Ponad 7000 publikacji medycznych!
Statystyki za 2021 rok:
odsłony: 8 805 378
Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu
© Borgis - Postępy Fitoterapii 1/2022, s. 17-22 | DOI: 10.25121/PF.2022.23.1.17
Karolina Stanicka1, *Magdalena Woźniak1, Katarzyna Sosnowska2, Lucyna Mrówczyńska2, Anna Sip3, Agnieszka Waśkiewicz1, Izabela Ratajczak1
Aktywność biologiczna i profil fenolowy ekstraktu z łupiny orzecha włoskiego
Biological activity and phenolic profile of walnut shell extract
1Katedra Chemii, Wydział Leśny i Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Kierownik Katedry: dr hab. inż. Izabela Ratajczak, prof. UPP
2Zakład Biologii Komórki, Wydział Biologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Kierownik Zakładu: dr hab. Andrzej Lesicki, prof. UAM
3Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Kierownik Katedry: dr hab. Wojciech Białas, prof. UPP
Streszczenie
Wstęp. Produkty pochodzące z orzecha włoskiego mają szerokie zastosowanie. Zielone owoce, łupiny, liście oraz kora cechują się dużą zawartością związków fenolowych i są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym oraz kosmetycznym. Nasiona bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe są stosowane w przemyśle spożywczym. Cenne jest również drewno orzecha włoskiego.
Cel pracy. Celem pracy było określenie aktywności mikrobiologicznej, przeciwutleniającej oraz oznaczenie zawartości związków fenolowych ekstraktu z łupin orzecha włoskiego.
Materiał i metody. Do badań wykorzystano ekstrakt metanolowy z łupin orzecha włoskiego z drzew rosnących na terenie Wielkopolski. Aktywność przeciwbakteryjną badano metodą punktowo-dyfuzyjną wobec 7 szczepów bakterii Gram-dodatnich oraz 6 szczepów bakterii Gram-ujemnych. Do oznaczenia aktywności przeciwutleniającej wykorzystano metodę z rodnikiem DPPH oraz zdolność chelatowania jonów Fe2+. W badanym ekstrakcie oznaczono również zawartość związków fenolowych metodą chromatograficzną.
Wyniki. Badany ekstrakt z łupin orzecha włoskiego wykazywał umiarkowaną aktywność przeciwbakteryjną wobec bakterii Gram-dodatnich oraz bakterii Gram-ujemnych oraz wysoką aktywność przeciwutleniającą w teście z kationorodnikiem i niższą aktywność chelatującą w teście z ferrozyną. Ponadto, w badanym ekstrakcie z łupin orzecha włoskiego oznaczono wyższe stężenie kwasów fenolowych, w tym głównie kwasu kawowego, w porównaniu ze stężeniem flawonoidów.
Wnioski. Badany ekstrakt z łupin orzecha włoskiego wykazuje aktywność przeciwrodnikową, dlatego może stanowić alternatywę dla syntetycznych antyoksydantów. Fakt, że łupiny owoców orzecha włoskiego są produktem ubocznym przemysłu spożywczego, stanowi dodatkową zaletę przy wykorzystaniu ich również w innych gałęziach przemysłu.
Summary
Introduction. Walnut products are widely used. Green fruits, shells, leaves and bark have a high phenolic content and are used in the pharmaceutical and cosmetic industries. Seeds rich in unsaturated fatty acids are used in the food industry. Walnut wood is also valuable.
Aim. The aim of the study was to determine the microbiological, antioxidant activity and concentration of phenolic acids of walnut shell extract.
Material and methods. The methanol extract of walnut shells from trees growing in Greater Poland was used for the research. The antibacterial activity was determined by the point diffusion method against 7 strains of gram-positive bacteria and 6 strains of gram-negative bacteria. The method with the DPPH radical and the ability to chelate Fe2+ ions were used to determine the antioxidant activity. The content of phenolic compounds in the tested extract was also determined using the chromatographic method.
Results. The tested walnut shell extract showed moderate antibacterial activity against gram-positive and gram-negative bacteria and high antioxidant activity in the radical cation test and lower chelating activity in the ferrozine test. Moreover, in the tested walnut shell extract, a higher concentration of phenolic acids, mainly caffeic acid, was determined as compared to the concentration of flavonoids.
Conclusions. The tested walnut shell extract showed antiradical activity; therefore, it can be an alternative to synthetic antioxidants. The fact that shells shells are a by-product of the food industry is an added advantage when used in other industries as well.



Wprowadzenie
Rodzina orzechowatych (Juglandaceae) obejmująca kilka gatunków drzew i krzewów jest szeroko rozpowszechniona na całym świecie, a jednym z najpopularniejszych jej przedstawicieli jest orzech włoski (Juglans regia L.). Orzech włoski jest uprawiany komercyjnie w całej Europie Południowej, Afryce Północnej, Azji Wschodniej, Stanach Zjednoczonych i zachodniej Ameryce Południowej. Jego nasiona są bogate w białko (do 24%), węglowodany (12-16%), tłuszcze (60-67%), błonnik (1,5-2,0%) oraz minerały (1,7-2%). Cechuje je również wysoka wartość energetyczna wynosząca 630 kcal/100 g (1-4). Ze względu na właściwości odżywcze i prozdrowotne orzechy są chętnie spożywane na całym świecie, dlatego stanowią wartościowy surowiec dla przemysłu spożywczego (1-3, 5). Cenionymi surowcami są także drewno i owoce orzecha włoskiego.
Produkty pochodzące z Juglans regia L. znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach. Od wieków zielone orzechy włoskie, łupiny, liście oraz kora drzew były wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym oraz kosmetycznym. Liście orzecha włoskiego są uważane za bogate źródło związków aktywnych i dlatego w medycynie ludowej były wykorzystywane w leczeniu m.in. niewydolności żylnej, stanów zapalnych skóry, nadmiernej potliwości i owrzodzeń. Wykazują one ponadto właściwości przeciwbiegunkowe, przeciwdrobnoustrojowe, antyseptyczne oraz ściągające (3, 5). Wysuszone liście orzecha włoskiego służą do przygotowania naparów, stosowanych głównie zewnętrznie. Łupiny orzechów włoskich są natomiast powszechnie używane jako materiał ścierny, m.in. do polerowania miękkich metali, kamieni, włókna szklanego, tworzyw sztucznych czy drewna, a także jako dobre medium filtracyjne, wykorzystywane do oddzielania ropy naftowej, materiałów niebezpiecznych oraz metali ciężkich od wody (5, 6).
Liście i owoce orzecha włoskiego są bogate w związki fenolowe zdolne do redukcji stresu oksydacyjnego oraz hamowania utleniania makrocząsteczkowego. Do głównych grup związków fenolowych obecnych w liściach należą naftochinony i flawonoidy (3, 7). Owoce orzechów włoskich są natomiast bogate w polifenole (przede wszystkim kwas elagowy i kwas galusowy), elagotaniny (garbniki) oraz związki o silnym działaniu przeciwutleniającym, takie jak melatonina (4). Nasiona orzecha włoskiego są cennym źródłem nienasyconych kwasów tłuszczowych i tokoferoli, a ich spożywanie zmniejsza ryzyko wystąpienia nowotworów i choroby wieńcowej serca.
Obecnie wśród konsumentów obserwuje się rosnącą tendencję do ograniczania spożycia produktów z dodatkiem syntetycznych konserwantów chemicznych. Sprzyja to poszukiwaniu nowych substancji konserwujących. Dobrą alternatywą dla konserwantów chemicznych wydają się być substancje pochodzenia roślinnego. Wiele roślin jest bowiem źródłem związków o działaniu przeciwdrobnoustrojowym. Przykładem może być juglon _ związek fenolowy występujący we wszystkich częściach orzecha włoskiego. Roślinne produkty uboczne, np. łupiny orzecha włoskiego, stanowią zatem potencjalne źródło nie tylko naturalnych przeciwutleniaczy, ale i substancji przeciwdrobnoustrojowych (5, 8).
Cel pracy
Celem pracy było określenie aktywności mikrobiologicznej oraz przeciwutleniającej oraz składu związków fenolowych ekstraktu z łupin orzecha włoskiego Juglans regia L.
Materiał i metody
Ekstrakt z łupin orzecha włoskiego
Do badań wykorzystano łupiny orzechów włoskich pozyskanych z drzew rosnących na terenie Wielkopolski. Łupiny orzecha włoskiego zmielono za pomocą młynka laboratoryjnego i ekstrahowano metanolem (Avantor Performance Materials) (1:10, m/v) z wykorzystaniem wytrząsarki laboratoryjnej (Biosan). Ekstrakcję prowadzono przez 24 godz. w temperaturze pokojowej. Następnie, otrzymany roztwór przesączono i zatężono do stałej masy z wykorzystaniem wyparki próżniowej (Buchi Labortechnik AG). Pozostałość po odparowaniu rozpuszczalnika, ponownie rozpuszczono w alkoholu metylowym. Otrzymany ekstrakt wykorzystano do określenia jego aktywności biologicznej oraz zawartości związków fenolowych.
Aktywność przeciwutleniająca
Zdolność zmiatania kationorodnika DPPH
Aktywność przeciwutleniającą ekstraktu zbadano poprzez określenie jego zdolności do zmiatania kationorodnika DPPH (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl) (Sigma-Aldrich). Do próby ekstraktu o objętości 0,2 ml i stężeniu 0,1 mg/ml dodano 0,2 ml etanolowego roztworu 0,1 mM DPPH (2,2-difenylo-1-pikrylohydrazyl) (Sigma-Aldrich) i inkubowano przez 30 min w temperaturze pokojowej, bez dostępu światła. Następnie zmierzono absorbancję roztworów z wykorzystaniem spektrofotometru GENESYS 10UV (Thermo Scentific) przy długości fali λ = 517 nm. Jako związek referencyjny zastosowano Trolox (Sigma-Aldrich). Na podstawie uzyskanych wartości absorbancji obliczono aktywność przeciwrodnikową (AP) badanych produktów, stosując następujące równanie:
AP (%) = [(A0 – A1) / A0] x 100%,
gdzie: A0 – absorbancja próbki kontrolnej, A1 – absorbancja próby zawierającej ekstrakt z łupin orzecha włoskiego.
 
Analiza aktywności przeciwrodnikowej ekstraktu z łupin orzecha włoskiego w teście z kationorodnikiem DPPH została przeprowadzona trzykrotnie, a przedstawione wyniki są wartością średnią z tych oznaczeń.
Ocena zdolności ekstraktu do chelatowania jonów żelaza (Fe2+) w reakcji z ferrozyną
Zdolność ekstraktu z łupin orzecha włoskiego do chelatowania jonów żelaza (Fe2+) oznaczono spektrofotometrycznie na podstawie oceny hamowania formowania kompleksu Fe2+ z ferrozyną. Do 0,2 ml ekstraktu o stężeniu 0,1 mg/ml dodano 0,05 ml roztworu FeCl2 (Sigma-Aldrich) o stężeniu 0,6 mM. Następnie wprowadzono 0,05 ml roztworu ferrozyny (Sigma-Aldrich) o stężeniu 5 mM, wytrząsano i mierzono absorbancję przy λ = 562 nm z wykorzystaniem spektrofotometru GENESYS 10UV (Thermo Scentific). Jako związek referencyjny zastosowano EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy, Sigma-Aldrich). Zdolność badanego ekstraktu do chelatowania jonów żelaza (II) wyrażono w %, stosując następujące równanie:
Zdolność chelatowania Fe2+ (%) =
[1-(Abs1/Abs0)] x 100%,
gdzie: Abs0 – wartość absorbancji próby bez ekstraktu z łupin orzecha włoskiego,
Abs1 – wartość absorbancji w obecności ekstraktu z łupin orzecha włoskiego.
 

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
  • Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
  • Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
  • Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.

Opcja #1

24

Wybieram
  • dostęp do tego artykułu
  • dostęp na 7 dni

uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony

Opcja #2

59

Wybieram
  • dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
  • dostęp na 30 dni
  • najpopularniejsza opcja

Opcja #3

119

Wybieram
  • dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
  • dostęp na 90 dni
  • oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Czerniewicz P, Kopczyńska A, Chrzanowski G. Biological activity of phenolic acids extracts against the grain aphid (Sitobion avenae F.). Prog Plant Prot 2018; 58:256-63.
2. Kryczyk A, Piotrowska J, Opoka W i wsp. Surowce i substancje pochodzenia naturalnego stosowane w fotoprotekcji. Pol J Cosmetol 2018; 21:25-32.
3. Pereira J, Oliveira I, Sousa A i wsp. Walnut (Juglans regia L.) leaves: Phenolic compounds, antibacterial activity, and antioxidant potential of different cultivars. Food Chem Toxicol 2007; 45:2287-95.
4. Syed A, Adil G, Mudasir A i wsp. Antioxidant and antiproliferative activity of walnut extract (Juglans regia L.) processed by different methods and identification of compounds using GC/MS and LC/MS technique. J Food Process Pres 2016; 41(1):1-9.
5. Fernández-Agulló A, Pereira E, Freire MS i wsp. Influence of solvent on the antioxidant and antimicrobial properties of walnut (Juglans regia L.) green husk extracts. Ind Crop Prod 2013; 42:126-32.
6. Jahanban-Esfahlan A, Ostadrahimi A, Tabibiazar M i wsp. A comparative review on the extraction, antioxidant content and antioxidant potential of different parts of walnut (Juglans regia L.) fruit and tree. Molecules 2019; 24:1-40.
7. Castro-López C, Ventura-Sobrevilla J, González-Hernández M i wsp. Impact of extraction techniques on antioxidant capacities and phytochemical composition of polyphenol-rich extracts. Food Chem 2017; 237:1139-48.
8. Ghasemi K, Ghasemi Y, Ehteshamnia A i wsp. Influence of environmental factors on antioxidant activity, phenol and flavonoids contents of walnut (Juglans regia L.) green husks. J Med Plant Res 2011; 5:1128-33.
9. Moghaddam P, Mohammadi A, Feyzi P i wsp. In vitro antioxidant and antibacterial activity of various extracts from exocarps and endocarps of walnut. Pak J Pharm Sci 2017; 30:1725-31.
10. Cosmulescu S, Trandafir I, Nour V i wsp. Phenolics content, antioxidant activity and color of green walnut extracts for preparing walnut liquor. Not Bot Horti Agrobo 2014; 42:551-5.
11. Trandafir I, Cosmulescu S, Nour V. Phenolic profile and antioxidant capacity of walnut extract as influenced by the extraction method and solvent. Int J Food Eng 2017; 13(1):1-8.
otrzymano: 2022-02-11
zaakceptowano do druku: 2022-02-17

Adres do korespondencji:
*dr n. leśn. Magdalena Woźniak
Katedra Chemii Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
ul. Wojska Polskiego 75, 60-625 Poznań
tel.: +48 (61) 848-78-38
e-mail: magdalena.wozniak@up.poznan.pl

Postępy Fitoterapii 1/2022
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii