DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2026.1797519
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41867681
تاريخ النشر: 2026-03-06
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: الرمان: التركيب والفوائد الصحية
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة فعالية مستخلص زهرة الرمان المعزز بالموجات فوق الصوتية (DPF) كمضاد أكسدة طبيعي لتعزيز الاستقرار الأكسيدي لزيت عباد الشمس المعرض للتسخين المتقطع. مستخلص DPF، الذي تم الحصول عليه من خلال ظروف استخراج محسّنة بالموجات فوق الصوتية، غني بالمركبات النباتية، بما في ذلك مستويات عالية من الفينولات الكلية (267.36 ± 4.19 ملغ GAE/g DW) والفلافونويد (84.56 ± 2.43 ملغ QE/g DW). أظهر المستخلص نشاطًا مضادًا للأكسدة كبيرًا في المختبر، حيث حقق 80% تثبيط في اختبار التقاط الجذور الحرة DPPH عند تركيز 500 ميكروغرام/مل.
في الإعداد التجريبي، تم تعزيز زيت عباد الشمس بتركيزات مختلفة من DPF (400، 800، 1,600، و2,400 ميكروغرام/غ زيت) ومقارنته بمضاد أكسدة صناعي (200 ميكروغرام/غ BHT). أشارت النتائج إلى أن DPF حسّن بشكل كبير من الاستقرار الأكسيدي الحراري للزيت بطريقة تعتمد على الجرعة، حيث قدم أعلى تركيز (2,400 ميكروغرام/غ) حماية متفوقة عبر عدة معايير فيزيائية وكيميائية، مثل معامل الانكسار، اللزوجة، قيمة الحموضة، قيمة البيروكسيد، المركبات القطبية الكلية، محتوى البوليمر، وقيمة حمض الثيوباربيتيوريك. ومن الجدير بالذكر أن الزيت المعزز بـ 2,400 ميكروغرام/غ DPF حافظ على جودة أفضل من الزيت المعزز بـ BHT، مما يشير إلى أن DPF يمكن أن يكون بديلاً طبيعيًا فعالًا للمضادات الأكسدة الصناعية في إطالة عمر القلي لزيت عباد الشمس تحت الضغط الحراري.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للزيوت النباتية، وخاصة زيت عباد الشمس، في النظام الغذائي البشري كمصدر رئيسي للدهون الغذائية. ومع ذلك، فإن محتواها العالي من الأحماض الدهنية غير المشبعة يجعلها عرضة للأكسدة، خاصة تحت درجات حرارة عالية، مما يمكن أن يؤدي إلى تكوين مركبات ضارة وانخفاض في الجودة الغذائية. يتأثر الاستقرار الأكسيدي لزيت عباد الشمس بعوامل مثل تركيب الأحماض الدهنية، مدة التسخين، ووجود مضادات الأكسدة. أظهرت المستخلصات الطبيعية، مثل تلك المستخرجة من إكليل الجبل، والمردقوش، وأوراق الباندان، وعدًا في تعزيز استقرار الزيت أثناء التسخين، وغالبًا ما تتفوق على المضادات الأكسدة الصناعية.
تؤكد هذه الفقرة على إمكانيات مستخلص زهرة الرمان، الغني بمركبات الفينول والفلافونويد، كمضاد أكسدة طبيعي. تعتمد فعالية هذه المستخلصات على طريقة الاستخراج، حيث برزت تقنية الاستخراج المعززة بالموجات فوق الصوتية (UAE) كطريقة فعالة للغاية تعزز العائد وتحافظ على المركبات النشطة بيولوجيًا. لا تحسن UAE فقط من كفاءة الاستخراج ولكنها تتماشى أيضًا مع مبادئ الكيمياء الخضراء من خلال السماح بالإدماج المباشر للمضادات الأكسدة في الزيوت. تهدف الدراسة إلى تقييم الاستقرار الأكسيدي لزيت عباد الشمس المعزز بمستخلص زهرة الرمان المستخرج بطريقة UAE بتركيزات مختلفة، مقارنةً بفعاليته مع هيدروكسي التولوين البوتيلي (BHT) أثناء التعرض الحراري.
طرق
في هذه الدراسة، تم تقييم جودة الزيت باستخدام مجموعة من الاختبارات الفيزيائية والكيميائية واختبارات الاستقرار الأكسيدي. تم تصميم الطرق التحليلية المستخدمة لتوفير تقييم شامل لخصائص الزيت. تم إجراء كل تحليل ثلاث مرات لضمان الموثوقية، وتم الإبلاغ عن النتائج كقيم متوسطة مصحوبة بانحرافاتها المعيارية، مما يعزز القوة الإحصائية للنتائج.
نتائج
أنتجت الاستخراج المعزز بالموجات فوق الصوتية (UAE) لزهرة الرمان (مستخلص DPF) تحت ظروف محسّنة (72 درجة مئوية، 146 دقيقة، 20 كيلو هرتز) مستخلصًا خامًا بنسبة 21.25%، مما يظهر كفاءة الطريقة في استعادة المركبات النشطة بيولوجيًا. أظهر المستخلص الإيثانولي ملفًا غنيًا من المركبات النباتية، حيث تم قياس الفينولات الكلية عند 267.36 ± 4.19 ملغ معادلات حمض الغاليك (GAE)/غ وزن جاف (DW)، والفلافونويدات الكلية عند 84.56 ± 2.43 ملغ معادلات كويرسيتين (QE)/غ DW، والتانينات الكلية عند 89.77 ± 3.54 ملغ معادلات كاتيشين (CE)/غ DW. ومن الجدير بالذكر أن المستخلص احتوى على مستويات كبيرة من الإيلاجاتانينات، وخاصة نظائر البونيكالاجين (α وβ) عند 52.93 ملغ/غ DW، والأحماض الفينولية، مع كون حمض الإيلاجيك الأكثر وفرة عند 103.01 ملغ/غ DW.
تم تقييم نشاط DPF المضاد للأكسدة في المختبر باستخدام اختبار التقاط الجذور الحرة DPPH، مما كشف عن تثبيط يعتمد على التركيز يتراوح من 55% عند 50 ميكروغرام/مل إلى 80% عند 500 ميكروغرام/مل. يرتبط هذا النشاط المضاد للأكسدة القوي بمستويات العالية من المركبات الفينولية والفلافونويد، والتي تُعرف بأنها علامات على فعالية مضادات الأكسدة. يُعزى السعة القوية للمستخلص في تحييد الجذور الحرة إلى التفاعلات التآزرية بين مكوناته الفينولية المتنوعة، وخاصة الإيلاجاتانينات، والأحماض الفينولية، والفلافونويدات، مما يشير إلى إمكانية تطبيقه في التخفيف من أكسدة الدهون.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في استخراج وتوصيف المركبات النباتية من زهرة الرمان المجففة (DPF)، مع التركيز على إمكانياتها في تعزيز الاستقرار الأكسيدي لزيت عباد الشمس أثناء المعالجة الحرارية. تم الحصول على DPF من بوزهو، آنهوي، الصين، وتم إخضاعه للاستخراج المعزز بالموجات فوق الصوتية (UAE) باستخدام إيثانول مائي بنسبة 80%، مما أسفر عن مستخلص خام بمحتوى كلي من الفينولات قدره 267.36 ملغ معادلات حمض الغاليك لكل غرام من الوزن الجاف (ملغ GAE/g DW). أظهر المستخلص نشاطًا مضادًا للأكسدة كبيرًا، مع قدرة على التقاط الجذور الحرة DPPH تصل إلى 80% عند أعلى تركيز تم اختباره. كشفت التحليلات الفينولية عن وجود مجموعة متنوعة من المركبات الفينولية، بما في ذلك حمض الإيلاجيك والبونيكالاجينات، والتي يُعتقد أنها تساهم في التأثيرات المضادة للأكسدة الملحوظة.
أدى إدماج مستخلص DPF في زيت عباد الشمس بتركيزات مختلفة (400 إلى 2,400 ميكروغرام/غ زيت) إلى تحسين كبير في الاستقرار الأكسيدي للزيت أثناء التسخين المتقطع عند 180 ± 5 درجة مئوية على مدى خمسة أيام. زاد معامل الانكسار ولزوجة عينات الزيت بشكل تدريجي، مما يدل على تكوين مركبات قطبية ومنتجات تدهور أكسيدي. ومع ذلك، أظهرت الزيوت المعززة بـ DPF معدل زيادة أقل في كل من معامل الانكسار واللزوجة مقارنةً بالتحكم، حيث أظهر أعلى تركيز لمستخلص DPF تأثيرات تثبيت متفوقة. تشير هذه النتائج إلى أن مستخلص DPF يمكن أن يخفف بشكل فعال من الآثار الضارة للأكسدة الحرارية في زيوت الطهي، مما يوفر بديلًا طبيعيًا للمضادات الأكسدة الصناعية مثل هيدروكسي التولوين البوتيلي (BHT). تؤكد الدراسة على أهمية تحسين ظروف الاستخراج لتعظيم استعادة المركبات النشطة بيولوجيًا، مما يمكن أن يعزز الخصائص الوظيفية للزيوت الصالحة للأكل.
القيود
تقدم الدراسة حول فعالية مضادات الأكسدة لمستخلص DPF عدة قيود يجب على الأبحاث المستقبلية معالجتها. أولاً، لم يتم إجراء تقييم حسي لتأثير مستخلص DPF على الخصائص الحسية لزيت عباد الشمس والأطعمة المقلية، مما يبرز الحاجة إلى تحليل حسي شامل واختبار قبول المستهلك لتقييم الجدوى التجارية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تركيز الدراسة على التسخين المتقطع على مدى فترة قصيرة يتطلب مزيدًا من التحقيق في استقرار تخزين مستخلص DPF على المدى الطويل تحت ظروف مختلفة لتحديد توقعات موثوقة لعمر التخزين.
علاوة على ذلك، فإن التأثيرات التآزرية المحتملة بين مستخلص DPF ومضادات الأكسدة الطبيعية الأخرى لا تزال غير مستكشفة، مما يشير إلى الحاجة إلى أبحاث لتحسين تركيبات مضادات الأكسدة. ستكون الدراسات حول الجدوى الاقتصادية التي تقارن تكاليف إنتاج مستخلص DPF بتلك الخاصة بالمضادات الأكسدة الصناعية والطبيعية مفيدة أيضًا للتبني الصناعي. تعتبر الاعتبارات التنظيمية، بما في ذلك الحاجة إلى موافقات محددة لاستخدام إضافات الطعام والدراسات السمية، ضرورية لضمان السلامة والامتثال. علاوة على ذلك، فإن التباين في محتوى الفينول في زهور الرمان بسبب عوامل مختلفة يتطلب تطوير بروتوكولات قياسية. أخيرًا، يُوصى بإجراء دراسات آلية مفصلة وتقييمات لفعالية مستخلص DPF في مصفوفات غذائية معقدة لتعزيز الفهم والتطبيق في السيناريوهات الواقعية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2026.1797519
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41867681
Publication Date: 2026-03-06
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Pomegranate: compositions and health benefits
Overview
This study explores the efficacy of ultrasound-assisted pomegranate flower extract (DPF) as a natural antioxidant to enhance the oxidative stability of sunflower oil subjected to intermittent heating. The DPF extract, obtained through optimized ultrasound extraction conditions, is rich in phytochemicals, including high levels of total phenolics (267.36 ± 4.19 mg GAE/g DW) and flavonoids (84.56 ± 2.43 mg QE/g DW). The extract demonstrated significant in vitro antioxidant activity, achieving 80% inhibition in the DPPH radical scavenging assay at a concentration of 500 μg/ml.
In the experimental setup, sunflower oil was fortified with varying concentrations of DPF (400, 800, 1,600, and 2,400 μg/g oil) and compared to a synthetic antioxidant (200 μg/g BHT). The results indicated that DPF significantly improved the oil’s thermal oxidative stability in a dose-dependent manner, with the highest concentration (2,400 μg/g) providing superior protection across multiple physicochemical parameters, such as refractive index, viscosity, acid value, peroxide value, total polar compounds, polymer content, and thiobarbituric acid value. Notably, the oil enriched with 2,400 μg/g DPF maintained better quality than the BHT-fortified oil, suggesting that DPF could serve as an effective natural alternative to synthetic antioxidants in prolonging the frying life of sunflower oil under thermal stress.
Introduction
The introduction highlights the critical role of vegetable oils, particularly sunflower oil, in the human diet as a primary source of dietary fats. However, their high unsaturated fatty acid content renders them prone to oxidation, especially under high temperatures, which can lead to the formation of harmful compounds and a decline in nutritional quality. The oxidative stability of sunflower oil is influenced by factors such as fatty acid composition, heating duration, and the presence of antioxidants. Natural extracts, such as those from rosemary, marjoram, and pandan leaves, have shown promise in enhancing oil stability during heating, often outperforming synthetic antioxidants.
The section emphasizes the potential of pomegranate flower extract, rich in phenolic and flavonoid compounds, as a natural antioxidant. The efficacy of these extracts is contingent upon the extraction method, with ultrasound-assisted extraction (UAE) emerging as a highly effective technique that enhances yield and preserves bioactive compounds. UAE not only improves extraction efficiency but also aligns with green chemistry principles by allowing direct incorporation of antioxidants into oils. The study aims to evaluate the oxidative stability of sunflower oil fortified with UAE-derived pomegranate flower extract at varying concentrations, comparing its effectiveness to that of butylated hydroxytoluene (BHT) during thermal exposure.
Methods
In this study, the quality of the oil was assessed using a combination of physicochemical and oxidative stability assays. The analytical methods employed were designed to provide a comprehensive evaluation of the oil’s characteristics. Each analysis was conducted in triplicate to ensure reliability, and the results were reported as mean values accompanied by their standard deviations, thereby enhancing the statistical robustness of the findings.
Results
The ultrasound-assisted extraction (UAE) of pomegranate flower (DPF extract) under optimized conditions (72 °C, 146 min, 20 kHz) yielded a crude extract of 21.25%, demonstrating the method’s efficiency in recovering bioactive compounds. The ethanolic extract exhibited a rich phytochemical profile, with total phenolics measured at 267.36 ± 4.19 mg Gallic Acid Equivalents (GAE)/g dry weight (DW), total flavonoids at 84.56 ± 2.43 mg Quercetin Equivalents (QE)/g DW, and total tannins at 89.77 ± 3.54 mg Catechin Equivalents (CE)/g DW. Notably, the extract contained significant levels of ellagitannins, particularly punicalagin isomers (α and β) at 52.93 mg/g DW, and phenolic acids, with ellagic acid being the most abundant at 103.01 mg/g DW.
The in vitro antioxidant activity of the DPF extract was assessed using a DPPH radical scavenging assay, revealing a concentration-dependent inhibition ranging from 55% at 50 μg/ml to 80% at 500 μg/ml. This strong antioxidant activity correlates with the high levels of phenolic and flavonoid compounds, which are known markers of antioxidant efficacy. The extract’s robust free radical-neutralizing capacity is attributed to the synergistic interactions among its diverse phenolic constituents, particularly ellagitannins, phenolic acids, and flavonoids, suggesting its potential application in mitigating lipid oxidation.
Discussion
In this study, the extraction and characterization of phytochemicals from Dried Pomegranate Flowers (DPF) were investigated, focusing on their potential to enhance the oxidative stability of sunflower oil during thermal treatment. The DPF was sourced from Bozhou, Anhui, China, and subjected to ultrasound-assisted extraction (UAE) using 80% aqueous ethanol, yielding a crude extract with a total phenolic content of 267.36 mg gallic acid equivalents per gram of dry weight (mg GAE/g DW). The extract demonstrated significant antioxidant activity, with a DPPH radical scavenging ability of up to 80% at the highest concentration tested. Phytochemical analysis revealed the presence of various phenolic compounds, including ellagic acid and punicalagins, which are believed to contribute to the observed antioxidant effects.
The incorporation of DPF extract into sunflower oil at varying concentrations (400 to 2,400 μg/g oil) significantly improved the oil’s oxidative stability during intermittent heating at 180 ± 5 °C over five days. The refractive index and viscosity of the oil samples increased progressively, indicating the formation of polar compounds and oxidative degradation products. However, oils fortified with DPF exhibited a reduced rate of increase in both refractive index and viscosity compared to the control, with the highest concentration of DPF extract showing superior stabilization effects. These findings suggest that DPF extract can effectively mitigate the adverse effects of thermal oxidation in cooking oils, potentially offering a natural alternative to synthetic antioxidants like butylated hydroxytoluene (BHT). The study underscores the importance of optimizing extraction conditions to maximize the recovery of bioactive compounds, which can enhance the functional properties of edible oils.
Limitations
The study on the antioxidant efficacy of DPF extract presents several limitations that future research should address. Firstly, the sensory evaluation of DPF extract’s impact on the sensory properties of sunflower oil and fried foods was not conducted, highlighting the need for comprehensive sensory analysis and consumer acceptance testing to assess commercial viability. Additionally, the study’s focus on intermittent heating over a short duration necessitates further investigation into the long-term storage stability of DPF extract under various conditions to establish reliable shelf-life predictions.
Moreover, the potential synergistic effects between DPF extract and other natural antioxidants remain unexplored, indicating a need for research to optimize antioxidant formulations. Economic feasibility studies comparing the production costs of DPF extract with those of synthetic and natural antioxidants would also be beneficial for industrial adoption. Regulatory considerations, including the need for specific approvals for food additive use and toxicological studies, are essential for ensuring safety and compliance. Furthermore, variability in the phenolic content of pomegranate flowers due to various factors calls for the development of standardization protocols. Finally, detailed mechanistic studies and evaluations of DPF extract’s efficacy in complex food matrices are recommended to enhance understanding and application in real-world scenarios.