Yıl 2019, Cilt , Sayı 17, Sayfalar 655 - 662 2019-12-31

Yanıt Yüzey Metodolojisi Kullanılarak Dulavratotu (Arctium Lappa) 'dan Antioksidanların Mikrodalga Destekli Ekstraksiyonunun Modellenmesi ve Optimizasyonu

Burcu BEKDEŞER [1]


Dulavratotu (Arctium lappa L.), geleneksel tıpta sıklıkla kullanılan ticari olarak önemli bir bitkidir. Mikrodalga destekli ekstraksiyonun (MAE) sıcaklık, ekstraksiyon süresi, katı / solvent oranı ve solvent konsantrasyonunu içeren optimum çalışma koşulları, cevap yüzey metodolojisi (RSM) kullanılarak belirlendi. Dulavratotu yaprağı ekstraktlarının toplam antioksidan kapasitesi ve toplam fenolik içeriği sırasıyla CUPRAC ve Folin yöntemleri ile incelenmiştir. İkinci dereceden bir polinom modelinin TAC ve TPC verimini tanımlayan en iyi model olduğu bulundu ve iki yanıt için hesaplanan tüm modeller anlamlı bulundu (p <0.0001). TAC ve TPC değerlerinin sırasıyla 0.046 - 0.185 mmol TR / g DS, 0.303 - 0.722 mmol TR / g DS arasında değiştiği görülmüştür. En yüksek TAC ve TPC değerleri, X1 = 90 oC, X2 = 6 dak, X3 =% 21.7 ve, X4 = 0.21 g / 20 mL deney koşulları altında elde edildi. Ekstraksiyon sıcaklığının, MAE'nin tüm operasyonel parametreleri arasında en önemli işletim faktörü olduğu bulundu. Optimum ekstraksiyon koşullarında, deneysel olarak elde edilen maksimum TAC ve TPC veriminin öngörülen değerlerine çok yakın olduğu bulundu, böylece kullanılan modelin uygunluğu ve RSM'nin ekstraksiyon koşullarını optimize etmedeki başarısı görülmektedir. Bu çalışmada optimize edilmiş MAE metodu, dulavratotundan antioksidanlarını etkin ve ekonomik bir şekilde ekstraksiyonu için gıda ve ilaç endüstrisinde uygulanabilir.

Mikrodalga destekli ekstraksiyon, antioksidanlar, dulavrat otu
  • Referans1 Alonso E., Bourzeix M., Revilla E. (1991) Suitability of water/ ethanol mixtures for the extraction of catechins and proanthocyanidins from Vitis vinifera seeds contained in a winery by-product. Seed Science and Technology,19, 542-552.
  • Referans2 Apak R., Güçlü K., Özyürek M., Karademir S. E. (2004) Novel total antioxidant capacity index for dietary polyphenols and vitamins C and E, using their cupric ion reducing capability in the presence of neocuproine: CUPRAC method. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52, 7970-7981. doi:10.1021/jf048741x
  • Referans3 Chen F., Wu A., Chen C. (2004) The influence of different treatments on the free radical scavenging activity of burdock and variations of its active components, Food Chemistry, 86, 479-484. doi: 10.1016/j.foodchem.2003.09.020
  • Referans4 Dent M., Dragović-Uzelac V., Penić M., Brnčić M., Bosiljkov T., Levaj B. (2013) The effect of extraction solvents, temperature and time on the composition and mass fraction of polyphenols in dalmatian wild sage (Salvia officinalis L.) extracts. Food Technology and Biotechnology, 51, 84-91.
  • Referans5 Duh P. (1998) Antioxidant activity of Burdock (Arctium lappa Linne): Its scavenging effect on free-radical and active oxygen. Journal of the American Oil Chemists' Society, 75, 455-461.
  • Referans6 Fan G., Han Y., Gu Z., Chen D. (2008) Optimizing conditions for anthocyanins extraction from purple sweet potato using response surface methodology (RSM). LWT-Food Science and Technology, 41, 155-160. doi: 10.1016/j.lwt.2007.01.019
  • Referans7 Ferracane R., Graziani G., Gallo M., Fogliano V., Ritieni A. (2010) Metabolic profile of the bioactive compounds of burdock (Arctium lappa) seeds, roots and leaves. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 51, 399-404. doi: 10.1016/j.jpba.2009.03.018
  • Referans8 Gan C. Y., Latiff A. A. (2011) Optimisation of the solvent extraction of bioactive compounds from Parkia speciosa pod using response surface methodology. Food Chemistry, 124, 1277-1283. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.07.074
  • Referans9 Ionescu D., Predan G., Rızea G. D., Mihele D., Dune A., Ivopol G., Ionıţă C. (2013) Antimicrobial activity of some hydroalcoholıc extracts of artichoke (Cynara Scolymus), burdock (Arctium Lappa) and dandelion (Taraxacum Offıcınale). Bulletin of the Transilvania University of Braşov, 6, 114-120.
  • Referans10 İlbay Z., Şahin S., Büyükkabasakal K. (2014) A novel approach for olive leaf extraction through ultrasound technology: Response surface methodology versus artificial neural networks. Korean Journal of Chemical Engineering, 31, 1661-1667. doi: 10.1007/s11814-014-0106-3
  • Referans11 Jiménez-Zamora A., Delgado-Andrade C., Rufián-Henares J. A. (2016) Antioxidant capacity, total phenols and color profile during the storage of selected plants used for infusion. Food Chemistry, 199, 339-346. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.12.019
  • Referans12 Lee W., Yusof S., Hamid N., Baharin B. (2006) Optimizing conditions for hot water extraction of banana juice using response surface methodology (RSM). Journal of Food Engineering, 75, 473-479. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2005.04.062
  • Referans13 Lin C., Lin J., Yang J., Chuang S., Ujiie T. (1996) Anti-inflammatory and radical scavenge effects of Arctium lappa. The American Journal of Chinese Medicine, 24,127-137. doi: 10.1142/S0192415X96000177
  • Referans14 Lou Z., Wang H., Zhu S., Zhang M., Gao Y., Ma C., Wang Z. (2010) Improved extraction and identification by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry of phenolic compounds in burdock leaves. Journal of Chromatography A,1217, 2441-2446. doi:10.1016/j.chroma.2009.12.022
  • Referans15 Milani E., Koocheki A., Golimovahhed Q. A. (2011) Extraction of inulin from Burdock root (Arctium lappa) using high intensity ultrasound, International Journal of Food Science and Technology, 46, 1699-1704. doi: 10.1111/j.1365-2621.2011.02673.x
  • Referans16 Naczk M., Shahidi F. (2004) Extraction and analysis of phenolics in food. Journal of Chromatography A, 1054, 95-111. doi: 10.1016/j.chroma.2004.08.059
  • Referans17 Rodriguez J. M. F., Custódio de Souza A. R., Krüger R. L., Bombardelli M. C. M., Machado C. S., Corazza M. L.(2018) Kinetics, composition and antioxidant activity of burdock (Arctium lappa) root extracts obtained with supercritical CO2 and co-solvent. Journal of Supercritical Fluids, 135, 25-33. doi: 10.1016/j.supflu.2017.12.034
  • Referans18 Shi J., Yu J., Pohorly J., Young C., Bryan M., Wu Y. (2003) Optimization of the extraction of polyphenols from grape seed meal by aqueous ethanol solution. Journal of Food Agriculture and Environment, 1, 42-47.
  • Referans19 Simić V. M., Rajković K. M., Stojičević S. S., Veličković D. T., Nikolić N. Č., Lazić M. L., Karabegović I. T. (2016) Optimization of microwave-assisted extraction of total polyphenolic compounds from chokeberries by response surface methodology and artificial neural network. Separation and Purification Technology, 160, 89-97. doi: 10.1016/j.seppur.2016.01.019
  • Referans20 Singleton V. L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R. M. (1999) Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin–Ciocalteau reagent. Methods in Enzymology, 299, 152-178. doi:10.1016/S0076-6879(99)99017-1
  • Referans21 Spigno G., Tramelli L., De Faveri D. M. (2007) Effects of extraction time, temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marc phenolics. Journal of Food Engineering, 81, 200-208. doi:10.1016/j.jfoodeng.2006.10.021
  • Referans22 Sun Z., Su R., Qiao J., Zhao, Z. Wang, X. (2014) Flavonoids extraction from Taraxacum officinale (Dandelion): Optimisation using response surface methodology and antioxidant activity. Journal of Chemistry, 2014, 1-7. doi:10.1155/2014/956278
Birincil Dil en
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-4555-2434
Yazar: Burcu BEKDEŞER (Sorumlu Yazar)
Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
Ülke: Turkey


Teşekkür İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Gıda Antioksidanları Ölçümü Uygulama ve Araştırma Merkezi
Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Aralık 2019

APA Bekdeşer, B . (2019). Yanıt Yüzey Metodolojisi Kullanılarak Dulavratotu (Arctium Lappa) 'dan Antioksidanların Mikrodalga Destekli Ekstraksiyonunun Modellenmesi ve Optimizasyonu . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (17) , 655-662 . DOI: 10.31590/ejosat.631016