as increasing and then constant (no significant difference between the concentrations of 200 and 300 μg/ml). Comparison of the antioxidant activity of astaxanthin with synthetic antioxidants showed that the pigment extracted by combination method (at high concentrations) had the activity closer or even more than BHA and BHT. According to the findings, the combined method (acid-acetone) compared to the single method (acetone) can improve the extraction efficiency and antioxidant activity of this pigment. Therefore, the method used for the extraction and purification of astaxanthin potentially affects its extraction efficiency and antioxidant activity, and by choosing the extraction optimum method, the mentioned two indicators can be improved in the pigment. میکروجلبک هماتوکوکوس, آستاگزانتین, بازده استخراج, فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی Haematococcus microalgae, Astaxanthin, Extraction efficiency, Antioxidant activity 99 112 http://isfj.ir/browse.php?a_code=A-10-2360-8&slc_lang=fa&sid=1 Reza Safari رضا صفری safari1351@gmail.com 100319475328460034578 100319475328460034578 Yes پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران hasan Nasrollahzadeh حسن نصراله زاده hnsaravi@gmail.com 100319475328460034579 100319475328460034579 No پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران Soheyl Reyhani Poul سهیل ریحانی پول soheylreyhani@gmail.com 100319475328460034580 100319475328460034580 No گروه فراوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران Zahra Yaghoubzadeh زهرا یعغوب زاده za_yaghoub@yahoo.com 100319475328460034581 100319475328460034581 No پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران Marzieh Rezaei مرضیه رضایی rmarzieh92@gmail.com 100319475328460034582 100319475328460034582 No پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران