CHEMICAL CHARACTERIZATION OF PROPOLIS SAMPLES COLLECTED FROM DIFFERENT PROVINCES OF ANATOLIA

Abstract

Propolis is a viscous sticky resin-like substance that honey bees’ process and store in their hives. Honey bees collect the resins from different parts of the certain plants. This resinous substance is harvested by beekeepers with different techniques and is supplied to the industry as raw propolis. In order to produce propolis products in a standardized way, it is necessary to establish the quality parameters of regional propolis such as balsam, total phenolic amount and chemical composition. In this study, propolis samples were obtained from some cities around Marmara region. Propolis extracts prepared with 70% ethanol were analyzed. The amount of balsam described as the ethanol soluble fraction was determined gravimetrically. The amount of total phenolic substance was determined according to the folin-ciocalteu method. The chemical composition of the extracts was elucidated by using the Gas Chromatography- Mass spectrometry (GC-MS) method. The balsam ratios of the analyzed samples were found to vary between 35% and 72%. It was determined that the amount of total phenolic substances was between 28 and 80 mg of gallic acid equivalent (GAE)/ mL. From the content analysis using with GC-MS, it was found that propolis extracts contained the volatiles, phenolic acids/flavonoids, terpenic compounds, free fatty acids or esters and organic acids. Although the chemical composition of the samples appears to be of high similarity to the poplar type, it consists of different plant sources as well.

Keywords

• Propolis,Balsam,Antioxidant activity,Chemical composition

FARKLI İLLERDEN TOPLANAN PROPOLİS ÖRNEKLERİNİN KİMYASAL KARAKTERİZASYONU

Abstract

Propolis; bal arılarının bitkilerin farklı kısımlarından topladıkları reçineleri işleyerek kovanlarında depoladıkları viskoz yapışkan reçinemsi bir maddedir. Bu reçinemsi madde arıcılar tarafından farklı tekniklerle hasat edilerek ham propolis olarak endüstriye arz edilmektedir. Endüstrinin içeriği bilinen, belirli standartlarda propolis ürünleri üretebilmeleri adına bölgelerin propolislerinin balsam, toplam fenolik madde, kimyasal kompozisyon gibi kalite parametreleri açısından ortaya koyulması gerekmektedir. Bu çalışmada Marmara bölgesi ve civarındaki bazı illerden elde edilen propolis örnekleri analiz edilerek belirli özellikleri aydınlatıldı. %70’lik etanol ile hazırlanan propolis ekstraktları analize tabi tutuldu. Etanolde çözünen kısım olarak tanımlanan balsam miktarı gravimetrik olarak tayin edildi. Toplam fenolik madde miktarı Folin-Ciocalteu yöntemine göre belirlendi. Ekstraktların kimyasal kompozisyonu Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi (GC-MS) metoduyla aydınlatıldı. Analiz edilen örneklerin balsam oranlarının %35 ile %72 arasında değiştiği tespit edildi. Ekstraktların toplam fenolik madde miktarının 28 ile 80 mg gallik asit eşdeğeri (GAE)/ mL aralığında olduğu belirlendi. GC-MS ile yapılan içerik analizinde, propolis ekstraktlarının uçucu bileşenler, fenolik asitler/flavonoidler, terpenik bileşikler, serbest yağ asitleri ve esterleri ve organik asitleri ihtiva ettiği görüldü. Örneklerin kimyasal bileşiminin kavak tipi propolis ile yüksek benzerlik gösterdiği görülmekle birlikte farklı bitkisel kaynaklardan bileşenleri de içerdikleri tespit edildi.

Keywords

• Propolis,Balsam,Antioksidan aktivite,Bitkisel orjin

References

1. Agarwal, G., Vemanaradhya, GG., Mehta, DS. 2013. Evaluation of Chemical Composition and Efficacy of Chinese Propolis Extract on Porphyromonas gingivalis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans: An In Vitro Study http://www.contempclindent.org July 16: 256-261, IP: 164.100.31.82.
2. Bankova, V., 2005. Chemical Diversity of Propolis and The Problem of Standardization Journal of Ethnopharmacology 100: 114–117.
3. Bankova, V., Bertelli, D., Borba, R., José Conti, B., Silva Cunha, IB., Danert, C. 2016. Standard Methods for Apis mellifera Propolis Research Journal of Apicultural Research 58(2): 1-49.
4. Bayram, NE. Sorkun, K., Öz, GC., Salih, B., Topçu, G. 2018. Chemical Characterization of 64 Propolis Samples from Hakkari Turkey Rec. Nat. Prod. 12(6): 569-581.
5. Genç, F., Dodoloğlu, A. 2002. Arıcılığın Temel Esasları Atatürk Üniv. Zir. Fak., Ders Yayınları No: 166, Erzurum. 338 s.
6. Ghisalberti, EL. 1979. Propolis: A review Bee World 60(2): 59-84.
7. Graikou, K., Popova, M., Gortzi, O., Bankova, V., Chinou, I. 2016. Characterization and Biological Evaluation of Selected Mediterranean Propolis Samples. Is it a New Type? LWT - Food Science and Technology 65: 261-267.
8. Huang, S., Zhang, CP., Wang, K., Li, GQ., Hu, FL. 2014. Recent Advances in The Chemical Composition of Propolis Molecules 19(12): 19610-19632.

9. Ismail, TNNT., Sulaiman, SA., Ponnuraj, KT., Man, CN., Hassan, NB. 2018. Chemical Constituents of Malaysian Apis mellifera Propolis Sains Malaysiana 47(1): 117–122, http://dx.doi.org/10.17576/jsm-2018-4701-14.
10. Kamatou, G., Sandasi, M., Tankeu, S., Vuuren, S.V., Viljoen, A. 2019. Headspace Analysis and Characterisation of South African Propolis Volatile Compounds Using GCxGC – ToF – MS Revista Brasileira de Farmacognosia 29: 351–357.
11. Karlıdağ, S., Genç, F. 2019. Farklı Yöntemler Kullanılarak Üretilen Propolis Örneklerinde Biyolojik Olarak Aktif Bileşenlerin Belirlenmesi U. Arı D. - U. Bee J. 19(1): 34-42 ., Doı: 10.31467/Uluaricilik.568297.
12. Keskin, M., Keskin, Ş., Mayda, N., Özkök, A. 2019. Determination of Biochemical Profile of Bilecik Propolis Hacettepe J. Biol. & Chem. 47(4): 403-409.
13. Keskin, M., Kolaylı S. 2018. Standardization of Propolis, is it Possible? U. Arı D. - U. Bee J. 18(2): 101-110.
14. Keskin, M., Kolaylı, S. 2019. Ticari Propolis Ekstraktlarının Kalite Parametreleri Açısından Karşılaştırılması U. Arı D. - U. Bee J. 19(1): 43-49.
15. Krell, R. 1996. Value-added Products from Beekeeping: Food & Agriculture Org. http://www.fao.org/docrep/w0076e/ w0076e00.htm.
16. Krell, R. 1998. Beeswax & Propolis (For Pleasure and Profit) International Bee Research Association, 18 North Road, Cardiff CFI 3DY, UK. 30 p.
17. Langenheim, JH. 2003. Plant Resins Chemistry, Evolution, Ecology and Ethnobotany Timber Press, Inc. Oregon 97204, U.S.A. ISBN 0-88192-574-8.
18. Mӑrghitaş, LA., Dezmirean, DS., Bobiş, O. 2013. Evidence - Based Complementary and Alternative Medicine, 1-9 p. http://dx.doi.org/10.1155/2013/159392, ID159392.
19. Mehmetoğlu, S., Tarakçı, Z., Demirkol, M., Çakıcı, N., Güney, F. 2017. Gıda Katkı Maddesi Olarak Propolis Arıcılık Araştırma Dergisi 9 (1): 32-39.
20. Omar, B., Badia, D. Abdelhakim, B., Yousif, L., Nadia, SS., Jamal, A. 2019. Phenolic Content, Antibacterial and Antioxidant Activities of Moroccan propolis Bentham Science Publishers 15 (6): 696-705.
21. Oruç, HH., Sorucu, A., Ünal, HH., Aydın, L. 2017. Mevsim ve Rakımın Propolisteki Biyolojik Olarak Aktif Belirli Fenolik Bileşiklerin Düzeylerine Etkisi ve Propolisin Kısmi Standardizasyonu Ankara Üniv Vet Fak Derg. 64: 13-20.
22. Ozdal, T., Ceylan, FD., Eroglu, N., Kaplan, M., Olgun, EO., Capanoglu, E. 2019. Investigation of Antioxidant Capacity, Bioaccessibility and LC-MS/MS Phenolic Profile of Turkish Propolis Food Research International 122: 528–536.
23. Popova, M., Bankova, VS., Bogdanov, S., Tsvetkova, I., Naydenski, C., Marcazzan, GL., Sabatini, AG. 2007. Chemical Characteristics of Poplar Type Propolis of Different Geographic Origin Apidologie 38: 306–311, DOI: 10.1051/apido:2007013.
24. Popova, M., Giannopoulou, E., Skalicka-Wo´zniak, K., Graikou, K., Widelski, J., Bankova, V., Kalofonos, H., Sivolapenko, G., Gaweł-Beben, K., Antosiewicz, B., Chinou, I. 2017. Characterization and Biological Evaluation of Propolis from Poland Molecules 22: 1159.
25. Schmidt, JO., Buchmann, SL. 1992. Other Products of The Hive, The Hive and Honey Bee Dadant and Sons Hamilton Illinois.p 928-977.
26. Singleton, VL., Orthofer, R., Lamuela-Raventos, RM. 1999. Analysis of Total Phenols and Other Oxidation Substrates and Antioxidants by Means of Folin-Ciocalteu Reagent Methods in Enzymology 299: 152-178.
27. Sorucu, A. 2015. Marmara Bölgesindeki Propolislerde Biyolojik Etkisi Olan Fenolik Madde ve Miktarlarının Mevsim ve Rakım Farkına Bağlı Olarak Belirlenmesi Uludağ Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 118 s. Tez No:426562.
28. Sorucu, A., Oruç, HH. 2019. Determination of Biologically Active Phenolic Compounds in Propolis By LC–MS/MS According to Seasons and Altitudes Journal of Food Measurement and Characterization. 13(3):