Evaluation of antioxidant properties of Osmanthus decorus (Oleaceae) Kasaplıgil species growing naturally in Artvin province

Abstract

The present study aimed to compare the antioxidant properties of leaf and fruit samples taken from Osmanthus decorus (Boiss. & Balansa) Kasaplıgil plant, which grows naturally in Artvin province, with rosehip (Rosa canina L.) and linden (Tilia cordata Mill.) plants obtained from herbalists. Osmanthus leaves and fruits have been preserved by two different methods: drying and lyophilisation. Rosehips and linden were obtained as dried samples from herbalists. DPPH, FRAP, ABTS tests, total polyphenolic compounds and total flavonoids were analysed to determine the antioxidant capacity of the plant samples. The results showed that all three species have antioxidant capacity, but Osmanthus samples had lower antioxidant capacity than rosehip and linden except for the total flavonoid content. It was also observed that the method of sample preparation (such as drying and lyolifization) influenced the antioxidant capacity of Osmanthus samples. It was concluded that O. decorus has an antioxidant activity that varies depending on the preparation method.

Keywords

• Medical and aromatic plants
• Roseship
• Linden
• Antioxidant compounds

Artvin ili sınırlarında doğal olarak yetişen Osmanthus decorus (Oleaceae) Kasaplıgil türünün antioksidan özelliklerinin değerlendirilmesi

Abstract

Mevcut çalışmada Artvin ilinde doğal olarak yetişen Osmanthus decorus (Boiss. & Balansa) Kasaplıgil bitkisinden alınan yaprak ve meyve örneklerinin aktarlardan temin edilen kuşburnu (Rosa canina L.) ve ıhlamur (Tilia cordata Mill.) bitkileri ile antioksidan özelliklerinin kıyaslanması amaçlanmıştır. Osmanthus örnekleri (yaprak ve meyveleri) kurutma ve liyofilize olmak üzere iki farklı yöntemle hazırlanmıştır. Kuşburnu ve ıhlamurlar ise kurutulmuş örnek şeklinde aktarlardan temin edilmiştir. Bitki örneklerinde antioksidan kapasiteyi belirlemek için DPPH, FRAP, ABTS testleri, toplam polifenolik bileşik miktarı ve toplam flavonoid analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular üç türün de antioksidan kapasiteye sahip olduğunu göstermekle birlikte Osmanthus örnekleri toplam flavonoid içeriği hariç kuşburnu ve ıhlamurun gerisinde kalmıştır. Ayrıca örnek hazırlama yönteminin (kurutma ve liyolifizasyon gibi) Osmanthus örneklerinde antioksidan kapasiteyi etkilediği gözlenmiştir. Sonuç olarak, O. decorus bitkisinin hazırlama yöntemlerine göre değişen bir antioksidan etkinliğe sahip olduğu kanaatine varılmıştır.

Keywords

• Tıbbi ve aromatik bitkiler
• Kuşburnu
• Ihlamur
• Antioksidan bileşikler

References

1. Acıbuca V, Bostan Budak D (2018) Dünya’da ve Türkiye’de tıbbi ve aromatik bitkilerin yeri ve önemi. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 33(1):37-44.
2. Agati G, Azzarello E, Pollastri S, Tattini M (2012) Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance. Plant Science: An International Journal of Experimental Plant Biology, 196:67-76.
3. Ağagündüz D (2020) Organik çay infüzyonlarının toplam antioksidan ve oksidan kapasitelerinin değerlendirilmesi. Beslenme ve Diyet Dergisi, 48(2): 5-14.
4. Ainsworth EA, Gillespie KM (2007) Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using Folin-Ciocalteu reagent. Nature protocols, 2(4): 875–877.
5. Akçakaya F (2018) Bazı bitki çaylarının farklı demleme sıcaklığı ve depolama koşullarına bağlı olarak biyoaktif özelliklerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi. Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Adana.
6. Altıner A, Atalay H, Bilal T (2017) Serbest radikaller ve stres ile ilişkisi. Balıkesir Sağlık Bilimleri Dergisi, 7(1): 51-55.
7. Andersson U, Henriksson E, Ström K, Alenfall J, Göransson O, Holm C (2011) Rose hip exerts antidiabetic effects via a mechanism involving downregulation of the hepatic lipogenic program. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism, 300(1):E111–E121.
8. Arkan T (2011) Daphne oleoides subsp. oleoides ve Daphne sericea’nın farklı çözücülerle antioksidan özellikleri. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Konya.

9. Butkevičiūtė A, Urbštaitė R, Liaudanskas M, Obelevičius K, Janulis V (2022) Phenolic content and antioxidant activity in fruit of the Genus Rosa L. Antioxidants, 11(5): 912.
10. Canbolat D, Turan İ, Küpeli YE, Kılınç S, Piliç S (2021) Artvin Şavşat yöresi propolisinin farklı sıcaklıklardaki PBS’li ekstraktlarının antioksidan özelliklerinin ve eritrosit hemoliz inhibisyonu üzerine etkisinin araştırılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 24(3): 464-472.
11. Chandra P, Sharma RK, Arora DS (2020) Antioxidant compounds from microbial sources: a review. Food Research International, 129:108849.
12. Cüce M, Bekircan T, Laghari AH, Sökmen M, Sökmen A, Uçar EÖ, Kılıç AO (2017) Antioxidant phenolic constituents, antimicrobial and cytotoxic properties of Stachys annua L. from both natural resources and micropropagated plantlets. Indian Journal of Traditional Knowledge, 16(3): 407-416.
13. Cüce M, Basançelebi O (2021) Comparison of volatile constituents, antioxidant and antimicrobial activities of Thymus leucotrichus (Lamiaceae) stem and leaves essential oils from both natural resources and in vitro derived shoots. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 24(5): 1097-1112.
14. Cüce M (2022) Investigation of color, fastness, and antimicrobial properties of wool fabrics dyed with Rosa canina leaf extract. Journal of Natural Fibers, 19(3): 823-834.
15. Cüce M (2023) Antioxidant and antimicrobial activities of methanol extracts from Adonis paryadrica (Ranunculaceae)–a critically endangered endemic species growing in the Turkish flora. International Journal of Secondary Metabolite, 10(1): 147-157.
16. Deng C, Song G, Zheng X, Hu Y, Zhang X (2003) Analysis of the volatile constituents of Apium graveolens L. and oenanthe L. by gas chromatography-mass spectrometry, using headspace solid-phase microextraction. Chromatographia, 57:805–809.
17. Deveci HA, Nur G, Kırpık M, Harmankaya A, Yıldız Y (2016) Fenolik bileşik içeren bitkisel antioksidanlar. Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1): 26-32.
18. Duman T (2014) Kuşburnu nektarlarında toplam fenolik madde ve suda çözünen vitaminlerin ısıl parçalanma kinetiği. Pamukkale Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, Denizli.
19. Dyduch-Siemińska M, Najda A, Dyduch J, Gantner M, Klimek K (2015) The content of secondary metabolites and antioxidant activity of wild strawberry fruit (Fragaria vesca L.). Journal of Analytical Methods in Chemistry, 2015: 831238.
20. Erel O (2004) A novel automated direct measurement method for total antioxidant capacity using a new generation, more stable ABTS radical cation. Clinical Biochemistry, 37(4): 277-85.
21. Erküçük A (2017) Eskişehir aktarlarında satılan Tilia flos örneklerinin farmakognozik incelemesi ve uçucu yağlarının bileşimi. Anadolu Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir.
22. Esetlili BÇ (2021) Ihlamur yaprak ve çiçeklerinin bazı mikro element ve ağır metal içerikleri. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 5(3): 697-703.
23. Fan C, Pacier C, Martirosyan DM (2014) Rose hip (Rosa canina L): a functional food perspective. Functional Foods in Health and Disease, 4(12): 493-509.
24. Faydaoğlu E, Sürücüoğlu M (2013) Tıbbi ve aromatik bitkilerin antimikrobiyal, antioksidan aktiviteleri ve kullanım olanakları.
25. Gökpınar S, Koray T, Akçiçek E, Göksan T, Durmaz Y (2006) Algal antioksidanlar. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 23: 85-89.
26. Gupta M, Karmakar N, Sasmal S, Chowdhury S, Biswas S (2016) Free radical scavenging activity of aqueous and alcoholic extracts of Glycyrrhiza glabra Linn. measured by ferric reducing antioxidant power (FRAP), ABTS bleaching assay (αTEAC), DPPH assay and peroxyl radical antioxidant assay. Int J Pharmacol Toxicol, 4: 235-240.
27. Gürgöze S, Şahin T, Durak H (2007) Memelilerde ortalama yaşam süresi ve yaşlanma sürecinde serbest radikallerin rolü. İstanbul Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi Dergisi, 33(1): 43-49.
28. Huang W, Mao S, Zhang L, Lu B, Zheng L, Zhou F, Li M (2017) Phenolic compounds, antioxidant potential and antiproliferative potential of 10 common edible flowers from China assessed using a simulated in vitro digestion–dialysis process combined with cellular assays. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(14): 4760-4769.
29. Hussain N, Ishak I, Harith NM, Kuan GLP (2019) Comparison of bioactive compounds and sensory evaluation on edible flowers tea infusion. Italian Journal of Food Science, 31(2): 264–273.
30. Jia Z, Tang M, Wu J (1999) The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64: 555-559.
31. Karadag A, Ozcelik B, Saner S (2009) Review of methods to determine antioxidant capacities. Food Anal. Methods, 2(1): 41-60.
32. Karadağ A (2019) Türkiye’deki bazı tıbbi ve aromatik bitkilerin antioksidan potansiyalleri ve fenolik kompozisyonları. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (16): 631-637.
33. Karataş Y, Pelit A, Öztürk Z, Pınar N (2019) Balcalı hastanesine başvuran hastaların bitkisel ürün/ilaç kullanma alışkanlıkları. TJFMPC, 13(4): 457-461.
34. Kayacık H (1982) Orman ve park ağaçlarının özel sistematiği (Angiospermae). İ.Ü. Orman Fakültesi, İstanbul, 321s.
35. Kayahan S, Ozdemir Y, Gulbag F (2023) Functional compounds and antioxidant activity of rosa species grown in Turkey. Erwerbs-Obstbau, 65:1079–1086.
36. Kopani M, Celec P, Danisovic L, Michalka P, Csaba B (2005) Oxidative stress and electron spin resonance. Clinica Chimica Acta, 364:61-66.
37. Kopustinskiene DM, Jakstas V, Savickas A, Bernatoniene J (2020) Flavonoids as anticancer agents. Nutrients, 12(2): 457.
38. Lee S, Seo S, Song S, Oh D, Shim J, Yoon G, Cho S (2020) HPLC analysis and antioxidant evaluation of acteoside-rich osmanthus fragrans extracts. Journal of Food Quality, 12: 251-256.
39. Maleš I, Dragović-Uzelac V, Jerković I, Zorić Z, Pedisić S, Repajić M, Garofulić IE, Dobrinčić A (2022) Non-volatile and volatile bioactives of Salvia officinalis L., Thymus serpyllum L. and Laurus nobilis L. extracts with potential use in the development of functional beverages. Antioxidants (Basel, Switzerland), 11(6): 1140.
40. Menekşe ZK, Marangoz B, Kahraman S (2021) Piyasada satılan bazı poşet çayların toplam fenolik, flavonoid bileşen içeriği ve antioksidan aktivitesinin belirlenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 11(2): 340-354.
41. Mihaylova D, Georgieva L, Pavlov A (2015) Antioxidant activity and bioactive compounds of Rosa canina L. herbal preparations. Scientific Bulletin. Series F. Biotechnologies, 19: 160-165.
42. Nadpal JD, Lesjak MM, Šibul FS, Anačkov GT, Četojević-Simin DD, Mimica-Dukić NM, Beara IN (2016) Comparative study of biological activities and phytochemical composition of two rose hips and their preserves: Rosa canina L. and Rosa arvensis Huds. Food Chemistry, 192: 907-914.
43. Nicolescu A, Babotă M, Zhang L, Bunea CI, Gavrilaș L, Vodnar DC, ... & Rocchetti G (2022) Optimized ultrasound-assisted enzymatic extraction of phenolic compounds from Rosa canina L. pseudo-fruits (Rosehip) and their biological activity. Antioxidants, 11(6): 1123.
44. Oyaizu M (1986) Studies on products of browning reactions: antioxidative activities of product of browning reaction prepared from glucosamine. Japan Journal of Nutrition, 44: 307-315.
45. Özkan H (2013) Kuşburnu olarak satılan bitkiler üzerine fitoterapötik çalışmaları. Gazi Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
46. Peña F, Valencia S, Tereucán G, Nahuelcura J, Jiménez-Aspee F, Cornejo P, Ruiz A (2023) Bioactive compounds and antioxidant activity in the fruit of rosehip (Rosa canina L. and Rosa rubiginosa L.). Molecules, 28(8): 3544.
47. Poljšak N, Kočevar Glavač N (2021) Tilia sp. seed oil—composition, antioxidant activity and potential use. Applied Sciences, 11(11): 4932.
48. Rodrigues MJ, Oliveira M, Neves V, Ovelheiro A, Pereira C, Neng NR, Nogueira JMF, Varela J, Barreira L, Custódio L (2019) Coupling sea lavender (Limonium algarvense Erben) and green tea (Camellia sinensis (L.) Kuntze) to produce an innovative herbal beverage with enhanced enzymatic inhibitory properties. S. Afr. J. Bot, 120:87-94.
49. Rogóż W, Kulig K, Owczarzy A, Maciążek-Jurczyk M (2022) Antioxidant and reducing activity of Tilia cordata honey produced by Apis mellifera compared to inflorescence Tilia cordata infusion and their mixtures. Journal of Apicultural Research, 1-9.
50. Saygi K, Cacan E (2021) Antioxidant and cytotoxic activities of silver nanoparticles synthesized using Tilia cordata flowers extract. Materials Today Communications, 27: 102316.
51. Sen S, Chakraborty R, Sridhar C, Reddy YSR, De B (2010) Free radicals, antioxidants, diseases and phytomedicines: current status and future prospect. Int J Pharm Sci Rev Res, 3(1):91-100.
52. Shinde A, Ganu J, Naik P (2012) Effect of free radicals & antioxidants on oxidative stress: a review. J Dental Allied Sciences, 1(2): 63-66.
53. Soltan OIA, Gazwi HSS, Ragab AE, Aljohani ASM, El-Ashmawy IM, Batiha GE-S, Hafiz AA, Abdel-Hameed SM (2023) Assessment of bioactive phytochemicals and utilization of Rosa canina fruit extract as a novel natural antioxidant for mayonnaise. Molecules, 28(8):3350.
54. Taneva I, Petkova N, Dimov I, Ivanov I, Denev P (2016) Characterization of rose hip (Rosa canina L.) fruits extracts and evaluation of their in vitro antioxidant activity. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 5(2): 35-38.
55. Turan I, Demir S, Aliyazicioglu R, Aliyazicioglu Y (2017) Evaluation of antioxidant and cytotoxic properties of Primula vulgaris leaf extract. KSU J Nat Sci, 20(4): 361-367.
56. Turan S, Atalay D, Solak R, Özoğul M, Demirtaş M (2021) Ultrasonik destekli ektraksiyon parametrelerinin kuşburnu meyvesinin toplam fenolik ve karotenoid miktarları ile antioksidan aktivitesi üzerine etkisi. Gıda, 46(3): 726-738.
57. Üçüncü O, Baltaci C, Akar Z, Duzgun A, Cuce M, Kandemir A (2020) Biological activities and phytochemical screening of ethanol extracts from Adonis paryadrica (Ranunculaceae). Farmacia, 68(6): 1062-1068.
58. Wang MY, Zhang P, Zhang YZ, Yuan XY, Chen RX (2022) Chemical fingerprinting, quantification, and antioxidant activity evaluation of Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour. Flowers by UPLC-ECD. International Journal of Food Properties, 25(1): 648-660.
59. Wu L, Liu J, Huang W, Wang Y, Chen Q, Lu B (2022) Exploration of Osmanthus fragrans Lour.'s composition, nutraceutical functions and applications. Food Chemistry, 377: 131853.
60. Yu L, Haley S, Perret J, Harris M, Wilson J, Qıan M (2002) Free radical scavenging properties of wheat extracts. Journal Agricultural and Food Chemistry, 50: 1619-1624.
61. Yüce Dursun B (2017) Çeşitli bitki çaylarının monoamin oksidaz inhibisyonlarının ve antioksidan etkilerinin belirlenmesi. Trakya University Journal of Natural Sciences, 18(2): 105-113.