Determination of Phenolic Acid Content of Different Populations of Erzincan Karaerik Grape Berry (Vitis vinifera L. 'Karaerik')

Year 2023, , 829 - 844, 30.04.2023

Nesrin Çolak

https://doi.org/10.29130/dubited.1121156

Abstract

In this study, 'Karaerik' (Vitis vinifera) grape was collected from six different populations potentially grown (Üzümlü, Bayırbağ, Karakaya, Pişkidağ, Göllerköyü and Çağlayan-Yamaçlı) in Erzincan. Phenolic acid (PA) contents of collected grape samples were studied at fresh weight (FW) at the level of whole fruit, skin and seed using high performance liquid chromatography-diode array detector (HPLC-DAD). Total soluble free PA content (mg 100 g-1 FW) in whole fruit ranged from 2123.91 (Karakaya) to 4481.48 (Pişkidağ), ester conjugated PA content ranged between 5091.12 (Çağlayan-Yamaçlı) to 11111.19, glycoside conjugated PA content ranged between 2051.22 (Karakaya) and 4001.33 (Pişkidağ). It was determined that skin PA content ranged between 1394.89 (Göllerköyü) – 4912.19 (Pişkidağ), 46852.63 (Karakaya) – 80318.86 (Pişkidağ) and 6429.38 (Karakaya) – 18558.63 (Pişkidağ) respectively. In the seed, the PA content was determined to range between 806.30 (Bayırbağ) – 1038.23 (Pişkidağ), 3134.15 (Bayırbağ) – 4768.07 (Pişkidağ) and 2574.72 (Karakaya) – 3957.23 (Pişkidağ) respectively. According to all these results, PA content showed statistically significant (p < 0.05) differences at the population level in the skin of the fruit compared to the whole fruit and the seed. Also, Pişkidağ population stands out compared to other populations in terms of whole fruit, skin and seed phenolic acids.

Keywords

Karaerik, Vitis vinifera, Phenolic acid

Erzincan Karaerik Üzümü (Vitis vinifera L. 'Karaerik')’nün Fenolik Asit İçeriğinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada Erzincan İli’ne özgün ‘Karaerik’ (Vitis vinifera) üzümü potansiyel olarak yetiştiriciliğinin yapıldığı altı farklı popülasyondan (Üzümlü, Bayırbağ, Karakaya, Pişkidağ, Göller Köyü ve Çağlayan- Yamaçlı) toplanmıştır. Toplanan üzüm örneklerinin fenolik asit (FA) içerikleri yüksek performanslı sıvı kromatografisi-diyot array dedektör (HPLC-DAD) kullanılarak tüm meyve, kabuk ve çekirdek düzeyinde taze ağırlık (TA) düzeyinde çalışılmıştır. Tüm meyvede toplam çözünebilir serbest FA içeriği (mg 100 g-1 TA) 2123,91 (Karakaya) ila 4481,48 (Pişkidağ) arasında, ester konjuge FA içeriği 5091,12 (Çağlayan-Yamaçlı) ila 11111,19 arasında, glikozit konjuge FA içeriği ise 2051,22 (Karakaya) ila 4001,33 (Pişkidağ) arasında değişiklik göstermiştir. Kabuk FA içeriği sırasıyla ile 1394,89 (Göllerköyü) – 4912,19 (Pişkidağ), 46852,63 (Karakaya) – 80318,86 (Pişkidağ) ve 6429,38 (Karakaya) – 18558,63 (Pişkidağ) arasında değiştiği belirlenmiştir. Çekirdekte ise FA içeriği sırasıyla 806,30 (Bayırbağ) – 1038,23 (Pişkidağ), 3134,15 (Bayırbağ) – 4768,07 (Pişkidağ) ve 2574,72 (Karakaya) – 3957,23 (Pişkidağ) arasında değiştiği belirlenmiştir. Tüm bu sonuçlara göre, FA içeriği meyvenin kabuk kısmında tüm meyve ve çekirdeğe kıyasla popülasyon düzeyinde istatistiki olarak önemli (p < 0,05) farklılıklar sergilemiştir. Ayrıca Pişkidağ popülasyonu tüm meyve, kabuk ve
çekirdek fenolik asitleri bakımından diğer popülasyonlara kıyasla ön plana çıkmaktadır.

Keywords

Karaerik, Vitis vinifera, Fenolik Asit

References

• [1] C. M. Cullum, “Using sustainable agriculture to improve human nutrition and health,” Journal of Community Nutrition, vol. 6, no. 1, pp. 18-25, 2004.
• [2] H. T. J. Godfray, J. R. Beddingtonian, I. R. Crute, L. Haddad, D. Lawrence, J. F. Muir, J. Pretty, S. Robinson, S. M. Thomas, and C. Toulmin, “Food security: the challenge of feeding 9 billion people,” Science, vol. 327, no. 5967, pp. 812-818, 2010.
• [3] A. Dobermann, and R. Nelson, “Opportunities and solutions for sustainable food production,” Sustainable Development Solutions Network, pp. 1-33, 2013.
• [4] K. R. Hakeem, ed. “Crop production and global environmental issues,” 1st ed. Switzerland AG: Springer, 2015, pp.598.
• [5] D. P. Roberts, and A. K. Mattoo, “Sustainable crop production systems and human nutrition,” Frontiers in Sustainable Food Systems, vol. 3, pp. 72, 2019.
• [6] H. Ritchie, and M. Roser “Land use,” Our World in Data, 2019, https://ourworldindata.org/land- use.
• [7] M. Gül, and M. G. Akpınar, “Dünya ve Türkiye meyve üretimindeki gelişmelerin incelenmesi,” Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, c. 19, no. 1, ss.15-27, 2006.
• [8] H. Doğanay, A. Çavuş, Türkiye Ekonomik Coğrafyası, 7. Baskı, Ankara, Türkiye: Pagem Akademi Yayıncılık, 2011, ss. 142.
• [9] Toprak Mahsulleri Ofisi Genel Müdürlüğü, “2020 yılı kuru üzüm sektör raporu,” Türkiye, 2021.
• [10] B. Sırlı Alsancak, M. Peşkiroğlu, H. Torunlar, K. A. Özaydın, A. Mermer, S. Kader, M. G. Tuğaç, O. Aydoğmuş, Y. Emeklier, Y. E. Yıldırım, ve S. Kodal, “Türkiye'de üzüm (Vitis spp.) Yetiştirmeye Uygun Potansiyel Alanların Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Teknikleri Kullanılarak İklim ve Topoğrafya Faktörlerine Göre Belirlenmesi”, Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, c. 24, no. 1, ss. 56-64, 2005.
• [11] E. Akpınar ve Ş. Çelikoğlu, “Karaerik (Cimin) üzümünün Erzincan ekonomisine ve tanıtımına katkıları”, Uluslararası Erzincan Sempozyumu, Erzincan, 2018.
• [12] A. P. Ekinci, “Erzincan üzümünün (Vitis vinifera ssp. Cimin) farklı dokularına ait ekstraktların antioksidan özelliklerinin in vitro incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Temel Tıp Bilimleri Bölümü, Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Rize, Türkiye, 2008.
• [13] N. N. Kalkan, H. Öz, ve R. Cangı, “Saruç’un üretim tekniği ve bazı fiziksel-kimyasal özelliklerinin belirlenmesi”, Gıda ve Yem Bilimi-Teknoloji Dergisi, c. 12, ss.11-18, 2012. [14] C. J. Dillard, and J. B. German, “Phytochemicals: nutraceuticals and human health,” Journal of Science of Food and Agriculture, vol. 80, pp. 1744-1756, 2000.
• [15] R. L. Prior, “Fruits and vegetables in the prevention of cellular oxidative damage,” The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 78, pp. 570-578, 2003.
• [16] H. Ozpinar, N. Ozpinar, and S. Karakus, “The effects of Erzincan grape (Vitis vinifera spp., Cimin) and benzothiazol on a Caenorhabditis elegans organism model,”Pharmacognosy Magazine, vol. 13, no. 2, pp.380, 2017.
• [17] R.Hornedo-Ortega, M. R. González-Centeno, K. Chira, M. Jourdes, and P. L. Teissedre, “Phenolic compounds of grapes and wines: Key compounds and implications in sensory perception,” in Chemistry and biochemistry of winemaking, wine stabilization and aging, London, United Kingdom: IntechOpen, 2020, pp. 1-27.
• [18] V. M. Burin, L. D. Falcão, L. V. Gonzaga, R. Fett, J. P. Rosier, and M. T. Bordignon-Luiz, “Colour, phenolic content and antioxidant activity of grape juice”,Food Science and Technology, vol. 30, no. 4, pp. 1027-1032, 2010.
• [19] D. Šuković, B. Knežević, U. Gašić, M. Sredojević, I. Ćirić, S. Todić, J. Mutic, and Ž. Tešić, “Phenolic profiles of leaves, grapes and wine of grapevine variety vranac (Vitis vinifera L.) from Montenegro,” Foods, vol. 9, no. 2, pp. 138, 2020.
• [20] E. S. Lago-Vanzela, R. Da-Silva, E. Gomes, E. Garcia-Romero, and I. Hermosin-Gutierrez, “Phenolic composition of the Brazilian seedless table grape varieties BRS Clara and BRS Morena”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 59, no. 15, pp. 8314-8323, 2011.
• [21] I. Hermosín‐Gutiérrez, S. Gómez‐Alonso, J. Pérez‐Navarro, A. Kurt, N. Colak, E. Akpınar, S. Hayırlıoglu-Ayaz, and F. A. Ayaz, “Vitis vinifera Turkish grape cultivar Karaerik. Part I: anthocyanin composition, and identification of a newly found anthocyanin. Journal of the Science of Food and Agriculture, vol. 100 no. 3, pp.1301-1310, 2020.
• [22] M. Bouafia, N. Colak, F. A. Ayaz, A. Benarfa, M. Harrat, N. Gourine, and M. Yousfi, “The optimization of ultrasonic-assisted extraction of Centaurea sp. antioxidative phenolic compounds using response surface methodology,” Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, vol. 25, 100330, 2021.
• [23] P. Doshi, P. Adsule, K. Banerjee, and D. Oulkar, “Phenolic compounds, antioxidant activity and insulinotropic effect of extracts prepared from grape (Vitis vinifera L) by products” Journal of Food Science and Technology, vol.52 no.1, pp.181-190, 2015.
• [24] A. Mota, J. Pinto, I. Fartouce, M. J. Correia, R. Costa, R. Carvalho, A. Aires, and A. A. Oliveira, “Chemical profile and antioxidant potential of four table grape (Vitis vinifera) cultivars grown in Douro region, Portugal,” Ciência e Técnica Vitivinícola, vol. 33, no. 2, 125-135, 2018.
• [25] M. Kupe, N. Karatas, M. S. Unal, S. Ercisli, and M. Baron, “Phenolic composition and antioxidant activity of peel, pulp and seed extract of different clones of the Turkish grape cultivar ‘Karaerik’,” Plants, vol. 10, pp. 2154, 2021.
• [26] O. Prakash, A. Supriya, and V. B. Kudachikar, “Physicochemical changes, phenolic profile and antioxidant capacities of colored and white grape (Vitis vinifera L.) varieties during berry development and maturity,” International Journal of Fruit Science, vol. 20, no. S3, pp. 1773-1783, 2020.
• [27] F.-X. Li, F.-H. Li, Y.-X. Yang, R. Yin and J. Ming, “Comparison of phenolic profile and antioxidant activities in skins and pulps of eleven grape cultivats (Vitis vinifera L.),” Journal of Integrative Agriculture, vol. 18, no. 5, pp. 1148-1158, 2019.
• [28] S. P. Eyduran, M. Akin, S. Ercisli, E. Eyduran and D. Maghradze, “Sugar, organic acids, and phenolic compounds of ancient grape cultivars (Vitis vinifera L.) from Igdır province Estern Turkey,” Biological Research, vol. 48, pp. 2, 2015.
• [29] O. R. Alara, N. H. Abdurahman, and C. I. Ukaegbu, “Extraction of phenolic compounds: A review,” Current Research in Food Science, vol. 4, pp. 200-214, 2021.
• [30] A. Żwir-Ferenc, and M. Biziuk, “Solid phase extraction technique. Trends, opportunities and applications,” Polish Journal of Environmental Studies, vol. 15, no. 5, pp. 677-6902006.
• [31] M. Herrero, M. Plaza, A. Cifuentes, and E. Ibáñez, “Extraction techniques for the determination of phenolic compounds in food,” Comprehensive Sampling and Sample Preparation, vol. 4, pp. 159- 180, 2012.
• [32] S. Hayli, “Erzincan ovası ve yakın çevresindeki köylerin başlıca coğrafi özellikleri,” Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, c. 12, no. 1, ss. 1-24, 2002.