دانشگاه تربیت مدرس علوم و فنون شیلات 2322-5513 14 4 2026 03 06 The effectiveness of ultrasound pretreatment in improving the extraction of astaxanthin-rich lipid extract from Jinga shrimp (Metapenaeus affinis) by-product اثربخشی پیش‌تیمار فراصوت در بهبود استخراج عصاره لیپیدی غنی از آستاگزانتین از زائدات میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) 267 284 28745 10.48311/jfst.2026.116844.82455 FA مهدی مغیثی گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران سید فخرالدین حسینی گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران. زهرا موسوی گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Journal Article 2025 12 21 This study investigated the effect of ultrasound pretreatment (UAE) on the extraction of astaxanthin-rich lipid extract from the by-product of the Jinga shrimp (Metapenaeus affinis). The effect of solvent type (hexane, ethanol, and hexane/ethanol mixture) and extraction conditions (time and power of ultrasound waves) on the extraction efficiency, astaxanthin content, antioxidant activity, and oxidative stability of the extract was evaluated. The samples were subjected to ultrasound treatment for 5 to 15 minutes and a power of 20 to 100 watts using response surface methodology (RSM). Lipid extraction was performed by the Soxhlet method and different solvents. Antioxidant activity was measured by DPPH assay, and oxidative stability was measured by peroxide (PV) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) indices. Statistical analysis showed that the quadratic central composite design (CCD) model was able to predict the extraction efficiency. The optimal conditions were obtained at 7 minutes and 100 watts (power density: 2.5 W/L). The highest lipid yield (0.33 g/100 g dry weight) and the highest astaxanthin concentration (843.63 μg/100 g) were obtained with ultrasound pretreatment and hexane/ethanol mixed solvent. This treatment also showed the highest DPPH free radical scavenging activity (77%) and the lowest peroxide and TBARS indices. The results showed that ultrasound pretreatment with hexane/ethanol dual solvent significantly increased the extraction yield, astaxanthin concentration, and antioxidant activity of the extract. Therefore, UAE, as a green and efficient technology, can be an effective solution for recovering high-value-added bioactive compounds from shrimp by-product and improving the economic and environmental efficiency of aquaculture industries. این پژوهش به بررسی تأثیر پیش‌تیمار فراصوت (UAE) بر استخراج عصاره لیپیدی غنی از آستاگزانتین از زائدات میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) پرداخت. همچنین اثر نوع حلال (هگزان، اتانول و مخلوط هگزان/اتانول) و شرایط استخراج (زمان و توان امواج فراصوت) بر بازده استخراج، میزان آستاگزانتین، فعالیت آنتی‌اکسیدانی و پایداری اکسایشی عصاره مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه‌ها تحت تیمار فراصوت در زمان‌های ۵ تا ۱۵ دقیقه و توان ۲۰ تا ۱۰۰ وات با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) بررسی شدند. استخراج لیپید با روش سوکسله و حلال‌های مختلف انجام شد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی با آزمون DPPH و پایداری اکسایشی با شاخص‌های پراکسید (PV) و تیوباربیتوریک اسید (TBARS) سنجیده شد. تحلیل آماری نشان داد مدل درجه دوم طراحی مرکب مرکزی (CCD) قادر به پیش‌بینی بازده استخراج است. شرایط بهینه در زمان ۷ دقیقه و توان ۱۰۰ وات (چگالی توان: 5/2 وات/لیتر) به دست آمد. بالاترین بازده لیپید (33/0 گرم در ۱۰۰ گرم وزن خشک) و بیشترین غلظت آستاگزانتین (6۳/843 میکروگرم در ۱۰۰ گرم) با پیش‌تیمار فراصوت و مخلوط حلال هگزان/اتانول حاصل شد. این تیمار همچنین بالاترین فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH (۷۷ %) و کمترین شاخص‌های PV و TBARS را نشان داد. نتایج نشان داد پیش‌تیمار فراصوت همراه با حلال دوگانه هگزان/اتانول، بازده استخراج، غلظت آستاگزانتین و فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره را به‌طور معنی‌داری افزایش می‌دهد. https://jfst.modares.ac.ir/article_28745_b41ceb1791257df1e55b59ec7ad75533.pdf