Determination of Antioxidant and Antimycotic Properties of Essential Oils of Rosemary and Basilicum Collected from Balıkesir Region

Öz

In recent years, with the increasing interest in plant-derived antioxidant and antimicrobial substances, scientific studies on essential oils have started to take place more in the literature. In this study, we examined the antioxidant and antimycotic properties of the essential oils of rosemary and basil plant that collected from Balikesir region. Rosemary (Rosmarinus officinalis L) and basilicum (Ocimum basilicum L.) herb plant species were used as study material. Zygosaccharomyces rouxii (ATCC 28253) and Aspergillus parasiticus (DSM 5771) were used to determine in vitro antimycotic effect of essential oils obtained from plants by hydro distillation method. The total phenolic component analysis and the total antioxidant capacity were implemented to determine the antioxidant properties of essential oils. In order to compare the results obtained within the scope of the study with the samples produced industrially and sold to the end consumer, commercial equivalents of essential oils were also examined in terms of antimycotic and antioxidant properties. The study proved the antioxidant and antimycotic properties of the rosemary and basil plant collected from Balikesir region. Furthermore, it was also observed that there are some important differences (P<0.05) between antimycotic and antioxidant characteristics of aromatic plants that were collected from different locations. It was revealed that among all the analysis results obtained, the essential oil of basil collected from the Sındırgı district, which is at the highest and furthest location from the sea, with an inhibition diameter of 68.83 mm, showed the highest antimycotic effect on mold. The highest phenolic substance content was found as 17305.3 mg GAE L-1 and 4497.8 mg GAE L-1 for basil from Bigadiç and rosemary from Altıeylül county, respectively. The antioxidant capacity values determined by the DPPH method ranged from 0.91-18.65 µmol troloks mL-1 oil. Antimycotic effect, phenolic content and antioxidant capacity values of nearly all commercial essential oils analyzed within the scope of the study were found to be lower than the essential oils produced in the laboratory.

Anahtar Kelimeler

• Rosmarinus officinalis L.
• Ocimum basilicum L.
• Rosemary
• Basil
• Antimicrobial activity
• Antioxidant activity

Balıkesir Yöresinden Toplanan Biberiye ve Fesleğen Bitkilerine Ait Uçucu Yağların Antioksidan ve Antimikotik Özelliklerinin Belirlenmesi

Öz

Son yıllarda bitkisel kaynaklı antioksidan ve antimikrobiyal maddelere olan ilginin artmasıyla birlikte uçucu yağlar üzerinde yapılan bilimsel çalışmalar literatürde daha çok yer almaya başlamıştır. Bu çalışmada, Balıkesir yöresinden toplanan biberiye (Rosmarinus officinalis L) ve fesleğen (Ocimum basilicum L.) bitkilerine ait uçucu yağların antioksidan ve antimikotik özellikleri incelenmiştir. Bitkilerden hidrodistilasyon yöntemiyle elde edilen uçucu yağların antimikotik etkileri sırasıyla küf ve maya örnekleri olarak seçilen Aspergillus parasiticus (DSM 5771) ve Zygosaccharomyces rouxii (ATCC 28253) üzerinde in vitro olarak araştırılmıştır. Uçucu yağların antioksidan özelliklerini belirlemek amacıyla toplam fenolik madde analizi ve toplam antioksidan yakalama kapasitesi tayini yapılmıştır. Çalışma kapsamında elde edilen sonuçların endüstriyel olarak üretimi ve son tüketiciye satışı yapılan örneklerle kıyaslanması için uçucu yağların, ticari muadilleri de antimikotik ve antioksidan özellikler açısından incelenmiştir. Araştırma bulguları Balıkesir yöresinden toplanan biberiye ve fesleğen bitkilerinin değişen oranlarda antimikotik ve antioksidan özellikte olduğunu göstermiştir. Çalışma sonuçları, farklı lokasyonlardan toplanan bitkilerin antimikotik ve antioksidan özellikleri arasında istatistiki olarak önemli (P<0.05) farklar bulunduğunu göstermiştir. Elde edilen tüm analiz sonuçları içerisinde en yüksek antimikotik etkiyi, küf üzerine 68.83 mm’lik inhibisyon çapıyla, denizden en yüksek ve en uzak konumda olan Sındırgı ilçesinden toplanan fesleğene ait uçucu yağın gösterdiği ortaya konmuştur. Fenolik madde içeriği sonuçlarına göre; en yüksek değer Bigadiç ilçesi menşeili fesleğen uçucu yağında 17305.3 mg GAE L-1, Altıeylül ilçesi menşeili biberiye yağında 4497.8 mg GAE L-1 olarak tespit edilmiştir. DPPH metodu ile tespit edilen antioksidan kapasite değerleri ise 0.91-18.65 µmol troloks mL-1 yağ aralığında değişmiştir. Çalışma kapsamında analiz edilen ticari uçucu yağların yaklaşık tamamında antimikotik etki, fenolik madde içeriği ve antioksidan kapasite değerleri laboratuvar ortamında üretilen uçucu yağlara göre düşük bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Rosmarinus officinalis L.
• Ocimum basilicum L.
• Biberiye
• Fesleğen
• Antimikrobiyal aktivite
• Antioksidan aktivite

Kaynakça

1. Abay, E. (2006). Bazı bitki ekstraktlarının antibakteriyal etkilerinin disk difüzyon yöntemiyle araştırılması. (Yüksek Lisans Tezi) Kafkas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Kars.
2. Akgül, A. (1989). Baharatların antioksidan özellikleri. Journal of Agriculture and Forestry, 13:11-24.
3. Aktepe, B. P., Mertoğlu, K., Evrenosoğlu, Y. ve Aysan, Y. (2019). Farklı bitki uçucu yağların Erwinia amylovora’ya karşı antibakteriyel etkisinin belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(1):34-41.
4. Alves-Silva, J. M., Santos, S. M. D., Pintado, M. E., Perez-Alvarez, J. A., Fernandez-Lopez, J. and Viuda-Martos, M. (2013). Chemical composition and in vitro antimicrobial, antifungal and antioxidant properties of essential oils obtained from some herbs widely used in Portugal. Food Control, 32:371-378.
5. Avetisyan, A., Markosian, A., Petrosyan, M., Shakyan, N., Babayan, A., Aloyan, S. and Trchounian, A. (2017). Chemical composition and some biological activities of the essential oils from basil Ocimum different cultivars. BMC Complementary and Alternative Medicine, 17(60): 1-8.
6. Baytop, T. (1984). Türkiye’de Bitkilerle Tedavi. İ.Ü. Yayın No:3255, Ecz. Fak. Yayın No: 40, İstanbul. Benli, M., Güney, K., Bingöl, Ü., Geven, F. and Yiğit, N. (2007). Antimicrobial activity of some endemic plant species from Turkey. African Journal of Biotechnology. 6: 1774-1778.
7. Braga, F. G., Bouzada, M. L. M., Fabri, R. L., Matos, M. O., Moreira, F. O., Scio, E. and Coimbra, E. S. (2007). Antileishmanial and antifungal activity of plants used in traditional medicine in Brazil. Journal of Ethnopharmacology, 111: 396-402.
8. Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. and Berset, C. (1995). Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food Science and Technology, 28(1): 25-30.

9. Carvalhinho, S., Costa, A. M., Coelho, A. C., Martins, E. and Sampaio, A. (2012). Susceptibilities of Candida albicans mouth isolates to antifungal agents, essentials oils and mouth rinses. Mycopathologia, 174: 69-76.
10. Ertürk, R., Çelik, C., Kaygusuz, R. ve Aydın, H. (2010). Ticari olarak satılan kekik ve nane uçucu yağlarının antimikrobiyal aktiviteleri. Cumhuriyet Tıp Dergisi, 32: 281-286.
11. Güner, K. G. (2014). Çeşitli aromatik bitkilerin, meyve kurutmada küf-maya gelişimi, fonksiyonel ve duyusal özelliklere etkileri. (Yüksek Lisans Tezi) Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Tekirdağ.
12. Hanson, J. R. (2016). Rosemary, the beneficial chemistry of a garden herb. Science Progress, 99: 83-91.
13. Kırca, A. ve Özkan, M. (2007). Değişik Amaçlı Bazı Test ve Analiz Yöntemleri. Gıda Analizleri, Cemeroğlu, B. (ed.), s. 463-486, Bizim Büro Basımevi, Ankara.
14. Kocic-Tanackov, S., Dimic, G., Mojovic, L., Pejin, J., Tanackov, I. and Djukic-Vukovic, A. (2015). Inhibitory effect of basil extract on the growht of Cladosporium cladosporioides, Emericella nidulans, and Eurotium species isolated from food. Journal of Food Processing and Preservation, 39: 887-895.
15. Malayoğlu, H. B. (2010). Biberiyenin (Rosmarinus officinalis L) antioksidan etkisi. Hayvansal Üretim, 51(2): 59-67.
16. Naidu, J. R., Ismail, R. B. and Sasidharan, S. (2016). Chemical profilling and antioxidant activity of Thai basil (Ocimum basilicum). Journal of Essential Oil-Bearing Plants, 19:750-755.
17. Özcan, M. and Chalchat, J. C. (2002). Essential oil composition of Ocimum basilicum and O. minimum in Turkey. Czech Journal of Food Science, 20(6): 223-228.
18. Panizzi, L., Flamini, G., Cioni, P. L. and Morelli, I. (1993). Composition and antimicrobial properties of essential oils of four Mediterranean Lamiaceae, Journal of Ethnopharmacology, 39: 167-170.
19. Reyes-Jurado, F., Franco-Vega, A., Ramirez-Corona, N., Palou, E. and Lopez-Malo, A. (2015). Essential oils: Antimicrobial activities, extraction methods, and their modeling. Food Engineering Reviews, 7: 275-297.
20. Rezzoug, M., Bakchiche, B., Gherib, A., Roberta, A., Kilinçarslan, Ö., Mammadov, R. and Bardaweel, S. K. (2019). Chemical composition and bioactivity of essential oils and Ethanolic extracts of Ocimum basilicum L. and Thymus algeriensis Boiss. & Reut. from the Algerian Saharan Atlas. BMC Complementary and Alternative Medicine, 19(1): 1-10.
21. Singleton, V. L. and Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology Viticulture, 16: 144-158.
22. Şahan, Z., Tel, A. and Kutay, H. (2021). Effect of Cyclotrichium niveum essential oil on rumen microbial fermentation and in vitro digestibility of barley. Journal of Tekirdağ Agricultural Faculty, 18: 138-145.
23. Tada, H., Ikeda, Y., Omoto, T., Shimomura, K. and Isimaru, K. (1996). Rosmarinic acid and related phenolics in adventitious root cultures of Ocimum basilicum L. Plant Tissue Culture Letters, 13(1): 69-71.
24. Telci, İ., Bayram, E., Yılmaz, G. veAvcı, A. B. (2005). Türkiye’de kültürü yapılan yerel fesleğen (Ocimum spp) genotiplerinin morfolojik, agronomik ve teknolojik özelliklerinin karakterizasyonu ve üstün bitkilerin seleksiyonu. Tübitak-Togtag (3102) Proje Sonuç Raporu.
25. Tohidi, B., Rahimmalek, M. and Arzani, A. (2017). Essential oil composition, total phenolic, flavonoid contents, and antioxidant activity of Thymus species collected from different regions of Iran. Food Chemistry, 220: 153-161.
26. Turan, P. (2005). Ocimum Basilicum L.’den elde edilen polifenol oksidaz enziminin saflaştırılması, kinetik ve elektroforetik özelliklerinin incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi) Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Balıkesir.
27. Ürüşan, H. (2021). Yüksek enerjili yemlere biberiye yaprağı (Rosmarinus officinalis) ilavesinin, yumurtacı tavuklarda performans, yumurta kalite kriterleri, serum lipit profile ve karaciğer yağ oranı üzerine etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 18:115-124.
28. Vieira, R. R. N., Morais, S. M., Bezerra, F. H. Q., Ferreira, P. A. T., Oliveira, I. R. and Silva, M. G. V. (2014). Chemical composition and antifungal activity of essential oils from Ocimum species. Industrial Crops and Products, 55: 267-271.
29. World Health Organization (WHO). (1998). Guidelines for the Appropriate Use of Herbal Medicines. WHO, Manila. WHO Regional Publications, Western Pacific Series no. 23. http://www.wpro.who.int/publications/pub_9290611243.htm
30. Yeşil-Çeliktaş, Ö., Hames-Kocabaş, E. E., Bedir, E., Vardar-Sukan, F., Özek, T. And Baser, K. H. C. (2007). Antimicrobial activities of methanol extracts and essential oils of Rosmarinus officinalis, depending on location and seasonal variations. Food Chemistry, 100: 553-559.