Determination of Biological Properties of Some Medicinal Plant Oils Produced by Olive Oil Maceration Technique

Öz

Turkey is rich in plant biodiversity and contains many plant species with medicinal properties. Medicinal plants have been used in folk medicine since ancient times. Extracts can be prepared from plants in different ways. Olive oil maceration technique is one of these methods. In this study, phenolic and flavonoid content, antioxidant capacity (ABTS, DPPH, FRAP), antimicrobial activity and mutagenic activity values were determined in St. John's wort, lavender, rosemary, mint, thyme and plantain oils. At the same time, virgin olive oil used in maceration was used as a control group. While phenolic and flavonoid content and antioxidant activity values in olive oil extract were found to be lower than in medicinal plant oils; the highest phenolic content was found in rosemary oil extract. The highest total flavonoid content was found in St. John's wort oil extract (20.62 mg mL-1) and the lowest in plantain oil extract (9.47 mg mL-1). ABTS and DPPH radical scavenging activities and FRAP values of olive oil extract were determined as 32.6%, 35.36% and 475.36 µmol L-1, respectively. The highest ABTS and DPPH radical scavenging activities and FRAP values were determined in rosemary oil extract as 72.27%, 68.23% and 722.62 µmol L-1, respectively. In the study, while no antimicrobial activity was observed in St. John's wort oil and olive oil against the test bacteria, it was found that Bacillus spizizenii strain ATCC 6633 and Bacillus licheniformis strain ATCC 14580 showed weak sensitivity to rosemary oil; Escherichia coli strain ATCC 8739 showed weak sensitivity to lavender, plantain, thyme and peppermint oil. In the study, no mutagenic effects were statistically detected in TA98 and TA100 strains at the tested doses of any of the vegetable oils.

Anahtar Kelimeler

• Antimicrobial
• Antioxidant
• Maseration
• Mutagenic effect
• Medicinal plant

Zeytinyağı Maserasyon Tekniğiyle Üretilmiş Bazı Tıbbi Bitki Yağlarının Biyolojik Özelliklerinin Belirlenmesi

Öz

Türkiye bitki biyoçeşitliliği bakımından zengindir ve tıbbi özelliklere sahip çok sayıda bitki türü barındırmaktadır. Tıbbi bitkiler çok eski zamanlardan beri halk tıbbında kullanılmaktadır. Bitkilerden farklı yollarla ekstraktlar hazırlanabilmektedir. Zeytinyağı maserasyon tekniği de bu yollardan biridir. Bu çalışmada kantaron, lavanta, biberiye, nane, kekik ve sinir otu yağlarında fenolik madde ve flavonoid madde içerikleri, antioksidan kapasite (ABTS, DPPH, FRAP), antimikrobiyal aktivite ve mutajenik aktivite değerleri belirlenmiştir. Aynı zamanda maserasyonda kullanılan sızma zeytinyağı da kontrol grubu olarak kullanılmıştır. Zeytinyağı ekstraktında fenolik ve flavonoid madde ile antioksidan aktivite değerleri tıbbi bitki yağlarından düşük bulunurken; en yüksek fenolik madde değerleri biberiye yağı ekstraktında tespit edilmiştir. Toplam flavonoid madde içeriği ise en yüksek kantaron yağı ekstraktında (20.62 mg mL-1), en düşük sinir otu yağı ekstraktında (9.47 mg mL-1) bulunmuştur. Zeytinyağı ekstraktının ABTS ve DPPH radikal süpürücü aktiviteleri ve FRAP değeri sırasıyla % 32.6, % 35.36 ve 475.36 µmol L-1 olarak belirlenmiştir. ABTS ve DPPH radikal süpürücü aktivite ile FRAP değeri en yüksek biberiye yağ ekstraktında, sırasıyla % 72.27, % 68.23 ve 722.62 µmol L-1 olarak tespit edilmiştir. Çalışmada kantaron yağı ve zeytinyağında test bakterilerine karşı antimikrobiyel aktivite gözlenmezken, Bacillus spizizenii’nin ATCC 6633 suşu ve Bacillus licheniformis’in ATCC 14580 suşu’nun biberiye yağı; Escherichia coli’nin ATCC 8739 suşunun ise lavanta, sinir otu, kekik ve nane yağına karşı zayıf düzeyde bir hassasiyet gösterdiği tespit edilmiştir. Çalışmada bitkisel yağların hiçbirinin denenen dozlarında TA98 ve TA100 suşlarında istatiksel olarak herhangi bir mutajenik etki tespit edilmemiştir.

Anahtar Kelimeler

• Antimikrobiyel
• Antioksidan
• Maserasyon
• Mutajenik etki
• Tıbbi bitki

Kaynakça

1. Alothman M., Bhat R., Karim AA. Antioxidant capacity of phenolic content of selected tropical fruits from Malaysia, extracted with different solvents. Food Chemistry 2009; 115: 785-788.
2. Altıntaş AK., Kuleaşan H. Soğuk sıkma ve soğuk maserasyon yöntemiyle elde edilen bitki ekstraktlarının yaygın patojenler üzerindeki etkileri. Gıda 2020; 45(1): 161-170.
3. Altun ML., Yılmaz BS., Orhan IE., Citoglu GS. Assessment of cholinesterase and tyrosinase inhibitory and antioxidant effects of Hypericum perforatum L. (St. John's wort). Industrial Crops and Products 2013; 43: 87-92.
4. Ammar I., BenAmira A., Khemakem I., Attia H., Ennouri M. Effect of Opuntia ficus-indica flowers maceration on quality and on heat stability of olive oil. Journal of Food Science and Technology 2017; 54: 1502-1510.
5. Anonim. Tıbbi aromatik bitkiler sektör raporu. 2015. Orta Anadolu Kalkınma Ajansı, Kayseri (Erişim tarihi: 15.11.2023).
6. Asadi S., Ahmadiani A., Esmaeili MA., Sonboli A., Ansari N., Khodagholi F. In vitro antioxidant activities and an investigation of neuroprotection by six Salvia L. species from Iran: A comparative study. Food Chemical Toxicolology 2010; 48: 1341-1349.
7. Ayran İ., Kan Y. Geleneksel tıp uygulamalarında kullanılan sarı kantaron (Hypericum perforatum L.) yağının standardizasyonunun belirlenmesine yönelik yürütülen bazı kalite analizlerinin incelenmesi. Biyolojik Çeşitlilik ve Koruma 2022; 15(2): 249-257.
8. Belbahi A., Dairi S., Aoun O., Dahmoune F., Kadri N., Remini H., Boulekbache-Makhlouf L. Ultrasound assisted maceration with Pistachia lentiscus (lentisk) leaves to enhance the antioxidant activity and the oxidative stability of extra virgin olive oil. Journal of Food Measurement and Characterization 2023; 17: 4715-4726.

9. Boran R., Uğur A. Mentha longifolia (L.) ssp. longifolia essential oil: source of natural antioxidant and antimutagen as food additive. Suleyman Demirel University Science Institute Journal 2018; 22(1): 64-69.
10. Brand W., Cuvelier MC., Berset C. Use of the free radical method to assess antioxidant activity. Food Science and Technology 1995; 28: 25-30.
11. Collins CH., Lyne PM., Grange JM., Falkinham JO. Collins and Lyne’s microbiological methods (8. Baskı). Arnold, A Member of the Hodder Headline Group; 2004.
12. Crockett SL. Essential oil and volatile components of the genus Hypericum (Hypericaceae). Natural Product Communication 2010; 5(9): 1493-1506.
13. Erdogrul O., Azirak S., Tosyali C. Antimicrobial activities of Hypericum scabrum L. extracts. KSU Journal of Science and Engineering 2004; 7: 38-42.
14. Eroglu E., Girgin SN. A unique phenolic extraction method from olive oil macerate of Hypericum perforatum using DMSO: Assessment of in vitro anticancer activity, LC-MS/MS profile, total phenolic content and antioxidant capacity. South African Journal of Botany 2021; 139: 6-11.
15. Gutfinger T. Polyphenols in olive oils. Journal of American Oils Chemists’ Society 1981; 58: 966-968.
16. Koçyiğit M. Yalova İlinde etnobotanik bir araştırma. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2005.
17. Makarova K., Sajkowska-Kozielewicz JJ., Zawada K., Olchowik-Grabarek E., Ciach MA., Gogolewski K., Dobros N., Ciechowicz P., Freichels H., Gambin A. Harvest time affects antioxidant capacity, total polyphenol and flavonoid content of Polish St John’s wort’s (Hypericum perforatum L.) flowers, Scientific Reports 2021; 11(1): 1-12.
18. Maron DM., Ames BN. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutation Research 1983; 113: 173-215.
19. Murkovich M., Lenchner S., Pietzka A., Bratacos M., Katzogiannos E. Analysis of minor components in olive oil. Journal of Biochemical and Biophysical Methods 2004; 61: 155-160.
20. Orhan IE., Kartal M., Gülpinar AR., Cos P., Matheeussen A., Maes L., Tasdemir D. Assessment of antimicrobial and antiprotozoal activity of the olive oil macerate samples of Hypericum perforatum and their LC–DAD–MS analyses. Food Chemistry 2013; 138(2-3): 870-875.
21. Özgüven M., Sekin S., Gürbüz B., Şekeroğlu N., Ayanoğlu F., Ekren S. Tütün, tıbbi ve aromatik bitkiler üretimi ve ticareti. Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi 2005; 1: 481-501.
22. Price S. Practical aromatherapy. How to use essential oils to restore health and vitality. Thorsons; 1999.
23. Saafi EB., Arem AE., Issaoui M., Hammami M., Achour L. Phenolic content and antioxidant activity of four date palm (Phoenix dactylifera L.) fruit varieties grown in Tunisia. International Journal of Food Science and Technology 2009; 44: 2314-2319.
24. Saddiqe Z., Naeem I., Maimoona A. A review of the antibacterial activity of Hypericum perforatum L. Journal of Ethnopharmacology 2010; 131: 511-521.
25. Soares VP., Fagundes MB., Guerra DR., Leães YSV., Speroni CS., Robalo SS., Ballus CA. Ultrasound assisted maceration for improving the aromatization of extra-virgin olive oil with rosemary and basil. Food Research International 2020; 135: 109305.
26. Şenol Yazkan SN., Hendek Ertop M. Maserasyon, refluks ve ultrasonik destekli ekstraksiyon yöntemleri ile üretilen kestane propolis ekstraktlarının farklı gıda modellerinde kullanımı: fizikokimyasal, duyusal ve biyoaktif niteliklere etkisi. Food and Health 2024; 10(1): 22-39.
27. Yüngül M., Altınterim B., Dörücü M. The investigation of antibacterial effects of macerated and distilled oil obtained from endemic plants against Yersinia ruckeri with aromatogram method. Science and Youth Magazine 2014; 2(2): 1-7.