Evaluation of antioxidation properties of natural polyphenol water extracts from selected plants in a model system

• Autorzy: Telichowska Aleksandra , Kucharska Aleksandra , Kobus-Cisowska Joanna , Betka Marta , Szulc Piotr , Stachowiak Barbara

Warianty tytułu

PL

Ocena aktywności przeciwutleniającej wodnych ekstraktów z wybranych surowców roślinnych w układach modelowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the recent times plants are becoming more popular. Their beneficial pro-health properties result from the content of numerous characteristic compounds. Reports are confirming their beneficial antioxidant, antibacterial and anti-inflammatory properties. The aim of this study was to compare the antioxidant potential and the characteristics of water extracts obtained from plants: yarrow herb (AM) (Achillea millefolium L.), knotweed herb (PA) (Polygonum aviculare L.), horsetail herb (EA) (Equisetum arvense L.), and motherwort herb (LC) (Leonurus cardiaca L.). Extracts osmolality was from 0,142^a±0.02 mOsm/kg H2O for the AM extract to 0,176^c±0,01 mOsm/kg H2O for the EA extract. The test with the use of the Folin-Ciocalteu reagent showed that the EA extract had the highest content of reducing compounds (54,24^d±2,19 mg GAE/g dw). It was shown that the highest activity against the DPPH radical was obtained for the extract from Equisetum arvense L. (5.97^c±0.11 mg TE/1 g dw), and this extract also showed the highest antioxidant capacity measured with the radical ABTS method (7.23^b±0.06 mg TE/g dw). These analyses were also confirmed by the tests carried out using the FRAP test, EA extract also showed 40% higher activity compared to the lowest AM extract. It has been shown that the investigated herbal raw materials can be an attractive raw material with antioxidant properties that can be used in application in food technology.

PL

Surowce roślinne cieszą się coraz większą popularnością. Ich korzystne właściwości prozdrowotne wynikają z zawartości licznych charakterystycznych związków. Dostępne są doniesienia, potwierdzające ich korzystne właściwości antyoksydacyjne, przeciwbakteryjne i przeciwzapalne. Celem niniejszej pracy było porównanie potencjału przeciwutleniającego oraz charakterystyka ekstraktów wodnych uzyskanych z następujących roślin: ziele krwawnika (AM) (Achillea millefolium L.), ziele rdestu ptasiego (PA) (Polygonum aviculare L.), ziele skrzypu (EA) (Equisetum arvense L.) oraz ziele serdecznika (LC) (Leonurus cardiaca L.). Osmolalność ekstraktów wynosiła od 0,142^a±0,02 mOsm/kg H2O dla ekstraktu AM do 0,176^c±0,01 mOsm/kg H2O dla ekstraktu EA. Test z odczynnikiem Folin-Ciocalteu wykazał, że ekstrakt EA charakteryzował się najwyższą zawartością związków redukujących (54,24^d±2,19 mg GAE/g sm). Najwyższą aktywność wobec rodnika DPPH uzyskano dla ekstraktu z Equisetum arvense L. (5,97^c±0,11 mg TE/1g sm), ekstrakt ten wykazał także najwyższą zdolność antyoksydacyjną mierzoną metodą z kationorodnikiem ABTS (7,23^b±0,06 mg TE/g sm). Analizy te zostały również potwierdzone w teście z użyciem metody FRAP, ekstrakt EA wykazywał o 40% wyższą aktywność w porównaniu z najniższym uzyskanym wynikiem (AM). Wykazano, że badane surowce zielarskie mogą być atrakcyjnym źródłem związków polifenolowych o właściwościach przeciwutleniających, które mogą znaleźć znacznie szersze niż dotychczas zastosowanie w technologii żywności.

Słowa kluczowe

EN

antioxidant; FRAP; Folin-Ciocalteu; ABTS; DPPH; yarrow herb; knotweed herb; horsetail herb; motherwort herb

PL

przeciwutleniacze; FRAP; Folin-Ciocalteu; ABTS; DPPH; ziele krwawnika; ziele rdestu; ziele skrzypu; ziele serdecznika

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 66, nr 1
• Strony: 25--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Telichowska Aleksandra

• Foundation for the Education of Innovation and Implementation of Modern Technologies, ul. Widok 11, 62-069 Dabrówka, Poland

autor

Kucharska Aleksandra

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Food Science and Nutrition, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Kobus-Cisowska Joanna

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Food Science and Nutrition, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Betka Marta

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Food Science and Nutrition, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Szulc Piotr

• Poznan University of Life Sciences, Department of Agronomy, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Stachowiak Barbara

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Food Science and Nutrition, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

Bibliografia

• [1] Al-Snafi A.E.: The pharmacology of Equisetum arvense-A review. IOSR Journal of Pharmacy, 2017, 7(2), 31-42. www.iosrphr.org.
• [2] Blainski A., Lopes G.C., De Mello J.C.P.: Application and analysis of the Folin-Ciocalteu method for the determination of the total phenolic content from limonium brasiliense L. Molecules, 2013, 18(6), 6852–6865. https://doi.org/10.3390/molecules18066852.
• [3] Candan F., Unlu M., Tepe B., Daferera D., Polissiou M., Sökmen A., Akpulat H.A.: Antioxidant and antimicrobial activity of the essential oil and methanol extracts of Achillea millefolium subsp. millefolium Afan. (Asteraceae). Journal of Ethnopharmacology, 2003, 87(2-3), 215-220. https://doi.org/10.1016/S0378-8741(03)00149-1.
• [4] Eghdami A., Sadeghi F.: Determination of Total Phenolic and Flavonoids Contents in Methanolic and Aqueous Extract of Achillea Millefolium. Org. Chem. J., 2010, (Vol. 2).
• [5] Foti M., Piattelli M., Baratta M.T., Ruberto G.: Flavonids, coumarins, and cinnamic acids as antioxidants in a micellar system. Structure-activity relationship. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1996, 44(2), 497-501. https://doi.org/10.1021/jf950378u.
• [6] Hsu C.Y.: Antioxidant activity of extract from Polygonum aviculare L. Biological Research, 2006, 39(2), 281-288. https://doi.org/10.4067/S0716-97602006000200010.
• [7] Jafari S., Khanavi M.: Determination of Total Phenolic and Flavonoid Contents of Leonurus cardiaca L. in Compare with Antioxidant Activity The insecticidal properties of Persian native plants essential oils on T. ni. View project Pesticides residue monitoring View project. Research Journal of Biological Sciences, 2010. https://doi.org/10.3923/rjbsci.2010.484.487.
• [8] Kobus-Cisowska J., Szulc P., Szczepaniak O., Dziedziński M., Szymanowska D., Szymandera-Buszka K., Ligaj M.: Variability of Hordeum vulgare L. Cultivars in Yield, Antioxidant Potential, and Cholinesterase Inhibitory Activity. Sustainability, 2020, 12(5), 1938. https://doi.org/10.3390/su12051938.
• [9] Kulczyński B., Kobus-Cisowska J., Kmiecik D., GramzaMichałowska A., Golczak D., Korczak J.: Antiradical capacity and polyphenol composition of asparagus spears varieties cultivated under different sunlight conditions. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria, 2016, 15(3), 267-279. https://doi.org/10.17306/J.AFS.2016.3.26.
• [10] Mimica-Dukic N., Simin N., Cvejic J., Jovin E., Orcic D., Bozin B.: Phenolic compounds in field horsetail (Equisetum arvense L.) as natural antioxidants. Molecules, 2008, 13(7), 1455-1464. https://doi.org/10.3390/molecules13071455.
• [11] O’Sullivan A.M., O’Callaghan Y.C., O’Connor T.P., O’Brien N.M.: Comparison of the antioxidant activity of commercial honeys, before and after in-vitro digestion. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 2013, 63(3), 167-171. https://doi.org/10.2478/v10222-012-0080-6.
• [12] Pasko P.: South Siberian fruits: Their selected chemical constituents, biological activity, and traditional use in folk medicine and daily nutrition. Journal of Medicinal Plants Research, 2012, 6(31). https://doi.org/10.5897/jmpr12.874.
• [13] Sies H.: What is Oxidative Stress? 2000. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-4649-8_1.
• [14] Telichowska A., Kobus-Cisowska J., Stuper-Szablewska K., Ligaj M., Tichoniuk M., Szymanowska D., Szulc P.: Exploring antimicrobial and antioxidant properties of phytocomponents from different anatomical parts of Prunus padus L. International Journal of Food Properties, 2020, 23(1), 2097-2109. https://doi.org/10.1080/10942912.-2020.1843486.
• [15] Wojtyniak K., Szymański M., Matławska I.: Leonurus cardiaca L. (Motherwort): A review of its phytochemistry and pharmacology. Phytotherapy Research, 2013, Vol. 27, 1115-1120. https://doi.org/10.1002/ptr.4850.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)