การศึกษาฤทธิ์การต้านอนุมูลอิสระและการยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์พอลิฟีนอล ออกซิเดสของสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดชนิดต่างๆ และการประยุกต์ใช้ ในกุ้งขาว (Litopenaeus vannamei) เพื่อยับยั้งการเกิดเมลาโนซิส

A study of the antioxidant activities and polyphenoloxidase inhibitory effects of several commercial mushroom trimming extracts and its application on inhibiting melanosis in white shrimp (Litopenaeus vannamei)

Authors

  • Praphatsorn Santhi Department of Fishery Products, Faculty of Fisheries, Kasetsart University, Bangkok, 10900
  • Jirawan Maneerote Department of Fishery Products, Faculty of Fisheries, Kasetsart University, Bangkok, 10900
  • Pramvadee Tepwong Department of Fishery Products, Faculty of Fisheries, Kasetsart University, Bangkok, 10900

Keywords:

ส่วนเหลือจากการตัดแต่งเห็ด, สารต้านอนุมูลอิสระ, การยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์พอลิฟีนอลออกซิเดส, เมลาโนซิส, กุ้งขาว, mushroom trimming extract, antioxidant activity, inhibition of polyphenoloxidase, melanosis, white shrimp

Abstract

ส่วนเหลือจากการตัดแต่งเห็ดเป็นส่วนที่เกิดขึ้นจากการตัดแต่งและการล้างทำความสะอาดในขั้นตอนก่อนการจำหน่ายหรือการบริโภค รวมทั้งเห็ดที่ไม่ได้ขนาดตามที่ตลาดต้องการ ซึ่งส่วนเหลือดังกล่าวมักจะถูกทิ้งและไม่มีการนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างเต็มที่  ส่วนเหลือจากการตัดแต่งเห็ดคาดว่าจะเป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ  ดังนั้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติในการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสารยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์พอลิฟีนอลออกซิเดสของสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดที่สกัดด้วยสารละลายเอทานอลความเข้มข้นร้อยละ 70 จำนวน 5 ชนิด ได้แก่ เห็ดหอม (Lentinus edodes) เห็ดนางฟ้า (Pleurotus sajor-caju) เห็ดออรินจิ (Pleurotus eryngii) เห็ดชิเมจิดำ (Hypsizygus tessellatus) และเห็ดชิเมจิขาว (Hypsizygus marmoreus) โดยวิเคราะห์ปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ DPPH และค่าการยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์พอลิฟีนอลออกซิเดส ผลการศึกษาพบว่า สารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดทั้ง 5 ชนิด มีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด ค่าการต้านอนุมูลอิสระ DPPH และค่าการยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์
พอลิฟีนอลออกซิเดส แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) โดยสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดหอมมีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด (6.57g GAE/100 g dry basis) ค่าการต้านอนุมูลอิสระ DPPH (EC50 = 1.93) และค่าการยับยั้งกิจกรรมเอนไซม์
พอลิฟีนอลออกซิเดส (% PPO inhibition = 20.3-43.7%) ดีที่สุด จึงเลือกมาศึกษาประสิทธิภาพในการชะลอการเกิดเมลาโนซิสใน
กุ้งขาว (Litopenaeus vannamei) โดยทำการแช่กุ้งขาวในสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดหอมที่ระดับความเข้มข้นต่างๆ (ร้อยละ 0.5 1.0 1.5 และ 2 (น้ำหนัก/ปริมาตร)) เป็นเวลา 60 นาที ผลการศึกษาพบว่า กุ้งขาวที่แช่ในสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดหอมที่ระดับความเข้มข้นร้อยละ 1.5 และ 2.0 (น้ำหนัก/ปริมาตร) มีค่าคะแนนการเกิดเมลาโนซิสอยู่ในช่วงที่ผู้ทดสอบให้การยอมรับและมีค่าสีเทาลดลง
ช้ากว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกุ้งขาวที่แช่ในน้ำกลั่นและแช่ในสารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดหอมที่ระดับความเข้มข้นร้อยละ 0.5 และ 1.0 (น้ำหนัก/ปริมาตร) (p≤0.05)  ดังนั้น สารสกัดจากการตัดแต่งเห็ดหอมมีแนวโน้มเป็นวัตถุเจือปนอาหารทางเลือกจากธรรมชาติเพื่อชะลอการเกิดเมลาโนซิสในกุ้งขาวระหว่างการเก็บรักษา

     Mushroom trimming are inedible part and small size of whole mushroom, which is exhibited during sizing, trimming and cleaning process. They are agricultural waste and not being used to its advantage. Mushroom trimming may be enrich source of bioactive compounds. Thus, the objective of this study was to evaluate the antioxidative activities and polyphenoloxidase inhibitory effects of 70% ethanolic extracts from the trimming part of 5 mushroom species, namely black mushroom (Lentinus edodes)sarjor-caju mushroom (Pleurotus sajor-caju), king oyster mushroom (Pleurotus eryngii)brown beech mushroom (Hypsizygus tessellatus) and white beech mushroom (Hypsizygus marmoreus). The content of total phenolic compound (TPC), DPPH radical scavenging activity and inhibition of polyphenoloxidase of 5 mushroom trimming extracts were determined. The result showed that TPC, DPPH radical scavenging activity and inhibition of polyphenoloxidase of 5 mushroom trimming extracts were significant (p≤0.05). The black mushroom trimming extract (BMTE) had highest TPC (6.57g GAE/100 g dry basis), DPPH radical scavenging activity (EC50 = 1.93) and inhibition of polyphenoloxidase (% PPO inhibition = 20.3-43.7%). Thus, BMTE was selected to study the effect of melanosis formation in white shrimp (Litopenaeus vannamei). The white shrimp were treated by immersed in BMTE solution at different concentrations (0.5, 1.0 1.5 and 2.0% (w/v)) for 60 min. It was found that shrimp treated with 1.5 and 2.0% (w/v) BMTE had the lower melanosis score and considered to be acceptable by the panelists.  The decreased of mean gray values was more slowly in treated samples, compared with other treated samples (p≤0.05).  This study indicated efficiency that BMTE was an alternative natural melanosis inhibitor for retardation of melanosis in shrimp during post-mortem storage.

References

กระทรวงเกษตรและสหกรณ์. (2557). สถิติการส่งออก (Export) กุ้งขาว: ปริมาณและมูลค่าการส่งออกรายเดือน. สืบค้นจาก http://www.oae.go.th/oae_ report/ export_import/export.php [1]

อรพินท์ จินตสถาพร, จุฑามาศ ทะแกล้วพันธุ์, อรทัย จินตสถาพร, ศรีน้อย ชุ่มคำ, ฉัตรชัย ไทยทุ่งฉิน, และ สาธิต บุญน้อม. (2556). การปรับปรุงคุณภาพเนื้อปลาสลิดด้วยของเหลือจากการตัดแต่งเห็ดนางฟ้าในอาหารปลา. วารสารการพัฒนาชุมชนและคุณภาพชีวิต, 1(1), 125-133. [2]

Akanmu, D., Cecchini, R., Aruoma, O. I., & Halliwell, B. (1991). The antioxidant action of ergothioneine. Arch Biochem Biophys, 288, 10–16.

Arbaayah, H. H., & Umi, K. Y. (2013). Antioxidant properties in the oyster mushrooms (Pleurotus spp.) and split gill mushroom (Schizophyllum commune) ethanolic extracts. Mycosphere, 4(4), 661–673.

Bao, H. N. D. (2014). Antioxidant activity of hydrophylic extract from straw mushroom and its effect on shrimp melanosis. Khon Kean Agr. J., 42(4), 79-83.

Bao, H. N. D., Osako, K., & Ohshima, T. (2010). Value-added use of mushroom ergothioneine as a colour stabilizer in processed fish meats. Sci. Food Agric., 90, 1634–1641.

Bao, H. N. D., Shinomiya, Y., Ikeda, H., & Ohshima, T. (2009). Preventing discoloration and lipid oxidation in dark muscle of yellowtail by feeding an extract prepared from mushroom (Flammulina velutipes) cultured medium. Aquaculture, 295, 243–249.

Buwjoom, T., & Yamauchi, K. (2005). Effects of shitake mushroom stalk meal on growth performance, carcass yield and blood composition in broilers. J. Poult Sci., 42, 283-290.

Dubost, N. J., Oua, B., & Beelmanb, R. B. (2007). Quantification of polyphenols andergothioneine in cultivated mushrooms and correlation to total antioxidantcapacity. Food Chem., 105, 727–735.

Encarnacion, A. B., Fagutao, F., Jintasataporn, O., Worawattanamateekul, W., Hirono, I., & Ohshima, T. (2012). Application of ergothioneine-rich extract from an edible mushroom Flammulina velutipes for melanosis prevention in shrimp, Penaeus monodon and Litopenaeus vannamei. Food Res. Int., 45, 232–237.

Fang, X. B., Sun, H. Y., Huang, B. Y., & Yuan, G. F. (2013). Effect of pomegranate peel extract on the melanosis of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) during iced storage. J. Food Agric. Environ., 11, 105-109.

Ferreira, I. C. F. R., Vaz, J. A., Vasconcelos, M. A., & Martins, A. (2010). Compounds from wild mushrooms with antitumor potential. Anti-Cancer Agent. Me., 10, 424–436.

Jang, M. S., Sanada, A., Ushio, H., Tanaka, M., & Ohshima, T. (2003). Inhibitory effect of enokitake extract on melanosis of shrimp. Fisheries Sci., 69, 379–384.

Jang, M. S., Sanada, A., Ushio, H., Tanaka, M., & Ohshima, T. (2002). Inhibitory effect of ‘enokitake’ mushroom extracts on polyphenol oxidase and prevention of apple browning. Lebnsm. Wiss. Technol., 35, 697–702.

Jeong, S. C., Jeong, Y. T., Yang, B. K., Islam, R., Koyyalamudi, S. R., & Pang, G., … Song, C. H. (2010). White button mushroom (Agaricus bisporus) lowers blood glucose and cholesterol levels in diabetic and hypercholesterolemic rats. Nutr. Res., 30, 49–56.

Martinez-Alvarez, O., Lopez-Caballero, M. E., Gomez-Guillen, M. C., & Montero, P. (2009). The effect of several cooking treatments on subsequent chilled storage of thawed deepwater oink shrimp (Parapenaeus longirostris) treated with different melanosis inhibiting formulars. LWT-Food Sci. Technol., 42, 1335-1344.

Mau, J. L., Lin, H. C., & Chen, C. C. (2002). Antioxidant properties of several medicinal mushrooms. J. Agr. Food Chem., 50, 6072–6077.

Motohashi, N., Mori, I., & Sugiura, Y. (1976). Complexing of copper ion by ergothioneine. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 24, 2364–2368.

Nirmal, N. P., & Benjakul, S. (2009). Effect of ferulic acid on inhibition of polyphenoloxidase and quality changes of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) during iced storage. Food Chem., 116, 323-331.

Nirmal, N. P., & Benjakul, S. (2011). Inhibition of melanosis formation in Pacific white shrimp by the extract of lead (Leucaena leucocephala) seed. Food Chem., 128, 427–432.

Otwell, W. S., & Marshall, M. R. (1986). Screening alternatives to sulfiting agents to control shrimp melanosis (blackspot). Retrieved from http://fshn.ifas.ufl.edu/seafood/sst/ AnnPdf/11th_ 035.pdf

Park, Y., Lyou, Y., Hahn, H., Hahn, M., & Yang, J. (2006). Complex inhibition of tyrosinase by thiol-composed Cu2+ chelators: A clue for designing whitening agents. J. Biomol. Struct. Dyn., 24, 131–137.

Slinkkard, K., & Singleton, V. L. (1997). Total phenol analyses: automation and comparison with manual methods. Am. J. Enol. Viticult., 28, 49-55.

Sudha, G., Vadivukkarasi, S., Shree, R. B. I., & Lakshmanan, P. (2012). Antioxidant Activity of Various Extracts from an Edible Mushroom Pleurotus eous. Food Sci. Biotechnol., 21(3), 661-668.

Tepwong, P., Giri, A., Sasaki, F., Fukui, R., & Ohshima, T. (2012). Mycobial enhancement of ergothioneine by submerged cultivation of edible mushroom mycelia and its application as an antioxidative compound. Food Chem., 131, 247-258.

Translated Thai Reference

Jintasataporn, O., Thaklaewphan, C., Jintasataporn, O., Chumkam, S., Thaituchin, C. & Boonnom, S. (2013). Improving fillet quality of snakeskin Gourami (Trichogaster pectoralis) by supplemental sarjor-caju mushroom (Pleurotus sajor-caju) by-product in fish diets. J. Commun. Dev. Life Qual., 1(1), 125-133. [in Thai] [2]

Ministry of Agriculture and Cooperatives. (2014). Statistics on white shrimp export: the quantity and value of export by monthly Retrieved from http://www.oae.go.th/oae_report/export_import/ex port.php [in Thai] [1]

Downloads

Published

2016-05-04

Issue

Section

Research Articles