ליפידים ביו-אקטיביים וחומצות שומן פרופיל של Cistanche Phelypaea

למידע נוסף:ali.ma@wecistanche.com

מוחמד פאוזי רמדאן ועוד

תַקצִיר

שמן המופק מצמח הבר שלCistanche phelypaeaנותח עבור תכולת חומצות השומן, הסטרול, הפחמימנים והטוקופרול. תכולת סךליפידים (TL) הייתה 10 גרם/ק"ג (על בסיס משקל יבש). רוב חומצות השומן היו מהסוג הבלתי רווי (50.4 אחוז מכלל חומצות השומן), בעוד שהחומצה הרוויה (בעיקר חומצה פלמיטית) הייתה כ-43.2 אחוזים מהסוג הבלתי רווי. סך חומצות שומן. חומצה אולאית הייתה חומצת השומן השלטת ואחריה חומצות פלמיטית ולינולאית. כמויות גבוהות של סטרולים נמצאו בשמן עם הרכיב העיקרי b-sitosterol. פיטוסטרולים אחרים (למשל סטיגמסטרול, D7-אוונסטרול ו-D5-אוונסטרול) היו נוכחים בכמויות שוות בערך (6-9 אחוז מסך הסטרולים). תרכובות הפחמימנים העיקריות שזוהו היו C21, C26 ו-C32 המהווים כ-61.2 אחוז מסך הפחמימנים. עם זאת, זוהו גם כמויות קטנות של C12,C18 ו-C22. רמות טוקופרול היו גבוהות בשמן (3.36 גרם/ק"ג שמן), כאשר-ב-טוקופרול היה המרכיב העיקרי ואחריו אי-איזומר. שני רכיבי הטוקופרול היוו יותר מ-87 אחוזים מכלל תכולת הוויטמין E בשמן. יתרה מכך, C-ו-d-טוקופרולים זוהו כמויות קטנות בשמן, המהווים 14-16 אחוזים מסך התוכן של ויטמין E. מידע המסופק על ידי העבודה הנוכחית יהיה בעל חשיבות עבור יישומי מזון וכימוטקסונומיה שלCistanchephelypaea.

מילות מפתח: Cistanchephelypaea, שמן, חומצות שומן, סטרולים, פחמימנים, טוקופרולים

cistanche deserticola d

לחץ כדי לחלץ Cistanche יתרונות מוצרי Cistanche

1. הקדמה

הסוג Cistanche השייך למשפחת Orobanchaceae כולל 16 מינים. הם יוצרים קבוצה לא מושכת של טפילי שורש פנרוגמיים. התרחשות הסוג מוגבלת לאזורים צחיחים וצחיחים למחצה מסוימים של אפריקה, אסיה ואזור הים התיכון כולל חלקים מדרום אירופה. משפחת ה- Orobanchaceae מייצגת שני דורות Cistanche ו- Orobanche. הסוג Cistanche מיוצג במצרים על ידי שלושה מינים, כלומר C. phelypaea (איור 1), C. tubulosa ו-C. violacea לפי Tackholm (1974). שימושים רבים למאכל ולרפואה מיוחסים לסוג זה. כל הצמח של Cistanche tubulosa נמצא בשימוש רפואי בפקיסטן כתרופה לשלשולים ופצעים (Kobayashi et al. 1987). זרעים וגבעולים של מיני Cistanche יכולים לשמש ליישומי מזון וכטוניק ברפואה הסינית המסורתית למחסור בכליות. יתר על כן, הוא משמש לתחושות קור באריות ובברכיים, סטריליות נשית ועצירות עקב יובש של המעי בסנילי (Mabberley 1997; Namba 1994). הסוג Orobanche (Orobanchaceae) כולל כ-100 מינים של צמחים הולופרזיטים. Beack-Mannagetta (1930) הציע סיווג תת-גנרי של הסוג בארבעה חלקים: Gymnocaulis Nutt., Myzorrhiza(Phil.) Beck., Trionychen Wallr. ו-Osproleon Wallr.זה האחרון ידוע בימינו ככת. Orobanche על פי כללי הקוד הבינלאומי של המינוח הבוטני (Greuter 1988). פעילויות ביולוגיות רבות דווחו עבור מינים מסוימים ממשפחה זו, כולל פעילות אנטי-מיקרוביאלית, אנטי-דלקתית (Endo et al. 1982), נוגדת עוויתות, מרפה שרירים חלקים (El-Shabrawy et al. 1989) ופעילות לב (Pennacchio et al. 1969). יתר על כן, Orobanche נאכל, כמו אספרגוס, כפי שהוזכר לאחרונה על ידי Rubiales et al. (1999).

איור 1 הצמח המרהיב הוא בן למשפחת הפתנים (Orobanchaceae) אך בעל צורת תורמוס, פרחים בעלי חמש אונות דו-שפתיים, וגובהו יכול להגיע לחצי מטר.

הצמח מכיל מספר מרכיבים הכוללים גליקוזידים פנילתנואידים (לפעמים הנקראים פנילפרופנואידים), אירידואידים (Xiong et al.1996), ופוליסכרידים (Naran et al. 1995). חומצות האמינו נקבעו וזוהו ב-Cistanche solesa (Jiao et al. 1989). חומצת שומן דווחה והרכב הטוקוכרומנולים בזרעים של משפחת Orobanche נחקר לאחרונה (Velasco et al. 2000). מידע על הרכב השומנים שלCistanchephelypaeaעם זאת, אינו מספק והנתונים הזמינים אינם שלמים. במחקר הנוכחי, ניתחנו את המפעל כולו, כדי להשיג פרופ אינפורמטיביile של הליפידים בCistanchephelypaeaאשר ישמש בסיס להמשך חקירה כימית מפורטת והערכה תזונתית של העשב.

2. חומרים ושיטות

2.1 חומרים

כל צמחי הבר שלCistanchephelypaeaנאספו מדרום סיני (מצרים) במהלך אפריל 2008. הצמחים אושרו באדיבות על ידי פרופ' ד"ר אל חדידי, הפקולטה למדע, אוניברסיטת קהיר, מצרים. דגימות עשבונים נשמרו במחלקה לביוכימיה חקלאית, הפקולטה לחקלאות, אוניברסיטת זגאציג. תקנים המשמשים לאפיון סטרולים, כולסטרול, b-sitosterol, סטיגמסטרול, לנוסטרול, ארגוסטרול, קמפסטרול, D5-אוונסטרול ו-D7-אוונסטרול נרכשו מ-Supelco (Bellefonte, PA, ארה"ב). התקנים המשמשים לאפיון ויטמין E (a-, b-, c- ו-d-tocopherol) נרכשו מ- Merck (Darmstadt, גרמניה). כל הריאגנטים והכימיקלים שבהם נעשה שימוש היו בטוהר הגבוה ביותר הקיים.

Cistanche phelypaea

2.2 שיטות

2.2.1 מיצוי של סך שומנים (TL)

צמחים שלמים יובשו ונטחנו. כל השומנים הופק על ידי אתר נפט בטמפרטורה של 60-80 C באמצעות מנגנון Soxhlet. הממס התאדה לייבוש על מאייד סיבובי בלחץ נמוך של 40°C.

2.2.2 ניתוח כרומטוגרפיית נוזל גז של אסטרים חומצי-מתיל שומניים

חומצות שומן עברו אסטרציה לאסטרים מתיל על ידי חימום בבורונטריפלוריד (תמיסת 10 אחוז במתנול, Merck, Darmstadt, גרמניה) לפי הנוהל שדווח על ידי Metcalfe וחב'. (1966). אסטרים של חומצת שומן מתיל (FAME) זוהו ב-aShimadzu GC-14A מצויד בגלאי יינון להבה ואינטגרטור C-R4AX chromatopac (קיוטו, יפן). קצב הזרימה של הגז המוביל (הליום) היה 0.6 מ"ל/דקה והשתמשו בערך המפוצל ביחס של 1:40. דגימה של 1 lL הוזרק על עמודה נימית של 30 מ' 9 0.25 מ"מ 9 0.2 גרם עובי סרט Supelco SPM-2380 (Bellefonte, PA, USA). טמפרטורת המזרק והגלאי נקבעה על 250תוֹאַרטמפרטורת העמודה הראשונית הייתה 100תוֹאַרמתוכנת על ידי 5תוֹאַר/דקה עד 175 מעלות ונשמר במשך 10 דקות ב-175תוֹאַר, ואז 8תוֹאַר/דקה עד 220תוֹאַרונשמר 10 דקות ב-220תוֹאַר. השוואה בין זמני השמירה של הדגימות לאלו של תערובת סטנדרטית אותנטית (Sigma, St. Louis, MO, ארה"ב; 99 אחוז טוהר ספציפי ל-GLC), המופעלות על אותה עמודה באותם תנאים, בוצעה כדי להקל על הזיהוי. הכימות של כל חומצת שומן בוצע על ידי השוואת שטח השיא של אסטר המתיל שלו לזה של מתיל נונאדקנואט ללא יישום של גורם תיקון כלשהו.

2.2.3 ניתוח כרומטוגרפיה גז-נוזל של סטרולים

הפרדת סטרולים (ST) בוצעה לאחר סיבוך של דגימות השמן (Ramadan andMorsel 2002a). לאחר הוספה של כולסטרול אצטט (1.5 מ"ג; Sigma, MO, ארה"ב) כחומר סטנדרטי פנימי של שומנים בדם (250 מ"ג) בוצעו ריפלוקס של בדיקות עם 5 מ"ל תמיסת KOH אתנולית (6 אחוזים, w/v) וכמה גרגירים נגד חבטות למשך 60 דקה הבלתי ניתנים לסיבול חולצו תחילה שלוש פעמים עם 10 מ"ל אתר נפט. התמציות שולבו ונשטפו שלוש פעמים עם 10 מ"ל של אתנול/מים ניטרליים (1:1, v/v) ולאחר מכן יובשו למשך הלילה עם נטול סודיום סולפט. התמצית התאדה במאייד ארוטרי ב-25 מעלות בלחץ מופחת, ולאחר מכן הממס התאדה לחלוטין תחת חנקן. ניתוח גז כרומטוגרפי של בלתי ניתן לסיבוב בוצע באמצעות Mega Series (HRGC 5160, Carlo Erba Strumentazione; מילאנו, איטליה) המצוידת ב-FID. העמודה הייתה ID Phase DB 5, עמוסה ב-5 אחוז פניל-מתיל פוליסילוקסן (J&W scientific; Falsom, CA, ארה"ב), אורך 30 מ', עובי סרט פין 0.25 מ"מ id1.0 עם קצב זרימה של גז נשא (הליום) 38 מ"ל/דקה וחסר פיצול. זריקה. הגלאי והמזרק נקבעו על 280תוֹאַר. טמפרטורת התנור נשמרה קבועה על 310תוֹאַרוהנפח המוזרק היה 2 ליטר. כל ההומולוגיים של ST נפלטו תוך 45 דקות והניתוח הכולל נקבע ל-60 דקות כדי להבטיח את הפליטה של כל ST. הכימות של תרכובות סטרול בוצע עם תקן פנימי של כולסטרול אצטט וחושב על ידי יישום תגובת הגלאי של סיטוסטרול. נבדקה יכולת החזרה של ההליך האנליטי וסטיית התקן היחסית של שלוש ניתוחים חוזרים ונשנים של דגימה אחת הייתה<5 %.="" quantitative="" analyses="" were="" performed="" with="" a="" shimadzu="" (c-r6a="" chromatopac;="" kyoto,="" japan)="">

2.2.4 ניתוח כרומטוגרפיה גז-נוזל של פחמימנים

2.2.4.1 הכנת חומר בלתי ניתן לסיבוב נקבעה לפי השיטה המתוארת ב- AOAC (2000). משקל ידוע של השמן (5 גרם) הומס באתנול (30 מ"ל), ולאחר מכן הוסף 1.5 מ"ל KOH אלכוהולי (50 אחוז). השמן היה מסובן על אמבט מים למשך 30 דקות תחת מעבה אוויר ריפלוקס. התמיסה האלכוהולית רוכזה והועברה כמותית לתוך משפך הפרדה תוך שימוש בסך כולל של 50 מ"ל מים מזוקקים ו-50 מ"ל אתר נפט. החומר הבלתי ניתן לסיבוב חולץ שלוש פעמים עם אתר נפט, נשטף מספר פעמים במים מזוקקים מיובשים יתר על-ידי נתרן גופרתי, ולאחר מכן סונן לתוך בקבוק שקולה. הממס התאדה באמצעות אמבט מים רותחים והבקבוק יובש ב-105תוֹאַרעד שהושג משקל קבוע.

2.2.4.2 ניתוח הפחמימנים על ידי GLC תרכובות הפחמימנים זוהו באמצעות כרומטוגרף גז PYEUNICAM PRO-GC המצויד בגלאי יינון להבה (FID). העמודה ששימשה להפרדת החומר הבלתי ניתן לסיבוב הייתה (OV-17)1.5 מ' 9 4 מ"מ עמודת נימי סיליקה התמזגה מצופה בנוזל סיליקון מתיל פניל. בוצעו התנאים הכרומטוגרפיים הבאים: יחס פיצול 1:200, גודל דגימה 1 מ"ל, חנקן גז נשא בזרימה של 1 מ"ל לדקה, טמפרטורת הזרקה 250תוֹאַר, תנור מתוכנת מ-70תוֹאַרעד 270תוֹאַרב 5תוֹאַרמרווחי / דקה ואחריהם 20 דקות ב-270תוֹאַרטמפרטורת הגלאי הייתה 300תוֹאַר; קצב זרימת חנקן של גז עזר (איפור גלאי) ב-30 מ"ל לדקה, קצבי מימן ואוויר היו 33 ו-330 מ"ל לדקה, בהתאמה. אזורי השיא נמדדו באמצעות אינטגרטור Hewlett-Packard 3392.

phenylethanoid glycosides in Cistanche deserticola

2.2.5 ניתוח כרומטוגרפיית נוזלים עם ביצועים גבוהים בשלב רגיל (NP-HPLC) של טוקופרולים

2.2.5.1 נוהל NP-HPLC נבחר כדי למנוע טיפול נוסף בדגימה (למשל, סיבון). הניתוח בוצע עם LC-9A HPLC להספקת ממס (Shimadzu, קיוטו, יפן). המערכת הכרומטוגרפית כללה גלאי אורך גל משתנה מדגם 87.00 ועמודה 250 9 4 מ"מ LiChrospher-Si 60, 5 lm, (Knauer, ברלין, גרמניה). ההפרדה של כל הרכיבים התבססה על אלוציה איזוקרטית שבה קצב זרימת הממס נשמר על 1 מ"ל לדקה בלחץ אחורי של עמודה של כ-65-70 בר. מערכת הממס שנבחרה לאלוציה של טוקופרולים הייתה איזואקטן/אתיל אצטט (96:4, v/v) עם זיהוי ב-295 ננומטר. 20 ליטר מהתמיסה המדוללת של TL בשלב הנייד שנבחר הוזרק ישירות לעמודת HPLC. טוקופרולים זוהו על ידי השוואת זמני השמירה שלהם לאלה של סטנדרטים אותנטיים.

2.2.5.2 הכנת עקומות סטנדרטיות תמיסות סטנדרטיות של טוקופרולים הוכנו על ידי דילול סדרתי לריכוז של כ-5 מ"ג/מ"ל ויטמין E. תמיסות סטנדרטיות הוכנו מדי יום מתמיסת מניות שאוחסנה בחושך ב--20 C. 20 lL הוזרק ואזורי הפסגות נקבעו ליצירת נתוני עקומה סטנדרטיים.

2.2.5.3 כימות כל הכימות בוצעו על ידי מדידת שטח שיא באמצעות אינטגרטור כרונוטופי ShimadzuC-R6A (קיוטו, יפן). עקומות סטנדרטיות (ריכוז לעומת שטח שיא) חושבו משש רמות ריכוזים על ידי תנועה קווית. בהתבסס על התנאים הכרומטוגרפיים שנקבעו, הזרקות חוזרות ונשנות של ריכוזים שונים של טוקופרולים סטנדרטיים נעשו שלוש פעמים על מערכת HPLC. כל העבודה בוצעה בתנאי אור רופפים. כל התוצאות המוצגות הן ערכים ממוצעים של לפחות שלושה ניסויים, שבהם לא נמצא הבדל מובהק סטטיסטית (P [0.05) בין הניסויים.

3. תוצאות ודיון

נתונים הנוגעים להרכב השומנים של הסוג Orobanche הם נדירים. סה"כ השומנים שהופקו מכל הצמח של Orobanche נמצאו כ-10 גרם/ק"ג על בסיס משקל יבש. זו הפעם הראשונה לחקור את פרופיל השומנים של הסוג Orobanche.

3.1 הרכב חומצות שומן

נתונים לגבי ההרכב האיכותי והכמותי של חומצות שומן מסוכמים בטבלה 1. בין כלל השומנים הקיימים בCistanchephelypaeaפרופיל חומצות השומן מוכיח שהשומנים הם מקור טוב לחומצה הלינולאית החיונית מבחינה תזונתית, כאשר היחס בין חומצה אולאית לחומצה לינולאית היה בערך 3:2. חומצה אולאית (28.1 אחוזים) הייתה חומצת השומן השולטת ואחריה חומצה פלמיטית (25.0 אחוזים) וחומצה לינולאית (16.6 אחוזים). Aurand et al. (1987) הזכיר כי הערך התזונתי של חומצה לינולאית נובע מחילוף החומרים שלה ברמות רקמה אשר מייצרת פרוסטגלנדינים דמויי הורמונים. הפעילות של פרוסטגלנדינים אלה כוללת הורדת לחץ הדם והיצרות השריר החלק. רוב חומצות השומן היו חומצות שומן בלתי רוויות (50.4 אחוז מכלל חומצות השומן), בעוד חומצות שומן רוויות (בעיקר חומצה פלמיטית) היו כ-43.2 אחוז מכלל חומצות השומן. הרכב חומצות השומן וכמויות גבוהות של חומצות שומן בלתי רוויות יוצריםCistanchephelypaeaעשב מיוחד המתאים ליישומים תזונתיים.

table 1

3.2 הרכב סטרולים ופחמימנים

ניתוח הסטרולים החופשיים מספק מידע עשיר על האיכות והזהות של השמן הנחקר. בשמנים קבועים, לא נמצא כי גידול של קווי גידול חדשים או גורמים סביבתיים משנים באופן משמעותי את התוכן וההרכב של סטרולים חופשיים בניגוד להרכב חומצות השומן, אשר השתנה באופן דרמטי על ידי תוכניות הרבייה (Lechner et al. 1999; Ramadanet al. 2006) . יתר על כן, סטרולים מהווים את עיקר הבלתי ניתנים לסיבול בשמנים רבים. הם מעניינים בשל השפעתם על הבריאות. לאחרונה, נוספו סטרולים לשמנים צמחיים כדוגמה למזון פונקציונלי מוצלח (Ntanios 2001; Ramadanet al. 2009). סוג זה של מוצר זמין כעת והוכח מדעית כמוריד כולסטרול LDL בדם בסביבות 10-15 אחוזים כחלק מתזונה בריאה (Jones et al. 2000). התוכן וההרכב של רוב הסטרולים בCistanchephelypaeaשמן מוצגים בטבלה 2. רמות גבוהות של סטרולים נאמדו בשמן, שהרכיבו 29.4 גרם/ק"ג oil.b-sitosterol, D7-avenastrol, stigmasterol ו-D5-ave nasterol היו המרכיבים העיקריים . המרכיב העיקרי היה b-sitosterol שייצג אתca. 77.4 אחוזים מכלל תכולת הסטרול. רכיבים אחרים, כגון סטיגמסטרול, D7-אוונסטרול ו-D5-אוונסטרול, היו נוכחים בכמויות שוות בערך (6-9 אחוז מסך הסטרולים).

table 1

פרופיל הפחמימנים שלCistanchephelypaeaהוערך באמצעות כרומטוגרפיה של גז-נוזל בחומר בלתי ניתן לסיבון והוצג בטבלה 3. התרכובות שזוהו היו C21, C26 ו-C32 אשר מהוות יחד כ-61.2 אחוזים מכלל הפחמימנים המזוהים. כמויות קטנות של C12, C18 ו-C22 זוהו גם בעניין הבלתי ניתן לסיבוב שלCistanchephelypaea. התמונה של הפחמימנים עשויה להיות בעלת ערך בכימוטקסונומיה של צמחים.

table 3

3.3 הרכב טוקופרולים

רכיבים חשובים מבחינה תזונתית כמו טוקופרולים (ויטמין E) משפרים את יציבות השמנים. נתונים לגבי ההרכב האיכותי והכמותי של ויטמין E מסוכמים בטבלה 4. NP-HPLCtechnique שימשה כדי למנוע בעיות זיהום עמודות ולאפשר שימוש בחילוץ שומנים כללי להפרדת טוקופרולים (Ramadan andMo¨rsel 2002b, 2003). במחקר שלנו, סיבון של דגימות שמן לא נדרש, מה שאפשר זמן ניתוח קצר יותר ויציבות ויטמין רבה יותר במהלך הניתוח. כל נגזרות הטוקופרול זוהו בשתי הדגימות. רמות ויטמין E היו גבוהות בשמן (3.35 גרם/ק"ג). b-Tocopherol היה המרכיב העיקרי ואחריו א-טוקופרול. שני האיזומרים של טוקופרולים היוו יותר מ-87 אחוזים מכלל תכולת הוויטמין E בשמן. c-ו-d-tocopherols התגלו בכמויות קטנות בשמן שהיוו 14-16 אחוזים מכלל הוויטמין E. רמות גבוהות של ויטמין E מזוהות בשמנים עשויות לתרום ליציבות הגדולה כלפי חמצון.

table 4

4 מסקנות

סביר להניח שהמגמה לרכיבים ומוצרים טבעיים המקדמים בריאות תגבר. הנתונים שיתקבלו יהיו חשובים כאינדיקציה לתועלת התזונתית והחסכונית הפוטנציאלית שלCistanchephelypaea. Cistanchephelypaeaמספק תפוקות נמוכות של שמן אך מהווה מקור עשיר לחומצות שומן חיוניות, סטרולים וויטמינים מסיסים בשומן.