شناسایی ترکیبات شیمیایی، پتانسیل آنتی‌اکسیدانی و فعالیت ضدقارچی اسانس آویشن دنایی (Thymus daenensis) بر قارچ‌های مولد فساد میوه سیب

نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 2، دوره 17، شماره 5 - شماره پیاپی 71، آذر و دی 1400، صفحه 691-700   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی فارسی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v18i1.87595

نویسندگان

مصطفی رحمتی^{* 1}؛ بهروز علیزاده بهبهانی²

¹گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

²گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران.

چکیده

سمیت قارچ‌کش‌های سنتزی و مقاومت پاتوژن‌های قارچی به این عوامل نگهدارنده سبب افزایش تقاضا برای جایگزین‌های طبیعی مانند اسانس‌های گیاهی شده است. در این پژوهش، اسانس آویشن دنایی با کمک روش تقطیر با آب استخراج گردید و ترکیبات تشکیل‌دهنده آن توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف‌سنج جرمی شناسایی و تعیین مقدار شدند. اسانس آویشن دنایی غنی از تیمول (88/69 درصد)، گاما-ترپینن (49/8 درصد)، پارا-سیمن (20/8 درصد) و کارواکرول (55/3 درصد) بود. علاوه‌براین، محتوای فنول و فلاوونوئید کل اسانس به‌ترتیب mg GAE/g 45/91 و mg QE/g 28/46 به‌دست آمد که نقش مهمی در فعالیت آنتی‌اکسیدانی آن ایفا کردند؛ به‌طوری‌که فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH (IC₅₀ معادل 30/29 میلی‌گرم در میلی‌لیتر)، رادیکال آزاد ABTS (IC₅₀ معادل 68/22 میلی‌گرم در میلی‌لیتر)، جلوگیری از زوال رنگ بتا-کاروتن (22/62 درصد) و احیاء کردن آهن فریک (μM QE/g 10/30) اسانس آویشن دنایی قابل‌توجه بود. فعالیت ضدقارچی اسانس آویشن دنایی در برابر قارچ‌های مولد فساد میوه سیب (پنی‏سیلیوم اکسپانسوم، بوتریتیس سینه‏را و آلترناریا آلترناتا) بررسی گردید و پنی‏سیلیوم اکسپانسوم حساس‌ترین گونه قارچی نسبت به اسانس بود و غلظت‌های کمتری از اسانس جهت جلوگیری از رشد یا از بین بردن این گونه موردنیاز بود. مطابق نتایج، اسانس آویشن دنایی را می‌توان به‌عنوان عامل ضدقارچ طبیعی و جایگزین قارچ‌کش‌های شیمیایی جهت جلوگیری از رشد قارچ‌های پاتوژن روی سیب یا سایر محصولات غذایی و افزایش عمر انبارمانی آن‌ها استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

آویشن دنایی؛ اسانس؛ ضدقارچ طبیعی؛ فعالیت آنتی‌اکسیدانی

مراجع

Aeschbach, R., Löliger, J., Scott, B. C., Murcia, A., Butler, J., Halliwell, B., & Aruoma, O. I. (1994). Antioxidant actions of thymol, carvacrol, 6-gingerol, zingerone and hydroxytyrosol. Food and Chemical Toxicology, 32(1), 31-36.

Alavi, L., Barzegar, M., Jabari, A., & NAGHDI, B. H. (2010). Effect of heat treatment on chemical composition and antioxidant property of Thymus daenensis essential oil. Journal of Medicinal Plants, 9(35), 129-138.

Alizadeh Behbahani, B., & Imani Fooladi, A. A. (2018). Development of a novel edible coating made by Balangu seed mucilage and Feverfew essential oil and investigation of its effect on the shelf life of beef slices during refrigerated storage through intelligent modeling. Journal of Food Safety, 38(3), e12443.

Alizadeh, A., Alizadeh, O., Amari, G., & Zare, M. (2013). Essential oil composition, total phenolic content, antioxidant activity and antifungal properties of Iranian Thymus daenensis subsp. daenensis Celak. as in influenced by ontogenetical variation. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 16(1), 59-70.

Amiri, H. (2012). Essential oils composition and antioxidant properties of three thymus species. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2012.

Bai, W., Wang, Q., Zeng, X., Fu, J., Liu, Y., & Dong, H. (2017). Antioxidant activities of chicken peptide‐Maillard reaction products (CP‐MRPS) derived from chicken peptides and d‐glucose system. Journal of Food Processing and Preservation, 41(2), e13041.

Barazandeh, M., & Bagherzadeh, K. (2007). Investigation on the Chemical Composition of the Essential of Thymus daenensis Celak from Four Different Regions of Isfahan Province. Journal of Medicinal Plants, 6(23), 15-19.

Barzegar, H., Behbahani, B. A., & Mehrnia, M. A. (2020). Quality retention and shelf life extension of fresh beef using Lepidium sativum seed mucilage-based edible coating containing Heracleum lasiopetalum essential oil: an experimental and modeling study. Food Science and Biotechnology, 29, 717-728.

Behbahani, B. A., Noshad, M., & Falah, F. (2019). Cumin essential oil: Phytochemical analysis, antimicrobial activity and investigation of its mechanism of action through scanning electron microscopy. Microbial Pathogenesis, 136, 103716.

Behbahani, B. A., Shahidi, F., Yazdi, F. T., Mortazavi, S. A., & Mohebbi, M. (2017). Use of Plantago major seed mucilage as a novel edible coating incorporated with Anethum graveolens essential oil on shelf life extension of beef in refrigerated storage. International Journal of Biological Macromolecules, 94, 515-526.

Bistgani, Z. E., & Sefidkon, F. (2019). Review on ethnobotany, phytochemical, molecular and pharmacological activity of Thymus daenensis Celak. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 22, 101400.

Dadashpour, M., Rasooli, I., Sefidkon, F., Rezaei, M. B., & Darvish Alipour Astaneh, S. (2011b). Lipid peroxidation inhibition, superoxide anion and nitric oxide radical scavenging properties of Thymus daenensis and Anethum graveolens essential oils. Journal of Medicinal Plants, 1(37), 109-120.‎

Dadashpour, M., Rasooli, I., Sorouri Zanjani, R., Sefidkon, F., Taghizadeh, M., & Darvish Alipour Astaneh S. (2011a). Antimicrobial, nitric oxide radical scavenging and cytotoxic properties of Thymus daenensis essential oil. Pathobiology Research, 14(1), 37-47.

El Ouadi, Y., Manssouri, M., Bouyanzer, A., Majidi, L., Bendaif, H., Elmsellem, H., & Hammouti, B. (2017). Essential oil composition and antifungal activity of Melissa officinalis originating from north-Est Morocco, against postharvest phytopathogenic fungi in apples. Microbial Pathogenesis, 107, 321-326.

Firuzi, O., Lacanna, A., Petrucci, R., Marrosu, G., & Saso, L. (2005). Evaluation of the antioxidant activity of flavonoids by “ferric reducing antioxidant power” assay and cyclic voltammetry. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1721(1-3), 174-184.

García, D. A., Bujons, J., Vale, C., & Suñol, C. (2006). Allosteric positive interaction of thymol with the GABAA receptor in primary cultures of mouse cortical neurons. Neuropharmacology, 50(1), 25-35.

Gholamnezhad, J. (2017). Effect of plant extracts against apple gray mold caused by Botrytis cinerea. Journal of Applied Microbiology in Food Industry, 3(1), 53-66.

Gursul, S., Karabulut, I., & Durmaz, G. (2019). Antioxidant efficacy of thymol and carvacrol in microencapsulated walnut oil triacylglycerols. Food Chemistry, 278, 805-810.

Hossain, M. A., Shah, M. D., Gnanaraj, C., & Iqbal, M. (2011). In vitro total phenolics, flavonoids contents and antioxidant activity of essential oil, various organic extracts from the leaves of tropical medicinal plant Tetrastigma from Sabah. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 4(9), 717-721.

Karimipour Fard, M., Mirzaei, A., Kargar, M., Khosravani, S. A. M., & Mohamadi, R. (2011). Antibacterial activities of Thymus Denaensis, Jaft and hydro-alcoholic extract of green hull Pistacia atlantica on Listeria monocytogenes. Armaghane-danesh, Yasuj University of Medical Sciences Journal, 17(1), 68-77.

Khoshsokhan, F., Babalar, M.,  Poormeidani, A., &  Fatahi, M. R. (2015). Antioxidant Activity, Total Phenolics and Oil Content of Some Thymus kotschyanus and Thymus daenensis Populations. Plant Production Technology, 7(1), 153-162.

Kizil, S., Hasimi, N., Tolan, V., Kilinc, E., & Yuksel, U. (2010). Mineral content, essential oil components and biological activity of two mentha species (M. piperita L., M. spicata L.). Turkish Journal of Field Crops, 15(2), 148-153.

Lee, W. C., Mahmud, R., Pillai, S., Perumal, S., & Ismail, S. (2012). Antioxidant activities of essential oil of Psidium guajava L. leaves. APCBEE Procedia, 2, 86-91.

Marchese, A., Orhan, I. E., Daglia, M., Barbieri, R., Di Lorenzo, A., Nabavi, S. F., & Nabavi, S. M. (2016). Antibacterial and antifungal activities of thymol: A brief review of the literature. Food Chemistry, 210, 402-414.

Nanasombat, S., & Wimuttigosol, P. (2011). Antimicrobial and antioxidant activity of spice essential oils. Food Science and Biotechnology, 20(1), 45-53.

Nemati, Sh., Sefidkon, F., & Poorherave, M. (2011). The effects of drying methods on essential oil content and composition of Thymus daenensis Celak. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 27(1), 72-80.

Nikavar, B., Mojab, F., & Dolat-Abadi, R. (2005) Composition of the volatile oil of Thymus daenensis Celak. subsp. daenensis. Journal of Medicinal Plants, 4(13), 45-49.

Nikkhah, M., Habibi Najafi, M. B., Hashemi, M., & Farhoosh, R. (2018). Antifungal activity and synergistic effects of thyme, cinnamon, rosemary and marjoram essential oils in combination, against apple rot fungi. Journal of Food Research, 29(1), 43-54.

Noshad, M., Alizadeh Behbahani, B., & Dehghani, S. (2020). Improving oxidative and microbial stability of beef by using a bioactive edible coating obtained from Plantago lanceolata seed mucilage and loaded with Thymus vulgaris. Food Science and Technology, 17(101), 1-13

Noshad, M., Hojjati, M., & Behbahani, B. A. (2018). Black Zira essential oil: Chemical compositions and antimicrobial activity against the growth of some pathogenic strain causing infection. Microbial Pathogenesis, 116, 153-157.

Pinto, P. C., Saraiva, M. L. M., Reis, S., & Lima, J. L. (2005). Automatic sequential determination of the hydrogen peroxide scavenging activity and evaluation of the antioxidant potential by the 2, 2′-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical cation assay in wines by sequential injection analysis. Analytica chimica acta, 531(1), 25-32.

Rúa, J., del Valle, P., de Arriaga, D., Fernández-Álvarez, L., & García-Armesto, M. R. (2019). Combination of carvacrol and thymol: Antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and antioxidant activity. Foodborne Pathogens and Disease, 16(9), 622-629.

Safaei, L., Sharifi Ashoorabadi, E., Zeinali, H., & Mirza, M. (2012). The effect of different harvesting stages on aerial parts yield, essential oil percentage and main components of Thymus daenensis Celak. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 28(2), 342-355.

Shan, B., Cai, Y. Z., Sun, M., & Corke, H. (2005). Antioxidant capacity of 26 spice extracts and characterization of their phenolic constituents. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(20), 7749-7759.

Tohidi, B., Rahimmalek, M., & Arzani, A. (2017). Essential oil composition, total phenolic, flavonoid contents, and antioxidant activity of Thymus species collected from different regions of Iran. Food Chemistry, 220, 153-161.

Wang, J., Liu, H., Zhao, J., Gao, H., Zhou, L., Liu, Z., ... & Sui, P. (2010). Antimicrobial and antioxidant activities of the root bark essential oil of Periploca sepium and its main component 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde. Molecules, 15(8), 5807-5817.

Yeganegi, M., Yazdi, F. T., Mortazavi, S. A., Asili, J., Behbahani, B. A., & Beigbabaei, A. (2018). Equisetum telmateia extracts: Chemical compositions, antioxidant activity and antimicrobial effect on the growth of some pathogenic strain causing poisoning and infection. Microbial Pathogenesis, 116, 62-67.

Zandi-Sohani, N., Hojjati, M., & Carbonell-Barrachina, Á. A. (2013). Insecticidal and repellent activities of the essential oil of Callistemon citrinus (Myrtaceae) against Callosobruchus maculatus (F.) (Coleoptera: Bruchidae). Neotropical Entomology, 42(1), 89-94.

Znini, M., Cristofari, G., Majidi, L., Paolini, J., Desjobert, J. M., & Costa, J. (2013). Essential oil composition and antifungal activity of Pulicaria mauritanica Coss., against postharvest phytopathogenic fungi in apples. LWT-Food Science and Technology, 54(2), 564-569.