بررسی خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدباکتریایی اسانس و عصاره زیره سیاه استخراجی به روش‌های کلونجر و فراصوت

اسانس و عصاره زیره سیاه به دلیل ترکیبات ضدمیکروبی و آنتی اکسیدانی از اهمیت ویژه‌ای در حفاظت از غذاهای خام و فرآوری شده، برخوردار است. در مطالعه حاضر ترکیب شیمیایی، خواص ضدباکتریایی و آنتی اکسیدانی اسانس زیره سیاه استخراج شده به روش کلونجر و پیش‌فرآوری توسط امواج التراسوند (فرکانس های 37 و 80 کیلوهرتز و توان های 70 و 100 درصد) و بهینه‌‌یابی شرایط استخراج با توجه به ویژگی های شیمیایی اسانس بررسی شد. خصوصیات ضدباکتریایی اسانس زیره سیاه علیه باکتری های پاتوژن اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس با اندازه‌گیری حداقل غلظت ممانعت از رشد و حداقل غلظت کشندگی باکتریهای پاتوژن با استفاده از روش میکروپلیت انجام شد. فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس با بررسی درصد مهارکنندگی رادیکال های آزاد dpph سنجیده شد. نتایج آنالیز اسانس زیره سیاه با کروماتوگرافی گازی اسپکترومتری جرمی نشان داد که عمده ترین ترکیب اسانس زیره سیاه استخراج شده گاماترپنین با 30.03 درصد به روش کلونجر، و 31.04 درصد به روش اولتراسوند بود. بیشترین راندمان اسانس و عصاره استخراج شده به روش کلونجر به ترتیب 2.04 و 0.75 درصد و در روش اولتراسوند با فرکانس 80 کیلوهرتز و توان 100 درصد (80.100) 2 و 1 درصد بود. میزان ترکیبات فنولی در اسانس و عصاره استخراج شده به روش کلونجر به ترتیب 13.2 و 111.09 و در روش اولتراسوند (80.100) به ترتیب برای اسانس و عصاره 18.65 و 141.19میلی گرم اسیدگالیک به ازای 100 گرم ماده خشک بدست آمد. نتایج نشان داد که استافیلوکوکوس اورئوس حساس ترین و اشرشیاکلی مقاومترین باکتری نسبت به اسانس زیره سیاه بودند. بر این اساس، می توان بیان کرد که استخراج اسانس زیره سیاه با روش اولتراسوند اولتراسوند (80.100) بیشترین تاثیر را در استخراج مواد موثره اسانس و عصاره داشته است و می تواند برای حفاظت از مواد غذایی در مقابل انواع سیستم های اکسیداتیو و میکروارگانیسم های عامل عفونت مورد استفاده قرار گیرد.

Evaluation of antioxidant and antibacterial properties of essential oil and black cumin extract extracted by Clevenger and Ultrasound methods

Essential oils and extracts of black cumin have been attracted researchers in the field of protection of raw and processed food due to their antimicrobial and antioxidant compounds. In the current study, the chemical composition, antibacterial and antioxidant properties of black cumin essential oil extracted by Clevenger and ultrasound assisted (frequencies 37 and 80 kHz and 70 and 100% power) methods were performed and the optimization of extraction conditions according to the chemical properties of the essential oil. Antibacterial properties of black cumin essential oil against E.coli and S.aureus were measured by measuring the minimum inhibitory concentration and the minimum lethal concentration of pathogenic bacteria using microplate method. The antioxidant activity of essential oil was measured by examining the percentage of DPPH free radical scavenging. The results of analysis of black cumin essential oil by GCMS showed that the main composition of black cumin essential oil extracted by Clevenger method was gamma;terpene with 30.03% and in ultrasound method was 31.04%. The highest efficiencies of essential oils and extracts obtained by Clevenger method were 2.04 and 0.75%, respectively, and in ultrasound method (80/100) for essential oils and extracts were 2% and 1%, respectively. The results showed that S.aureus was the most sensitive and E.coli the most resistant bacteria to cumin essential oil. Therefore, it can be stated that the extraction of black cumin essential oil by ultrasound method (80/100) could have the greatest effect on the extraction of essential oils and extracts and can be used to protect food against various systems. Benefit from oxidative and microorganisms that cause infections and food poisoning.