زعفران: دیدگاه متابولومیکس و کیفیت

متابولیت‌های ثانویه گیاهی، دسته‌های کاملاً متنوعی از ترکیبات آلی هستند که وزن مولکولی پایینی دارند، عملکردهای تنظیمی از خود نشان می‌دهند و در سلول‌های خاصی سنتز می‌شوند. مواد مؤثر موجود در گیاهان دارویی و ادویه‌ها می‌توانند به عنوان دارو و طعم‌دهنده، عطردهنده و رنگدانه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند. متابولیت‌های ثانویه نه تنها از گیاه زعفران در برابر تنش‌های زیستی و غیرزیستی محافظت می‌کنند، بلکه به عنوان ترکیبات شیمیایی طبیعی ارزشمندی که بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارند، به عنوان غذا یا دارو نیز در نظر گرفته می‌شوند. متابولیت‌های ثانویه کلاله زعفران عمدتاً شامل کروسین (رنگ)، پیکروکروسین (طعم‌دهنده) و سافرانال (بو/عطر) هستند. این متابولیت‌های ثانویه، کیفیت محصولات زعفران را از کلاله گرفته تا هر محصول نهایی دیگر تعیین می‌کنند. با این حال، یکی از چالش‌های عمده در صنایع مربوطه، دستیابی به حداکثر راندمان استخراج ترکیبات است. متابولومیکس به عنوان تجزیه و تحلیل جامع و با توان عملیاتی بالا از متابولوم‌ها تعریف می‌شود و شامل ابزارها و رویکردهایی برای جداسازی، توصیف و تعیین مقدار متابولیت‌ها است. روش‌های مختلفی برای استخراج و خالص‌سازی متابولیت‌های زعفران وجود دارد که به دو دسته رویکردهای سنتی و نوین طبقه‌بندی می‌شوند. روش‌های نوینی مانند سیال فوق بحرانی به دلیل اعمال دمای پایین و زمان کوتاه و همچنین راندمان استخراج بالاتر، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش‌های مختلف کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) به عنوان روشی سریع و قوی برای تعیین متابولیت‌های ثانویه زعفران مورد استفاده قرار می‌گیرند.

Plant secondary metabolites are absolutely diverse categories of organic compounds that possessed low molecular weight, display regulatory functions, and are synthesized within specific cells. Active ingredients in medicinal plants and spices can be used as medicines, and flavoring, fragrance, and pigment ingredients in different industries. Secondary metabolites not only protect saffron plant under biotic and abiotic stresses, but also consider as valuable natural chemical compounds which affect human health as food or medicine. Secondary metabolites of saffron stigma are mainly included crocin (color), picrocrocin (flavor) and safranal (odor/aroma). These secondary metabolites determine the quality of saffron products from stigma to any other finished products. However, one of the major challenges in the relevant industries is achieving maximum extraction efficiency of compounds. Metabolomics defines as comprehensive high-throughput analyses of metabolomes and includes tools and approaches for the separation, characterization and quantification of metabolites. There are different methods for extracting and purifying metabolites of saffron, classified into two categories, traditional and novel approaches. Novel method such as supercritical fluid is widely used due to applying low temperature and short time as well as higher extraction efficiency. Different High-performance liquid chromatography (HPLC) methods are used as a fast and robust approach to determine the secondary metabolites of saffron.