Determination of antioxidant activities, microbiological properties and phenolic component amounts of methanol extracts of Laser trilobum L., Hypericum scabrum L. and Teucrium polium L. plants

Abstract

The total amount of phenolic substances in methanol extracts obtained from cumin (Laser trilobum L.), cranberry (Hypericum scabrum L.) and peryavşan (Teucrium polium L.) plants DPPH radical scavenging activity of extracts was 79.25-86.41%; according to phosphomolybdenum antioxidant analysis, antioxidant activity value is 0.584-0.906 µg TE g-1; iron reduction capacity antioxidant analysis values 1.214-1.384 abs.; the copper reduction antioxidant activity values were determined as 114.04-173.17mg trolox equivalent g-1 sample. The total amount of phenolic components was determined as Peryavşan (10.899.31 mg kg-1)>Cranberry grass (6467.20 mg kg-1)>Kefe Cumin (5664.28 mg kg-1). While no inhibitory effect was observed in the extracts against E. coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium and Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027; Inhibitory effect against Staphylococcus aureus was observed in cranberry grass methanol extract and the zone diameter was measured as 16 mm. Our data on the phytochemical contents we obtained from the extracts of these plants and the antioxidant and microbiological activities affected by these contents; may provide benefits in the phytotherapy,medical and food fields.

Keywords

• Antioxidan
• Antibacterial
• Phenolic compund
• Hypericum scabrum L.
• Laser trilobum L.
• Teucrium polium L.

Laser trilobum L., Hypericum scabrum L., ve Teucrium polium L. bitkilerinin metanol ekstraktlarının antioksidan aktiviteleri, mikrobiyolojik özellikleri ve fenolik bileşen miktarlarının belirlenmesi

Öz

Kefe kimyonu (Laser trilobum L.), kızılcık otu (Hypericum scabrum L.) ve peryavşan (Teucrium polium L.) bitkilerinden elde edilen metanol ekstrelerinde, DPPH radikal giderme aktivitesi %79.25-86.41; fosfomolibdenyum antioksidan analizine göre antioksidan aktivite değeri 0.584-0.906 µg TE g-1; demir indirgeme kapasitesi antioksidan analizi değerleri 1.214-1.384 abs.; bakır indirgeme antioksidan aktivite değerleri 114.04-173.17 mg troloks eş değeri g-1 sample aralığında belirlenmiştir. Fenolik bileşen miktarları toplamı Peryavşan (10.899,31 mg kg-1) > Kızılcık otu (6467.20 mg kg-1) > Kefe Kimyonu (5664.28 mg kg-1) olarak tespit edilmiştir. E. coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ve Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027’ye karşı özütlerde herhangi bir inhibitör etkiye rastlanmazken; Staphylococcus aureus’a karşı inhibitör etki kızılcık otu metanol ekstraktında gözlenmiş ve zon çapı 16 mm olarak ölçülmüştür. Bu bitkilerin ekstraktlarından elde ettiğimiz fitokimyasal içerikler ve bu içeriklerin etkilediği antioksidan ve mikrobiyolojik aktivitelere yönelik verilerimiz; fitoterapi, tıbbi ve gıda alanlarında fayda sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler

• Antibakteriyel
• Antioksidan
• Fenolik bileşen
• Hypericum scabrum L.
• Laser trilobum L.
• Teucrium polium L.

References

1. Akgül, A., & Kıvanç, M. (1989). Growth of Staphylococcus aureus in köfte, a Turkish ground meat product, containing Laser trilobum L. spice. Journal of Food Safety, 10, 11-19. https://doi.org/10.1111/j.1745-4565.1989.tb00003.x
2. Atak, E., & Uslu, M.E. (2018). Fenolik bileşikler, ekstraksiyon metotları ve analiz yöntemleri. Soma Meslek Yüksekokulu Teknik Bilimler Dergisi, 3 (27), 39-48.
3. Aydin, S., Yilmaz, O., & Gokce, Z. (2015). Protective effect of Morus nigra L.(mulberry) fruit extract on the liver fatty acid profile of Wistar rats. Pakistan Journal Zoology, 47 (1), 255-261.
4. Baltaci, N., Aydogdu, N., Sarikurkcu, C., & Tepe, B. (2021). Onosma gracilis (Trautv.) and O. oreodoxa (Boiss. & Heldr.): Phytochemistry, in silico docking, antioxidant and enzyme inhibitory activities. South African Journal of Botany, 143, 410-417. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2021.03.022
5. Bauer, A.W., Kirby, W.M.M., Sherris, J.C., & Turck, M. (1966). Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. American Journal of Clinical Pathology, 45, 493-496. https://doi.org/10.1093/ajcp/45.4_ts.493
6. Bek, Y., & Efe, E. (1988). Araştırma ve deneme metotları. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Ders Kitabı. No: 71, Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Ofset ve Teksir Atölyesi, Adana, 395 s.
7. Bektaş, E., Kaltalioglu, K., Sahin, H., Turkmen, Z., & Kandemir, A. (2018). Analysis of phenolic compounds, antioxidant and antimicrobial properties of some endemic medicinal plants. International Journal of Secondary Metabolite, 5, 75-86. https://doi.org/10.21448/ijsm.392354
8. Chedia, A., Ghazghazi, H., Brahim, H., & Abderrazak, M. (2013). Secondary metabolite, antioxidant ve antibacterial activities of Teucrium polium L. methanolic extract. International Journal of Agronomy ve Plant Production, 4, 1790-1797.

9. Çirak, C., Radušienė, J., Janulis, V., Ivanauskas, L., Çamaş, N., & Ayan, A.K. (2011). Phenolic constituents of Hypericum triquetrifolium Turra (Guttiferae) growing in Turkey: Variation among populations ve plant parts. Turkish Journal of Biology, 35, 449-456. https://doi.org/10.3906/biy-1002-36
10. Doğan, H. (2022). Teucrium polium (Tüylü kısamahmut) - Kocaeli Bitkileri. Erişim adresi: https://kocaelibitkileri.com/teucrium-polium/ (Erişim tarihi: 08/04/2023).
11. Ebrahimzadeh, M.A., Nabavi, S.M., Nabavi, S.F., Eslami, B., & Rahmani, Z. (2010). Antioxidant ve antihaemolytic activities of the leaves of Kefe cumin (Laser trilobum L.) Umbelliferae. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 9, 441-449. https://doi.org/10.4314/tjpr.v9i5.61053
12. Ergin, K.N. (2022). Hypericum scabrum (Hypericaceae) türünün anatomik özelliklerinin, antimikrobiyal ve antioksidan aktivitelerinin değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Farmakognozi Anabilim Dalı, 96 s, Erzurum.
13. Gök, H.N., Bulut, S., & Orhan, D.D. (2023). Hypericum scabrum L. ekstresinin antioksidan, enzim inhibitör aktivitesinin değerlendirilmesi ve ypsk analizi. Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University, 47 (2), 349-359. https://doi.org/10.33483/jfpau.1128840
14. Guenther, E. (1953). The essential oils. Vol. 4 D. Van Nostrand, New York, p. 752
15. Heshmati A., Alikhani M., Godarzi M.T., & Sadeghimanesh M.R. (2018). The evaluation of antioxidant and antimicrobial activities of essential oil and aqueous, methanol, ethanol, ethyl acetate and acetone extract of Hypericum scabrum. International Journal of Nutrition and Food Engineering, 12, 47-51. https://doi.org/10.5281/zenodo.1315808
16. Jürgenliemk, G., & Nahrstedt, A. (2002). Phenolic compounds from Hypericum perforatum. Planta Medica, 68, 88-91.
17. Kaltalıoğlu, K., Karaköse, M., Şahin, H., Bektaş, E., & Bektaş, K.İ. (2019). Gümüşhane ilinde yayılış gösteren bazı tıbbi bitkilerin antioksidan ve antimikrobiyal aktivitelerinin ve RP-HPLC-DAD ile fenolik bileşenlerinin belirlenmesi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9 (2), 362-372. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.370484
18. Mahmoudi, S., Khali, M., Benkhaled, A., Benamirouche, K., & Baiti, I. (2016). Phenolic ve flavonoid contents, antioxidant ve antimicrobial activities of leaf extracts from ten Algerian Ficus carica L. varieties. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 6, 239-245. https://doi.org/10.1016/j.apjtb.2015.12.010
19. Mizzi, L., Chatzitzika, C., Gatt, R., & Valdramidis, V. (2020). HPLC analysis of phenolic compounds and flavonoids with overlapping peaks. Food Technology and Biotechnology, 58 (1), 12-19. https://doi.org/10.17113/ftb.58.01.20.6395
20. Mradu, G., Saumyakanti, S., Sohini, M., & Arup, M. (2012). HPLC profiles of standard phenolic compounds present in medicinal plants. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 4 (3), 162-167.
21. Özer, Z., Kılıç, T., Çarıkçı, S., & Yılmaz, H. (2018). Teucrium polium L. demleme ve kaynatma örneklerinin fenolik bileşik ve antioksidan aktivitelerinin araştırılması. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20 (1), 212-218. https://doi.org/10.25092/baunfbed.370594
22. Parlatan, A. (2005). Kefe kimyonu (Laser trilobum L.) meyvesinin bazı kimyasal özelliklerinin ve ekstraktının antibakteriyal etkisinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, 54 s, Konya.
23. Pereira, D.M., Valentão, P., Pereira, J.A., & Verade, P.B. (2009). Phenolics: From Chemistry to Biology. Molecules, 14, 2202-2211. https://doi.org/10.3390/molecules14062202
24. Seyrekoğlu, F., & Temiz, H. (2021). The use of st. john’s wort (Hypericum perforatum) extract in drinking yoghurt production and determination of changes occuring during storage. Journal of Apitherapy and Nature, 4 (1), 60-80. https://doi.org/10.35206/jan.931810
25. Shafaghat, A. (2011). Antioxidant, antimicrobial activities ve fatty acid components of flower, leaf, stem and seed of Hypericum scabrum. Natural Product Communications, 6, 1739-1742. https://doi.org/10.1177/1934578x1100601142
26. Sharififar, F., Dehghn-Nudeh, G., & Mirtajaldini, M. (2008). Major flavonoids with antioxidant activity from Teucrium polium L. Food Chemistry, 112, 885-888. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.06.064
27. Shelef, L.A. (1983). Antimicrobial effects of spices. Journal Food Safety, 6, 29-44.
28. Sümengen Özdenefe, M., Muhammed, A., Süer, K., Güler, E., & Mercimek Takcı, H. A. (2018). Determination of antimicrobial activity of Corchorus olitorius leaf extracts. Cyprus Journal of Medical Sciences, 3, 159-164. https://doi.org/10.5152/cjms.2018.623
29. Tanker, N. (1971). Hypericum scabrum L. hakkında. Ankara Eczacılık Fakültesi Dergisi, 1 (10), 10-15.
30. Uçan Türkmen, F., & Mercimek Takci, H.A. (2018). Ultraviolet-C and ultraviolet-B lights effect on black carrot (Daucus carota ssp. sativus) juice. Journal of Food Measurement and Characterization, 12, 1038-1046. https://doi.org/10.1007/s11694-018-9719-2
31. Uçan Türkmen, F., Sarıgüllü Önalan, F.E., & Mercimek Takci, H.A. (2022). Nar kabuklarının su ve metanol ekstraktlarının antioksidan ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi. Akademik Ziraat Dergisi, 11 (2), 363-372. https://doi.org/10.29278/azd.943722
32. Uçan Türkmen, F., Mercimek Takci, H.A., & Sarıgüllü Önalan, F.E. (2020). Evaluation of antioxidant activity of sour cherry stalk extracts by in vitro methods. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 10 (2), 290-301. https://doi.org/10.31466/kfbd.722885
33. Uçar Sözmen, E., Eruygur, N., Akpulat, H.A., Çetin, M.D., Durukan, H., Demirbaş, A., & Karaköy, T. (2020). Sivas ili doğal florasından toplanan sarı kantaron (Hypericum scabrum L.) ve Aslan Pençesi (Alchemilla mollis (Buser) Rothm) bitkilerinin bazı kalite kriterlerinin belirlenmesi. Journal of the Institute of Science & Technology/Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Estitüsü Dergisi, 10 (2), 1410-1418. https://doi.org/10.21597/jist.655128
34. Zengin, G., Sarikurkcu, C., Aktumsek, A., Ceylan, R., & Ceylan, O. (2014). A comprehensive study on phytochemical characterization of Haplophyllum myrtifolium Boiss. endemic to Turkey and its inhibitory potential against key enzymes involved in Alzheimer, skin diseases and type II diabetes. Industrial Crops and Products, 53, 244-251. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.12.043