Determination of the Phenolic Contents and Antioxidant Activities of Some Pomegranate (Punica granatum L.) Cultivars Grown in Şanlıurfa

Abstract

In this research; total phenolic content, total flavonoid content, total anthocyanin content and antioxidant activities in fruit juices and seeds of Hicaznar, Katırbaşı, Devedişi, Suruç and Suruç Karası pomegranate cultivars obtained from the Central, Bozova, Harran and Suruç districts of Şanlıurfa were investigated. As a result of the study, the total amount of phenolic substance in the juice taken from pomegranate varieties is between 26.60-40.43 µg GAE g-1, the total amount of flavonoids is between 572.66-1150.83 μg QE g-1, the total antioxidant capacity is between 89.47-96.38%, the total anthocyanin amount is between 0.84-24.12 mg cyanidin 3-glycoside L-1 between, the total amount of phenolic substance in the seeds is between 95.39-146.44 µg GAE g-1, the total amount of flavonoids is between 983.57-1830.18 μg QE g-1, the total antioxidant capacity is between 7.76-26.64%, the total amount of anthocyanin is 0.19-3.51 mg cyanidin 3-glycoside L-1 ıt was found to be between. The highest total phenolic content and total flavonoid content among all cultivars were measured in seed samples, and total antioxidant capacity and total anthocyanin content in fruit juice samples. In the light of the results obtained from the research, it was seen that the juice and seeds of pomegranate varieties have rich phytochemical content and contain high amounts of phenolic components beneficial for human health.

Keywords

• Pomegranate
• Flavonoid
• Antioxidant activity
• Anthocyanin

Şanlıurfa’da Yetiştirilen Bazı Nar (Punica granatum L.) Çeşitlerinin Fenolik Bileşenleri ve Antioksidan Aktivitelerinin Belirlenmesi

Öz

Bu araştırmada Şanlıurfa’nın Merkez, Bozova, Harran ve Suruç ilçelerinden temin edilen Hicaznar, Katırbaşı, Devedişi, Suruç ve Suruç Karası nar çeşitlerinin meyve suyu ve çekirdeklerindeki toplam fenolik madde, toplam flavonoid, toplam antosiyanin miktarı ve antioksidan aktiviteleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda; nar çeşitlerinden alınan meyve suyundaki toplam fenolik madde miktarının 26.60-40.43 µg GAE g-1 arasında, toplam flavonoid miktarının 572.66-1150.83 μg QE g-1 arasında, toplam antioksidan kapasitenin % 89.47-96.38 arasında, toplam antosiyanin miktarının 0.84-24.12 mg siyanidin 3-glikozit l-1 arasında, çekirdeklerindeki toplam fenolik madde miktarının 95.39-146.44 µg GAE g-1 arasında, toplam flavonoid miktarının 983.57-1830.18 μg QE g-1 arasında, toplam antioksidan kapasitenin % 7.76-26.64 arasında, toplam antosiyanin miktarının 0.19-3.51 mg siyanidin 3-glikozit l-1 arasında olduğu tespit edilmiştir. Tüm çeşitler içinde en yüksek toplam fenolik madde miktarı ve toplam flavonoid miktarı çekirdek örneklerinde, toplam antioksidan kapasitesi ve toplam antosiyanin miktarı ise meyve suyu örneklerinde ölçülmüştür. Araştırmadan elde edilen sonuçlar ışığında, nar çeşitlerinin meyve suyu ve çekirdeklerinin zengin fitokimyasal içeriğe sahip olduğu ve insan sağlığı üzerine faydalı fenolik bileşenleri yüksek miktarda içerdikleri görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Nar
• Flavonoid
• Antioksidan aktivite
• Antosiyanin

References

1. Abbasoğlu, D. R. (2016). Şanlıurfa’da yetiştirilen bazı nar çeşitlerinin kimyasal ve biyokimyasal özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa, 50s.
2. Ahmadiankia, N. (2019). Molecular targets of pomegranate (Punica granatum L.) in preventing cancer metastasis. Iran J. Basic Med. Sci., 22(9), 977-988.
3. Akhavan, H., Barzegar, M., Weidlich, H., & Zimmermann, B. F. (2015). Phenolic compounds and antioxidant activity of juices from ten Iranian pomegranate cultivars depend on extraction. Journal of Chemistry, 2015, 1-7.
4. Alighourchi H., Barzegar M., & Abbasi S. (2008). Anthocyanins characterization of 15 Iranian pomegranate (Punica granatum L.) varieties and their variation after cold storage and pasteurization. European Food Research Technology, 227(3), 881-887.
5. Ambigaipalan, P., Camargo, A. C., & Shahidi, F. (2017). Identification of phenolic antioxidant and bioactives of pomegranate seeds following juice extraction using HPLC-DAD-ESI-MS. Food Chemistry, 221, 1883-1894.
6. Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Lwt - Food Science and Technology, 28(1), 25-30.
7. Cam, M., Hisil, Y., & Durmaz, G. (2009). Classification of eight pomegranate juices based on antioxidant capacity measured by four methods. Food Chemistry, 112, 721-726.
8. Cemeroğlu, B. (2007). Gıda analizleri. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları, No: 34, Bizim Büro Basımevi, Kızılay, Ankara, 535s.

9. Fadavi, A., Barzegar, M., Azizi, M. H., & Bayat, M. (2005). Physicochemical composition of ten pomegranate cultivars (Punica granatum L.) grown in Iran. International Food Science and Technology, 11(2), 113-119.
10. Fawole, O. A., Opara, U. L., & Theron, I. K. (2012). Chemical and phytochemical properties and antioxidant activities of three pomegranate cultivars grown in South Africa. Food and Bioprocess Technology, 5(7), 2934-2940.
11. Fischer, U. A., Carle, R., & Kammerer, D. R. (2011). Identification and quantification of phenolic compounds from pomegranate (Punica granatum L.) peel, mesocarp, aril and differently produced juices by HPLC-DAD-ESI/MSn. Food Chemistry, 127(2), 807-821.
12. Giusti, M. M., & Wrolstad, R. E. (2001). Characterization and measurement of antocyanins by UV-visible spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, F1.2.1.-F1.2.13.
13. Gölükcü, M., Tokgöz, H., & Kıralan, M. (2008). Ülkemizde yetiştirilen önemli nar (Punica granatum L.) çeşitlerine ait çekirdeklerin bazı özellikleri. Gıda, 33(6), 281-290.
14. Guerrero-Solano, J. A., Jaramillo-Morales, O. A., Velázquez-González, C., La O-Arciniega, D., Castañeda-Ovando, A., Betanzos-Cabrera, G., & Bautista, M. (2020). Pomegranate as a potential alternative of pain management. A review. Plants, 9(4), 419.
15. Gündoğdu M. (2006). Pervari (Siirt) yöresi nar (Punica granatum L. ) populasyonlarında mahalli tiplerin seleksiyonu. Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Van.
16. Gündoğdu, M., Yılmaz, H., Şensoy, R. G., & Gündoğdu, Ö. (2010). Şirvan (Siirt) yöresinde yetiştirilen narların pomolojik özellikleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 20(2), 138-143.
17. Gündoğdu, M., Yılmaz. H., & Canan, İ. (2015). Nar (Punica granatum L.) çeşit ve genotiplerin fizikokimyasal karakterizasyonu. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 1(2), 57-65.
18. Ilbey, Y. O., Ozbek, E., Simsek, A., Cekmen, M., Somay, A., & Tasci, A. I. (2009). Effects of pomegranate juice on hyperoxaluria-induced oxidative stress in the rat kidneys. Ren. Fail., 31(6), 522-531.
19. İkinci, A. (2007). Nar yetiştiriciliği. Tarım Türk Dergisi, (7): 12-16.
20. İkinci, A , & Kılıç, M . (2016). Siverek (Şanlıurfa) yöresinde yetiştirilen yerel nar (Punica granatum L.) genotiplerinin bazı pomolojik ve kimyasal özellikleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(4), 556-562.
21. İzol, G. (2012). Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde yetiştirilen Zivzik ve Görümlü narlarının fizikokimyasal özelliklerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa, 73s.
22. Kahramanoglu, I., & Usanmaz, S. (2016). Pomegranate production and marketing. CRC Press, New York, 146s.
23. Karaaslan, M., Vardin, H., Varlıklıoz, S., & Yılmaz, F. M. (2014). Antiproliferative and antioxidant activities of Turkish pomegranate (Punica granatum L.) accessions. International Journal of Food Science and Technology, 49(1), 82-90.
24. Karaca, E. (2011). Nar suyu konsantresi üretiminde uygulanan bazı işlemlerin fenolik bileşenler üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 157s.
25. Karadeniz, F., Burdurlu, H. S., Koca, N., & Soyer, Y. (2005). Activity of selected fruits and vegetables grown in Turkey. Turkish Journal of Agricultural Foresty, 29, 297-303.
26. Karimi, H. R., & NOWROZY, M. (2017). Effects of rootstock and scion on graft success and vegetative parameters of pomegranate. Scientia Horticulturae, 214, 280-287.
27. Kaur, C., Pal, R. K., Kar, A., Gadi, C., Sen, S., Kumar, P., Chandra, R., Jaiswal, S., & Khan, I. (2014). Characterization of antioxidants and hypoglycemic potential of pomegranate grown in India: A preliminary ınvestigation. Journal of Food Biochemistry, 38, 397-406.
28. Kaygısız, H. (2009). Narın tarihçesi ve önem kazanmasının nedenleri. Hasad Dergisi, 24(2), 64-66.
29. Kelebek, H., & Canbaş, A. (2010). Hicaz Narı şırasının organik asit şeker ve fenol bileşikleri içeriği ve antioksidan kapasitesi. Gıda, 35(6), 439-444.
30. Kulkarni, A. P., & Aradhya, S. M. (2005). Chemical changes and antioxidant activity pomegranate arils during fruit development. Food Chemistry, 93(2), 319-324.
31. Kurt, H., & Şahin, G. (2013). Bir ziraat coğrafyası çalışması: Türkiye’de nar (Punica granatum L.) tarımı. Marmara Coğrafya Dergisi, 27, 551-574.
32. Li, X., Wasila, H., Liu, L., Yuan, T., Gao, Z., Zhao, B., & Ahmad, I. (2015). Physicochemical characteristics, polyphenol compositions and antioxidant potential of pomegranate juices from 10 Chinese cultivars and the environmental factors analysis. Food Chemistry, 175(15), 575-584.
33. Marmol, F. A., Jauregui, N. N., Sanchez, F. G., Martinez-Nicolas, J. J., & Hernandez, F. (2017). Characterization of twenty pomegranate (Punica granatum L.) cultivars grown in Spain: aptitudes for fresh consumption and processing. Scientia Horticulturae, 219, 152-160.
34. Martos, M. V., Navajas, Y. R., Lopez, J. F., Sendra, E., Barbera, E. S., & Alvarez, J. A. P. (2010). Pomegranate and its many functional components as related to human health: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 9, 635-654.
35. Mastrodi Salgado, J., Baroni Ferreira, T.R., de Oliveira Biazotto, F., & Dos Santos Dias, C. T. (2012). Increased antioxidant content in juice enriched with dried extract of pomegranate (Punica granatum L.) peel. Plant Foods for Human Nutrition, 67(1), 39-43.
36. Mizrahi, M., Friedman-Levi, Y., Larush, L., Frid, K., Binyamin, O., Dori, D., Fainstein, N., Ovadia, H., Ben-Hur, T., Magdassi, S., & Gabizon, R. (2014). Pomegranate seed oil nanoemulsions for the prevention and treatment of neurodegenerative diseases: The case of genetic CJD. Nanomedicine, 10(6), 1353-1363.
37. Mousavinejad, G., Emam-Djomeh, Z., Rezaei, K., & Khodaparast, M. H. H. (2009). Identification and quantification of phenolic compounds and their effects on antioxidant activity in pomegranate juices of eight Iranian cultivars. Food Chemistry, 115, 1274-1278.
38. Nizamlıoğlu, N. M., & Nas, S. (2010). Meyve ve sebzelerde bulunan fenolik bileşikler: Yapıları ve önemleri. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 5(1), 20-35.
39. Okatan, V., Colak, A. M., Guclu, S. F., & Gundogdu, M. (2018). The comparison of antioxidant compounds and mineral content in some pomegranate (Punica granatum L.) genotypes grown in the east of Turkey. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 17(4), 201-211.
40. Okumuş, G. (2016). Nar (Punica granatum L.) kabuk ve çekirdeklerinin antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, 121s.
41. Ozgen, M., Durgac, C., Serce, S., & Kaya, C. (2008). Chemical and antioxidant properties of pomegranate cultivars grown in Mediterranean region of Turkey. Food Chemistry, 111, 703-706.
42. Ozkan, G., Fidan, H., Ercislı, S., Stoyanova, A., Zeb, A., Hanina, H., Agar, G., Sagbas, H. I., & Ilhan, G. (2018). Phenotypic and biochemical parameters within historical Zivzik pomegranate cultivar. Comptes Rendus de l’Acade'mie Bulgare des Sciences, 71(11), 1466-1472.
43. Prakash, C. V. S., & Prakash, I. (2011). Bioactive chemical constituents from pomegranate (Punica granatum L.) juice, seed and peel - A review. International Journal of Research in Chemistry and Environment, 1(1), 1-18.
44. Sarkhosh, A., Zamani, Z., Fatahi, R., & Ranjbar, H. (2009). Evaluation of genetic diversity among Iranian soft-seed pomegranate accessions by fruit characteristics and RAPD markers. Scientia Horticulturae, 121(3), 313-319.
45. Sepulveda, E., Saenz, C., Pena, A., Robert, P., Bartolome, B., & Gomez-Cordoves, C. (2010). Influence of the genotype on the anthocyanin composition, antioxidant capacity and color of Chilean pomegranate (Punica granatum L.) juices. Agric. Res., 70, 50-57.
46. Singh, M., Arseneault, M., Sanderson, T., Morthy, V., & Ramassamy, C. (2008). Challenges for research on polyphenols from foods in alzheimer’s disease: bioavailability, metabolism and cellular and molecular mechanism. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 56, 4855-4873.
47. Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16, 144-153.
48. Surveswaran, S., Caı, Y. Z., Corke, H., & Sun, M. (2007). Systematic evaluation of natural phenolic antioxidants from 133 Indian medicinal plants. Food Chemistry, 102, 938-953.
49. Şimşek, M., & İkinci, A. (2017). Narın (Punica granatum L.) insan sağlığına etkileri. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 21(4), 494-506.
50. Tehranifar, A., Zarei, M., Nemati, Z., Esfendiyari, B., & Vazifeshenas, M. R. (2010). Investigation of physico-chemical properties and antioxidant activity of twenty Iranian pomegranate (Punica granatum L.) cultivars. Scientia Horticulturae, 126, 180-185.
51. Tezcan, F., Gultekin, M. O., Diken, T., Ozcelik, B., & Er, M. B. (2009). Antioxidant activity and total phenolic, organic acid and sugar content in commercial pomegranate juices. Food Chemistry, 115, 873-878.
52. Tibet, H., & Onur, C. (1999). Antalya’da nar (Punica granatum L.) çeşit adaptasyonu (lll). Türkiye 3. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi. 14-17 Eylül 1999, Ankara.
53. Turgut, D. Y., & Seydim, A. C. (2013). Akdeniz Bölgesi’nde yetiştirilen bazı (Punica granatum L.) çeşit ve genotiplerinin fenolik bileşenleri ve antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi. Akademik Gıda, 11(2), 51-59.
54. Wang, R., Ding, Y., Liu, R., Xiang, L., & Du, L. (2010). Pomegranate: Constituents, bioactivities and pharmocokinetics. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology, 2, 77-87.
55. Zaouay, F., & Mars, M. (2011). Diversity among Tunisian pomegranate (Punica granatum L.) cultivars as assessed by pomological and chemical traits. International Journal of Fruit Science, 11(2), 151-166.
56. Zhishen, J., Mengcheng, T., & Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64, 555-559.