مطالعه تغییرات بیوشیمیایی برگ استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) تحت تأثیر منطقه کشت و نوع بسته‌بندی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانش آموخته، گروه علوم باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: استویا یک گیاه دارویی ارزشمند شناخته شده است. با این حال پس از معرفی این گیاه به عنوان یک شیرین کننده طبیعی فاقد کالری، در جهان به شهرت رسید. در سال‌های اخیر با افزایش شمار بیماران دیابتی و افزایش مشکلات چاقی، در کشور ایران و همچنین مساعد بودن شرایط پرورش این گیاه در کشور، تقاضا برای استفاده از این گیاه افزایش یافته است. گام مهم پس از کشت و کار یک گیاه دارویی، داشتن برنامه‌ریزی مناسب جهت فرآوری و بسته‌بندی آن است. هدف از این مطالعه بررسی اثر منطقه و نوع پوشش بسته‌بندی بر میزان ترکیبات بیوشیمیایی گیاه استویا است.

مواد و روش‌ها: این پژوهش پیرامون تأثیر منطقه و نوع پوشش بسته‌بندی بر کنترل کیفیت برگ‌های خشک شده گیاه استویا، در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملاٌ تصادفی با ۴ تکرار طراحی و اجرا شد. بدین منظور نمونه‌های برگ جمع‌آوری شده از دو منطقه گرگان و آق‌قلا به ترتیب منطقه جلگه‌ای و نیمه بیابانی سایه خشک شدند. برگ‌های خشک شده به مدت سه ماه در بسته‌بندی‌های مختلف شیشه، پلاستیک، کاغذی و فوم نگهداری شدند. در نهایت کیفیت ظاهری نمونه و تغییرات ترکیبات شیمیایی عصاره برگ مورد بررسی قرارگرفت و صفات اندازه‌گیری شده شامل فنل کل از روش فولین سیوکالتیو، فلاونوئید کل با استفاده از روش رنگ‌سنجی آلومینیوم کلراید، فعالیت آنتی‌اکسیدانی (استفاده از روش DPPH)، قند کل و قند احیاء نیز با استفاده از روش فهلینگ بودند.

یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بیشترین مقدار فعالیت آنتی‌اکسیدانی و همچنین بیشترین میزان قند کل در برگ‌های جمع‌آوری شده از منطقه آق‌قلا مشاهده شد که نسبت به منطقه گرگان این اختلاف معنی‌دار بود. فنل کل، فلاونوئید و قند احیاء تحت تاثیر منطقه قرار نگرفتند. در بین بسته‌بندی‌های استفاده شده بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی در شیشه‌های مربایی مشاهده شد که نسبت به بقیه تیمارها اختلاف معنی‌داری را نشان داد. میزان قند احیا نیز در بسته‌بندی پاکت‌های کاغذی و پاکت‌های پلاستیکی دارای بیشترین مقدار خود بودند. البته در پوشش‌های بررسی شده در میزان محتوای فنل و فلاونوئید کل و همچنین قند کل تغییر معنی‌داری حاصل نشد. اثر متقابل منطقه و بسته‌بندی بر میزان فعالیت‌ آنتی‌اکسیدانی، قند کل و قند احیاء اثر معنی‌داری را نشان داد. به طوری که نمونه-های منطقه آق‌قلا نگهداری شده در شیشه فعالیت آنتی‌اکسیدانی حداکثری خود را حفظ کرد.

نتیجه‌گیری: براساس نتایج بدست آمده، برگ‌های برداشت شده از منطقه آق‌قلا به لحاظ پتانسیل بیوشمیایی غنی‌تر از منطقه گرگان بود. همچنین برای برگ‌های خشک شده استویا ظروف شیشه جهت حفظ حداکثری توانمندی آنتی‌اکسیدانی برگ بهتر بوده و توصیه می شود که برای نگهداری طولانی مدت استویا برای مصارف خانگی در شیشه نگهداری شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation with the biochemical variation of stevia leaves affected by cultivation location and packing type.

نویسندگان [English]

  • A. Ghasem Nejad 1
  • M. Ahmadi 2
  • A. Tanouri 2
  • M. M. Farzinia 2
1 Associate Professor, Faculty of Horticulture, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Graduated, Faculty of Horticulture, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and objective: Stevia is a valuable medicinal plant. However, after the introduction of this plant as a natural sweetener without calories, rose to fame in the world. Recent years with the increasing number of patients with diabetes and obesity problems in Iran as well as favorable conditions for growing this plant in the country, demand for use of the plant has been increased. Important step after medicinal plant cultivation is proper planning for its processing and packaging. The aim of this study was to evaluate the effect of growing region and type of packaging on the biochemical compounds is Stevia plant.
Materials and methods: A research was designed concerning the effect of growing region and the type of packaging, on the stevia dried leaves quality, based on the completely randomized factorial design with four replications. For this purpose, leaf samples collected from both Gorgan and Aghghala, two wet and semiarid lands, respectively. The harvested leaves were dried under shad conditions. Dried leaves were kept for three months in different packages including glass, plastic, paper and foam materials. Finally, the visual quality of samples and the variation of chemical compounds were investigated and the measured traits including total phenol (Folin Ciocalteau), total flavonoids the colorimetric method using aluminum chloride, antioxidant activity (DPPH), total sugar and reduced sugar (Fehling).
Results: Analysis of variance showed that the highest antioxidant activity as well as the highest total sugar content was observed in the leaves of Aghghala area. This difference was statistically significant compared to Gorgan. Total phenols, flavonoids and reduced sugar were not affected by growing region. The highest antioxidant activity was observed in the samples stored in glass. The highest reducing sugar accumulation was observed in the samples which were stored in paper and plastic bags. The amount of reducing sugar in the paper and plastic packages was in the in its highest value. The investigated packages did not show significant difference in the total phenol and flavonoid contents as well as total sugar. The interaction effect between growing region and packaging type on the antioxidant activity, total sugar and reduced sugar showed a significant difference. As the plant samples collected from Aghghala region in which packaged in glass showed the highest antioxidant activity.
Conclusion: According to the results, stevia which gathered from Aghghala region biochemically was more potent than the plants which were cultivated in Gorgan. It has been showed that dried leaves of stevia which were stored in glass had the highest antioxidant activity. Thus it recommended that, for long term storage especially for home usage, the dried leaves of stevia stored in glass containers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • free radical scavenging percent‚ location‚ packing
  • total flavonoid
  • total phenol

مراجع

  1. Ahmad, M.S., Ashraf, M., and Ali, Q. 2010. Soil salinity as a selection pressure is a key determinant for the evolution of salt tolerance in Blue Panic grass (Panicum antidotale Retz.). J. of Flora. 205: 1.37-45.
  2. Ahmadi, S.H., and Niazi Ardekani, J. 2006. The effect of water salinity on growth and physiological stages of eight canola (Brassica napus) cultivars. Irrigation Science. 25: 11–20.
  3. Antholine, W.E., Hanna, P.M., and McMillin, D.R. 1993. Low frequency EPR of Pseudomonas aeruginosa Azurin. Biophysical J. 64: 1.267-272.
  4. Babalar, M., Mohtashemi, S., Ebrahimzadeh., Mousavi, S.M., and Mirjalili, M.H. 2014. The effect of different packing methods on quantitative and qualitative characteristics of herb Dracocephalum moldavica. Iranian Herbal Medicines and Herbs Research. 30: 1.142-157.
  5. Blum, A. 1996. Crop responses to drought and the interpretation of adaptation. Plant Growth Regulation. 20: 135-148. In: E. Belhassen, (Ed). Drought tolerance in Higher Plants: Genetical, Physiological and Molecular Biological Analysis. Kluwer Academic Publishers.
  6. Bolarin, N.C., Santa-Cruz, A., Cayuela, E., and Perez-Alfocea, F. 1995. Short-term solute changes in leaves and roots of cultivated and wild tomato seedling under salinity. J. of Plant Physiology. 147: 4.463-468.
  7. Chang, C., Yang, M., Wen, H. and Chern, J. 2006. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. J. of Food and Drug Analysis. 10: 3.178-182.
  8. Dow, E. W., Daynard, T. B., Muldoon, J. F., Major, D. J., and Thutell, G. W. 1984. Resistance to drought  and density stress in Canadian and European maize (Zea mays L.) hybrids. Canadian J. of Plant Science. 64: 3.575-585.
  9. Dubey, R.S., and Rani, M., 1999. Influence of NaCl salinity on growth and metabolic status of proteins and amino acids in rice seedling. J. of Agronomy. 162: 2.97-106.
  10. Duke, J. 1993. Stevia rebaudiana (Bert). In: Duke J. ed. CRC Handbook of Alternative Cash Crops. CRC Press. Pp. 422-424.
  11. Ebadi, M.T. 2015. Principles of medicinal and aromatic plants packaging and storage. Baghdar Magazine. 97: 19-26. (In Persian).
  12. Fadrzilla, M.M., Finch, R.P., and Burdon, R.H. 2007. Salinity, oxidative stress and antioxidant responses in shoot cultures of rice. J. of Experimental Botany. 48: 307.325-331.
  13. Fakhraee , S. H., Digger, Z., Mehri, A., Larijani, B., and Ranjbar, Sh. H. 2013. A systematic review of the efficacy and safety of Urtica dioica in the treatment of diabetes. Iranian J. of Diabetes and Lipid. 12: 6.500-523.
  14. Fehling, F. 1849. "Die quantitative Bestimmung von Zucker und Stärkmehl mittelst Kupfervitriol". Annalen der Chemie und Pharmacie. 72: 1.106-113.
  15. Ginsberg, H. 2000. Insulin resistance and cardiovascular disease. J. of Clinical Investigation. 106: 453-458.
  16. Goettemoller, J., and Ching, A. 1999. Seed germination in Stevia rebaudiana in: Janik J. ed. Perspectives on new Crops and new Uses. Journal of American Society for Horticultural Science. 510-511.
  17. Gomez-Perez, F.J., Aguilar-Salinas, C.A., Almeda-Vales, P., Cuevas-Ramos, D., Lerman Garber, I., and Rull, J.A. 2010. HBA1c for the diagnosis of diabetes mellitus in a develping country. Archives of Medical Research. 41: 4.302-308.
  18. Gosh, S., Subudhi, E., and Nayak, S. 2008. Antimicrobial assay of Stevia rebaudiana Bertoni leaf extract against 10 pathogens. International Journal of Integrative Boilogy. 2: 1.27-31.
  19. Gujral, S. 2004. Stevia: 0% Calorie, 100% nature. Science techonology Entrepreneur. 12: 10.1-7.
  20. Hashemi, N., Rabiee, H., Tavakolipour, H., and Gazerani, S. 2014. Effect of Stevia (Stevia rebaudiana) as a substitute for sugar on physicochemical, rheological and sensory properties of dietary saffron syrup. Saffron Agronomy and Technology. 2: 4.303-310.
  21. Kochhar, A., Dhindsa, S., and Sachdeva, R. 2008. Effect of stevia (Stevia rebaudiana) leaf powder supplementation and nutrition counselling on anthropometric parameters and gain in knowledge of the subjects. Studies on Ethno-Medicine. 2: 2.107-113.
  22. Kriedemann, P. E. 1986. Stomatal and photosynthetic limitations to leaf growth. Functional Plant Biology. 13: 1.15-31.
  23. Lemus-Mondaca, R., Vega-Galvez, A., Zura-Bravo, L., and Ah-Hen, K. 2012. Stevia rebaudiana Bertoni, source of a high-potency natural sweetener: A comprehensive Review on the biochemical, nutritional and functional aspects. Food Chemistry. 132: 3.1121–1132.
  24. McKersie, B.D., and Leshem, Y.Y. 1994. Stress and stress coping in cultivated plants. Kluwer Academic Publishers, London.
  25. Miliauskas, G., Venskutonis, P.R., and Vanbeek, T.A. 2004. Screening of radical scavenging activity of some medicinal and aromatic plant extracts. Food Chemistry. 85: 2.231-237.
  26. Moharram, H.A., and Youssef, M.M. 2014. Methods for determining the antioxidant activity: A Review. Alexandria J. of Food Science and Technology. 11: 1.31-42.
  27. Molassiotis, A., Sotiropoulos, T., Tanou, G., Diamantidis, G., and Therios, I. 2006. Boron induced oxidative damage and antioxidant and nucleolytic responses in shoot tips culture of the apple rootstock EM9 (Malus domestica Borkh). Environmental Experimental Botany. 56: 54-62.
  28. Monneveux, P., and Belhassen, E. 1996. The diversity of drought adaptation in the wide. Plant Growth Regulation. 20: 85-92. In: E. Belhassen (Ed.). Drought tolerance in Higher Plants: Genetical, Physiological and Molecular Biological Analysis. Kluwer Academic Publishers.
  29. Nasir Khan, M., M.H. Siddiqui, F. Mohammad, M. Masroor, A. Khan and M. Naeem. 2007. Salinity induced changes in growth, enzyme activities, photosynthesis, proline accumulation and yield in linseed genotypes. World J. of Agricultural Science. 3: 5.685-695.
  30. Ojha, A., Sharma, V.N., and Sharma, V. 2010. An efficient protocol for in vitro clonal propagation of natural sweetener plant (Stevia rebaudiana Bertoni). African J. of Plant Science. 4: 8.319-321.
  31. Raza, S.H., Ashraf, M., and Athar, H.R. 2007. Glycinebetaine-induced modulation of antioxidant enzyme activities and ion accumulation in two wheat cultivars differing in salt tolerance. Environmental and Experimental Botany. 60: 3.368-376.
  32. Reis, M., Coelho, L., Santos, G. Kienle, V., and Beltrao, J. 2015. Yield response of stevia (Stevia rebaudiana Beroni) to the salinity of irrigation water. Agricultural water Management. 152: 217-221.
  33. Slinkard, K., and Singleton, V.L. 1977. Total phenol analysis: Automation and comparison with manual methods.  American J. of Enology and Viticulture. 28: 1.49-55.
  34. Snehal, R., and Madhukar, KH. 2011. Quantitative estimation of biochemical content of various extracts of stevia rebaudiana leaves. Asian J. of Pharmaceutical and Clinical Research. 5: 1.115-117.
  35. Tarahomi, G., lahouti, M., and Abbassi, F. 2010. The effect of drought stress on soluble sugars, chlorophyll and potassium Salvia leriifolia Benth.  The Quarterly J. of Animal Physiology and Development. 9: 2.1-7.
  36. Walker, M.A., and McKersie, B.D. 1993. Role of the ascorbateglutathione antioxidant system in chilling resistance of tomato. J. of Planta Physiology. 141: 2.234-239.
نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 12، شماره 2
اسفند 1399
صفحه 67-80

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار