Polifenoliem bagātu ekstraktu iegūšana no Vaccinium ģints ogu spiedpaliekām, to izpēte un bioloģiskās aktivitātes raksturošana

Abstract

Latvijas teritorijā savvaļā sastopamās un kultivētās Vaccinium ģints ogas ir nozīmīgs resurss ar plašu, bet neapzinātu izmantošanas potenciālu, to sekundāro metabolītu sastāva izpēte ir nozīmīgs uzdevums, kas var iezīmēt šo ogu izmantošanas iespējas pārtikas rūpniecībā un medicīnā. Maģistra darba mērķis ir pētīt Vaccinium ģints ogu spiedpaliekās esošo polifenolu iegūšanu un to attīrīšanas iespējas, kā arī veikt to ķīmiskā sastāva izpēti un bioloģiskās aktivitātes raksturošanu. Veiktā ogu polifenolu ekstrakcijas apstākļu izpēte un optimizācija ļāva identificēt ultraskaņas ekstrakciju kā visefektīvāko ekstrakcijas metodi. Izmantojot virsmas reakcijas metodi, tika noskaidrota optimālā polifenolu un antociānu ekstrakcijā izmantojamā šķīdinātāja koncentrācija- ar trifluoretiķskābi paskābināts metanols vai etanols. Pierādīta 37 polifenolu klātbūtne iegūtajos ekstraktos un noteikti to daudzumi, kas ļāva veikt hemotaksonomijas analīzi. Vaccinium ģints ogu polifenolu koncentrātus (polifenolu saturs līdz 56%) raksturo augsta brīvo radikāļu saistīšanas spēja, kas tika noskaidrota veicot šūnu citometrijas testus, tāpat tika parādīta iegūto ekstraktu spēja kavēt dermas fibroblastu proliferāciju. Iegūtie ekstrakti parāda antimikrobiālu aktivitāti pret dažādām cilvēkam patogēnām baktērijām (Enterococcus, Streptococcus, Staphylococcus).

Berries of Vaccinium spp. found in bogs and forests of Latvia are a valuable, yet unappraised, resource with a great potential for the use in food and medical industries. The aim of this work was to investigate the possibilities of the polyphenolic extraction from berry press residues, to analyticaly describe the polyphenolic extracts and to investigate the possible biological activity of these extracts. Performed investigation of possibilities for the extraction of berry phenolics revealed ultrasound assisted extraction to be the method of choice for berry press residues. Response surface methodology was used to identify the optimal solvent concentrations used for the extraction of total polyphenols and anthocyanins, it was found that ethanol and methanol acidified with trifluoroacetic acid gave the highest extraction yield. In total 37 individual polyphenols were identified and quantified in the prepared extracts, allowing to perform chemotaxonomic analysis. The prepared polyphenol concentrates (polyphenolic contents up to 56%) were described to have a high radical scavenging activity, which was measured in vitro by cell cytometry, also the extract ability to interrupt proliferation of dermal fibroblasts was observed. Moreover, the prepared concentrates show antimicrobial activity against various pathogenic microorganisms (Enterococcus, Streptococcus, Staphylococcus). Translated captions of figures and tables can be found in the supplement (2., 2.1., 2.2., pielikums).