Fruit Bioactive Profile of ‘‘Alişar’’ Pear Variety Grown in Şebinkarahisar, Giresun

Year 2020, Volume: 30 Issue: 4, 696 - 704, 31.12.2020

Orhan Karakaya , Muharrem Yılmaz , Serkan Uzun , Mehmet Fikret Balta , Tarık Yarılgaç , Fikri Balta

Abstract

With a history of at least three centuries, ‘‘Alişar’’ is a local pear (Pyrus communis L.) variety that is widely grown in the district of Şebinkarahisar in Giresun province. In recent years, researches on the bioactive compounds of fruits that are valuable for human health has gained importance. This research was performed to determine fruit bioactive profiles of 27 clones belonging to this variety. The total phenolic content, antioxidant activity and total flavonoid content in the fruits of the clones were investigated as bioactive properties. Total phenolic contents of the clones were found between 72.61-147.38 mg 100 g-1. In the FRAP and DPPH assays, the antioxidant activity was determined between 2.61-4.27 mmol kg-1 and 0.18-0.76 mmol kg-1. The total flavonoid content was detected between 3.05-18.01 mg 100 g-1. According to the FRAP assay, there was a high positive correlation (r = 0.679 ***) between total phenolic and antioxidant activity, while total phenolics showed a moderate relationship with antioxidant activity (R2= 0.461). The findings revealed that Alişar pear clones showed variation in fruit bioactive components, and also some clones were rich in bioactive contents. A-19 in total phenolic content, A-23 in antioxidant activity and A-18 in total flavonoid content were evaluated more remarkably than other clones. These clones are thought to contribute as genetic material to pear breeding studies.

Keywords

Pear, genetic resource, phenolics, antioxidant, flavonoids

Supporting Institution

This work was supported by Scientific Research and Project Council of Ordu University

Project Number

AR-1625

Thanks

This work was supported by Scientific Research and Project Council of Ordu University (ODUBAP, Project No: AR-1625). We thank the Ordu University Scientific Research Projects Unit (ODUBAP) for its financial support.

Şebinkarahisar (Giresun) Yöresinde Yetiştirilen ‘‘Alişar’’ Armut Çeşidinin Biyoaktif Profili

Abstract

‘‘Alişar’’, Giresun ili Şebinkarahisar ilçesinde en az üç asırlık bir geçmişe sahip olan ve yörede yaygın olarak yetiştirilen yerel bir armut (Pyrus communis L.) çeşididir. Son yıllarda, insan sağlığı için değerli olan meyvelerin biyoaktif bileşenleri üzerine araştırmalar önem kazanmıştır. Bu araştırma, bu çeşide ait 27 klonun biyoaktif özelliklerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Klonların meyvelerinde, toplam fenolik içeriği, antioksidan aktivite (FRAP ve DPPH deneylerine göre) ve toplam flavonoid içeriği biyoaktif özellikler olarak araştırılmıştır. Alişar armut klonlarında toplam fenolik içeriği 72.61-147.38 mg/100 g arasında bulunmuştur. FRAP ve DPPH deneylerine göre, antioksidan aktivite 2.61-4.27 mmol/kg ile 0.18-0.76 mmol/kg arasında belirlenirken, toplam flavonoid içeriği 3.05-18.01 mg 100 g-1 arasında kaydedilmiştir. FRAP testine göre, toplam fenolik ve antioksidan aktivite arasında güçlü pozitif korelasyon (r=0.679***) belirlenirken, toplam fenolikler antioksidan aktivite ile orta derecede bir ilişki göstermiştir (R2=0.461). Araştırma bulguları, Alişar armut klonlarının biyoaktif özellikler yönünden varyasyon gösterdiğini, bazı klonların zengin biyoaktif içeriklere sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. Toplam fenolik içerik bakımından A-19, antioksidan aktivite açısından A-23 ve toplam flavonoid içeriği yönünden A-18, diğer klonlardan daha dikkat çekici bulunmuştur. Biyoaktif özellikler açısından öne çıkan klonların armut ıslah çalışmalarına genetik materyal olarak katkı sağlayabileceği düşünülmektedir.

Keywords

Armut, genetik kaynak, fenolik, antioksidant, flavonoid

Project Number

AR-1625

References

• Abacı, Z. T., Sevindik, E., & Ayvaz, M. (2016). Comparative study of bioactive components in pear genotypes from Ardahan/Turkey. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 30(1), 36-43.
• Azzini, E., Maiani, G., Durazzo, A., Foddai, M. S., Intorre, F., Venneria, E., Valentina, F., Sabrina, L., Roberto, A., Gianni, P., Donato, D. S., Gianluca, M., & Silveri, D. D. (2019). S. Giovanni Varieties (Pyrus communis L.): Antioxidant Properties and Phytochemical Characteristics. Oxidative medicine and cellular longevity, 6714103, 1-8.
• Benzie, I. F., & Strain, J. J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical biochemistry, 239(1), 70-76.
• Beyhan, Ö., Elmastas, M., & Gedikli, F. (2010). Total phenolic compounds and antioxidant capacity of leaf, dry fruit and fresh fruit of feijoa (Acca sellowiana, Myrtaceae). Journal of Medicinal Plants Research, 4(11), 1065-1072.
• Blois, M. S. (1958). Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 181(4617), 1199-1200.
• Bostan, S. Z. (2009). Pomological traits of local apple and pear cultivars and types grown in Trabzon province (Eastern Black Sea Region of Turkey). Acta Horticulturae, 825, 111-115.
• Bostan, S. Z., & Çelikel-Çubukçu, G. (2018). Çaykara ilçesinde yetiştirilen yerel armut (Pyrus spp.) genotiplerinin seleksiyon yoluyla ıslahı: I-Meyve özellikleri. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 35(Ek Sayı), 75-88.
• Cemeroğlu, B. (2004). Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları No: 35, 1. Cilt, Ankara.
• Chen, J.L., Yan, S.J., Feng, Z.S., Xıao, L.X., & Hu, X.S., (2006). Changes in the volatile compounds and chemical and physical properties of Yali pear (Pyrus bretschneideri Reld.) during storage. Food Chemistry, 97, 248- 255.
• Colaric, M., Stampar, F., Solar, A., & Hudina, M. (2006). Influence of branch bending on sugar, organic acid and phenolic content in fruits of ‘Williams’ pears (Pyrus communis L.). Journal of the Science of Food and Agriculture, 86(14), 2463-2467.
• Cook, N. C., & Samman, S. (1996). Flavonoids-chemistry, metabolism, cardioprotective effects, and dietary sources. The Journal of Nutritional Biochemistry, 7(2), 66-76.
• Đurić, G., Žabić, M., Rodić, M., Stanivuković, S., Bosančić, B., & Pašalić, B. (2015). Biochemical and pomological assessment of European pear accessions from Bosnia and Herzegovina. Horticultural Science, 42(4), 176-184.
• Erbil, N., Murathan, Z. T., Arslan, M., Ilcim, A., & Sayin, B. (2018). Antimicrobial, antioxidant, and antimutagenic activities of five Turkish pear cultivars. Erwerbs-Obstbau, 60(3), 203-209.
• Galvis Sánchez, A. C., Gil‐Izquierdo, A., & Gil, M. I. (2003). Comparative study of six pear cultivars in terms of their phenolic and vitamin C contents and antioxidant capacity. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(10), 995-1003.
• Ieguchi, T., Takaoka, M., Nomura, K., Uematsu, C., & Katayama, H. (2015). Pear (Pyrus L.) Genetic Resources from Northern Japan: Evaluation of Antioxidant capacity. Acta Horticulturae, 1094, 539-548.
• Kafkas, E., Bozdoğan, A., Burgut, A., Türemiş, N., Paydas, K. S., & Cabaroğlu, T. (2006, Eylül). Bazı üzümsü meyvelerde toplam fenol ve antosiyanin içerikleri. Ulusal üzümsü meyveler sempozyumu, Tokat.
• Karadeniz, F., Burdurlu, H. S., Koca, N., & Soyer, Y. (2005). Antioxidant activity of selected fruits and vegetables grown in Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 29(4), 297-303.
• Karadeniz, T., & Çorumlu, M. S. (2012). İskilip armutları. Akademik Ziraat Dergisi, 1, 61-66.
• Karataş, N., & Şengül, M. (2018). Dut pekmezinin bazı kimyasal ve fiziksel özellikleri ile antioksidan aktivitesi üzerine depolamanın etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 5(1), 34-43.
• Küçüker, E., Öztürk, B., Özkan, Y., & Yıldız, K. (2015). Yapraktan üre uygulamasının farklı armut (Pyrus communis L.) çeşitlerinde verim, meyve kalitesi ve bioaktif bileşikler üzerine etkisi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4(2), 78-86.
• Lee, S.K., & Kader, A.A. (2000). Preharvest and postharvest factors influencing vitamin C content of horticultural crops. Postharvest Biology and Technology, 20, 207-220.
• Li, W. L., Li, X. H., Fan, X., Tang, Y., & Yun, J. (2012). Response of antioxidant activity and sensory quality in fresh-cut pear as affected by high O2 active packaging in comparison with low O2 packaging. Food science and technology international, 18(3), 197-205.
• Li, X., Li, X., Wang, T., & Gao, W. (2016). In Nutritional composition of fruit cultivars. In Simmonds, M., & Preedy, V. (Eds.), Nutritional composition of pear cultivars (Pyrus spp.) (pp. 573-608). Academic Press.
• Öğüt, S. (2014). Doğal antioksidanların önemi. Journal of Adnan Menderes University Agricultural Faculty, 11(1), 25-30.
• Özçağıran, R., Ünal, A., Özeker, E., & İsfendiyaroğlu, M. (2014). Ilıman İklim Meyve Türleri, Yumuşak Çekirdekli Meyveler, Elma. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ofset Atölyesi, Cilt: II, Bornova, İzmir.
• Özrenk, K., Erez, M. E., Altıntaş, S., & İnal, B. (2018). The comparison of phenolic compounds content, antioxidant capacity and molecular analysis of some selected Turkish pear genotypes. Fresenius Environmental Bulletin, 27, 584-589.
• Özrenk, K., Gündoğdu, M., & Kan, T. (2010). Van Gölü Havzası Yerel Armutları. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 20, 46-51.
• Öztürk, A., & Demirsoy, L. (2013). Promising pear genotypes from North Anatolia, Turkey: preliminary observation. Journal of the American Pomological Society, 67, 217-227.
• Oztürk, A., Demirsoy, L., Demirsoy, H., Asan, A., & Gül, O. (2015). Phenolic compounds and chemical characteristics of pears (Pyrus Communis L.). International Journal of Food Properties, 18(3), 536-546.
• Qin, G., Tao, S., Cao, Y., Wu, J., Zhang, H., Huang, W., & Zhang, S. (2012). Evaluation of the volatile profile of 33 Pyrus ussuriensis cultivars by HS-SPME with GC–MS. Food Chemistry, 134(4), 2367-2382.
• Salkić, B., Cvrk, R., Imširović, E., Jašić, A., & Salkić, A. (2019). Investigating the Phenological and Pompological Characteristics of Indigenous Pears in Northeast Bosnia. International Journal of Plant & Soil Science, 30(1): 1-11.
• Szajdek, A., & Borowska, E. J. (2008). Bioactive compounds and health-promoting properties of berry fruits: a review. Plant Foods for Human Nutrition, 63(4), 147-156.
• Tanrıöven, D., & Ekşi, A., (2005). Phenolic compounds in pear juice from different cultivars. Food Chemistry, 93, 89-93.
• Vauzour, D., Rodriguez-Mateos, A., Corona, G., Oruna-Concha, M. J., & Spencer, J. P. (2010). Polyphenols and human health: prevention of disease and mechanisms of action. Nutrients, 2(11), 1106-1131.
• Versini, G., Franco, M. A., Moser, S., & Manca, G. (2012). Characterisation of pear distillates from wild and cultivated varieties in S ardinia. International Journal of Food Science & Technology, 47(12), 2519-2531.
• Yim, S. H., & Nam, S. H. (2016). Physiochemical, nutritional and functional characterization of 10 different pear cultivars (Pyrus spp.). Journal of Applied Botany and Food Quality, 89, 73-81.
• Zhishen, J., Mengcheng, T., & Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64(4), 555-559.
• Zor, M. & Şengül, M. (2020). Ayva (Cydonia oblonga Miller) meyvesi ile farklı ambalaj ve sıcaklıklarda depolanan ayva reçelinin bazı fizikokimyasal özellikleri ile antioksidan aktivitesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 51(1), 97-108.