Determination of the Effect of Different Drying Temperatures on the Content and Chemical Composition of Essential Oil of Greek sage (Salvia fruticosa Mill. =Salvia triloba L.)

Abstract

The aim of this experiment was to determinate the effect of different drying temperatures on the content and chemical composition of essential oil of Anatolian sage (Salvia fruticosa Mill.). Essential oil isolated for 3 hours from fresh and oven dried leaf samples (at 35°C, 45°C, 55°C and 65°C) by using Clevenger type apparatus was analyzed with GC-MS. The content of volatile oils (%) in different drying temperatures was in the order of: fresh leaf sample (0.80%), dried leaf sample at 35°C (3.10%), at 45°C (2.67%), at 55°C (2.30%) and at 65°C (1.62%). In total, 29 compounds of essential oil were identified from fresh and dried leaf samples. The main compounds of essential oils isolated in different drying temperatures were 1.8-cineole and camphor. 1.8-cineole was highest in the dried sample at 65°C (50.54%) and lowest at 35°C (39.76%). The highest and lowest camphor contents were observed in the sample dried at 45°C (16.51%) and at 55°C (11.56%). On the other hand, the ratios of beta-caryophyllene and beta-pinene, effective in the different uses of sage, has also changed depending on different drying temperatures. The highest and lowest beta-caryophyllene ratios were observed in the sample dried at 35°C (8.35%) and at 45°C (5.31%). Also, the highest and lowest beta-pinene ratios were observed at fresh leaf sample (6.74%) and at 65°C (4.26%).  Results from the study showed that different drying temperatures were effective on essential oil content and chemical composition of essential oil of Anatolian sage.

Keywords

• Anatolian sage (Salvia fruticosa Mill.=Salvia triloba L.),different drying temperatures,essential oil content and chemical composition of essential oil

Farklı Kurutma Sıcaklıklarının Anadolu Adaçayının (Salvia fruticosa Mill. =Salvia triloba L.) Uçucu Yağ Oranı ve Bileşenleri Üzerine Etkisinin Belirlenmesi

Öz

Bu araştırmanın amacı; anadolu adaçayında (Salvia fruticosa Mill.) farklı kurutma sıcaklıklarının uçucu yağ oranı ve uçucu yağın kimyasal kompozisyonu üzerine etkisini belirlemektir. Taze ve kurutulmuş yaprak örneklerinden (35°C, 45°C, 55°C ve 65°C’ de) üç saat süreyle clevenger test düzeneği kullanılarak ekstrakte edilmiş olan uçucu yağlar GC-MS cihazı ile analiz edilmiştir. Farklı kurutma sıcaklıklarından elde edilen uçucu yağ oranları (%) sırasıyla: %0.80 (taze yaprak örneği), %3.10 (35°C), %2.67 (45°C), %2.30 (55°C) ve %1.62 (65°C)’dir. Taze ve kuru yaprak örneklerinden elde edilen uçucu yağlarda 29 farklı bileşen tespit edilmiştir. Farklı kurutma sıcaklıklarında elde edilen uçucu yağların ana bileşenleri 1.8-cineole (ökaliptol) ve camphor’dur. 1.8-cineole oranı 65°C’ de kurutulmuş yaprak örneklerinde en yüksek (%50.34) iken, 35°C’ de kurutulmuş yaprak örneklerinde en düşük (%39.76) olarak bulunmuştur. En yüksek ve en düşük camphor oranları ise 45°C’ de kurutulmuş yaprak örneklerinde (%16.51) ve 45°C’ de kurutulmuş yaprak örneklerinde (%11.56) belirlenmiştir. Diğer taraftan, Anadolu adaçayının tedavi amaçlı kullanımında önemli olan beta-caryophyllene ve beta-pinene oranları da farklı kurutma sıcaklıklarına bağlı olarak değişiklik göstermiştir. Beta-caryophyllene oranları 55°C’ de kurutulmuş örneklerde en yüksek (%8.35) ve 45°C’ de kurutulmuş örneklerde en düşük (%5.31) olarak gözlemlenmiştir. En düşük beta-pinene oranı (%4.26) 65°C’ de kurutulmuş yaprak örneklerinden elde edilirken, en yüksek oran (%6.74) ise taze yaprak örneklerinden elde edilmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar; Anadolu adaçayında farklı kurutma sıcaklıklarının uçucu yağın oranı ve uçucu yağın kompozisyonu üzerinde etkili olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Anadolu adaçayı (Salvia fruticosa Mill.=Salvia triloba L.),farklı kurutma sıcaklıkları,uçucu yağ oranı ve uçucu yağın kimyasal kompozisyonu

References

1. Abak, F., Yildiz, G., Atamov, V., & Kurkcuoglu, M. (2018). Composition of the essential oil of Salvia montbretii Benth. from Turkey. Records of Natural Products, 12, 426-431.
2. Baranauskiene, R., Dambrauskiene, E., Venskutonis, P. R., & Viskelis, P. (2011). Influence of harvesting time on the yield and chemical composition of Sage (Salvia officinalis L.). Foodbalt, 104-109.
3. Başa, A. G., Roman, G. V., Ion, V., Toader, M., & Epure, L. I. (2012). Research on productivity and yield quality of Salvia officinalis L. species grown in organic agriculture conditions. Scientific Papers. Series A. Agronomy, LV, 271-278.
4. BAKA. (2012). Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Sektör Raporu. Batı Akdeniz Kalkınma Ajansı, Antalya.
5. Baydar, H. (2005). Tıbbi, Aromatik ve Keyf Bitkileri Bilimi ve Teknolojisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınları, Yayın No: 51, Isparta.
6. Baydar, H. (2013). Tıbbi ve Aromatik Bitkileri Bilimi ve Teknolojisi (Genişletilmiş 4. Baskı). Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınları, Yayın No: 51, Isparta.
7. Bayram, E., & Sönmez, Ç. (2006). Adaçayı Yetiştiriciliği. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü Yayınları, Yayım Bülteni No: 48, İzmir.
8. Chenarbon, H. A., Movahed, S., & Hasheminia, S. H. (2012). Moisture sorption isotherms of Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) flowers at three temperatures. International Conference of Agricultural Engineering, Valencia, Spain.

9. Cvetkovikj, I., Stefkov, G., Karapandzova, M., & Kulevanova, S. (2015). Essential oil composition of Salvia fruticosa Mill. populations from Balkan Peninsula. Macedonian pharmaceutical bulletin, 61, 19-26.
10. Ekren, S., Sönmez, Ç., Sancaktaroğlu, S., & Bayram, E. (2007). Farklı biçim yüksekliklerinin adaçayı (Salvia officinalis L.) genotiplerinde agronomik ve teknolojik özelliklere etkisinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44, 55-70.
11. Giweli, A. A., Džamić, A. M., Soković, M., Ristić, M. S., Janaćković, P., & Marin, P.D. (2013). The chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of the essential oil of Salvia fruticosa growing wild in Libya. Archives of Biological Sciences, Belgrade, 65, 321-329.
12. Hassanain, A. A. (2011). Drying sage (Salvia officinalis L.) in passive solar dryers. Research in Agricultural Engineering, 57, 19-29.
13. Kayaalp, T. G., & Keser, N. (2017). Araştırma ve Deneme Metodları. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Genel Yayın No: 282, Adana.
14. Kilic, Ö. (2016). Chemical composition of Four Salvia L. Species from Turkey: A chemotaxonomic approach. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 19(1), 229-235.
15. Kosar, M., Tunalier, Z., Özek, T., Kürkçüoğlu, M., & Başer, K. H. C. (2005). A simple method to obtain essential oils from Salvia triloba L. and Laurus nobilis L. by using microwave-assisted hydrodistillation. Zeitschrift für Naturforschung C, 60(5-6), 501-504.
16. Lakusic, B. S., Rıstıc, M. S., Slavkovska, V. N., Stojanovic, D. L., & Lakusic, D. V. (2013). Variations in essential oil yields and compositions of Salvia officinalis (Lamiaceae) at different developmental stages. Botanica Serbica, 37(2), 127-139.
17. Legault, J., & Pichette, A. (2007). Potentiating effect of beta-caryophyllene on anticancer activity of alpha-humulene, isocaryophyllene and paclitaxel. Journal of Young Pharmacists, 59, 1643-1647.
18. Mammadov, R. (2014). Tohumlu Bitkilerde Sekonder Metabolitler. Nobel Akademik Yayıncılık, Yayın No: 841, Ankara.
19. MGM. (2016). Meteoroloji 3. Bölge Müdürlüğü Veritabanı. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=undefined&m=ESKISEHIR. Erişim tarihi: 20 Ocak 2017.
20. Önenç, S. S., & Açıkgöz, Z. (2005). Aromatik bitkilerin hayvansal ürünlerde antioksidan etkileri. Hayvansal Üretim, 46, 50-55.
21. Özcan, İ. İ., Arabacı, O., & Öğretmen, N. G. (2014). Bazı adaçayı türlerinde farklı tohum çimlendirme uygulamalarının belirlenmesi. Türk Tarım-Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2, 203-207.
22. Özgüven, M., Sekin, S., Gürbüz, B., Şekeroğlu, N., Ayanoğlu, F., & Erken, S. (2005). Tütün, tıbbi ve aromatik bitkiler üretimi ve ticareti. VI. Türkiye Ziraat Mühendisleri Teknik Kongresi, Ankara.
23. Paul, K., & Bhattacha, P. (2018). Process optimization of supercritical carbon dioxide extraction of 1.8-sineol from small cardamom seeds by response surface methodolgy: in vitro antioxidant, antidiabetic and Hypocholesterolemic activities of extracts. Journal of essential oil bearing plants, 21, 317-328.
24. Pliestic, S., Dobricevic, N., & Filipovic, D. (2007). The influence of medium temperature in the drying process of pepermint (Mentha piperita) leaves on the essential oil content. Agronomski glasnik, 1, 23-38.
25. Rodriguez, J., Carcel, J., Clemente, G., Pena, R., & Bon, J. (2011). Modeling drying kinetics of thyme (Thymus vulgaris). III. European Drying Conference EuroDrying', Palma (Mallorca) del 26 al 28 de octubre de. Spain.
26. Saharkhix, M. J., Ghani, A., & Hassanzadeh-Khayyat, M. (2009). Changes in essential oil content and composition of clary sage (Salvia sclarea) Aerial part during different phenological stages. Medicinal and aromatic plant science and biotechnology, (Special issue 1), 90-93.
27. Sefidkon F., Abbasi K and Khaniki GB., 2006. Influence of drying and extraction methods on yield and chemical composition of the essential oil of Satureja hortensis. Food Chemistry, 99, 19-23.
28. Şenkal, B. C., İpek, A., Gürbüz, B., Türker, A., & Bingöl, M. Ü. (2012). Bolu ekolojik koşullarında yetiştirilen Salvia officinalis L. ve Salvia tomentosa L. türlerinin bazı önemli tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 5, 38-42.
29. Yılmaz, D., & Gokduman, M. E. (2015). Adaçayı (Salvia officinalis L.) Bitkisinin farklı nem düzeylerinde fiziko-mekanik özelliklerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 10, 73-82.