استخراج اسانس از گل و برگ گیاه پونه با روش تقطیر با بخار آب و تقطیر با آب و بررسی خواص آنتی‌اکسیدانی و ضد‌‌میکروبی اسانس‌ استخراج شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش مهندسی شیمی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشکده طب ایرانی، دانشگاه علوم پزشکی ، کرمان، ایران

چکیده

هدف :پونه از خانواده Lamiaceae یکی از پرکاربردترین گیاهان دارویی است. هدف از این پژوهش بررسی ترکیبات تشکیل دهنده، حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی 5 سویه باکتری و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی برای اسانس حاصل از گل و برگ پونه استخراج شده با روش تقطیر با بخار آب (Steam distillation:SD) و مقایسه آن با روش مرسوم تقطیر با آب (Hydrodistillation:HD) می‌باشد. 
مواد و روش: ابتدا اسانس گل و برگ پونه با روش SD و HD استخراج شد. سپس خاصیت آنتی‌اکسیدانی اسانس استخراج شده با استفاده از روش مهار رادیکال‌های آزاد DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)، خاصیت ضد‌میکروبی با تعیین حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی 5 سویه باکتری با روش رقیق‌سازی در چاهک بررسی و ترکیبات اسانس گل و برگ پونه با روش آنالیز کروماتوگرافی گازی – طیف‌سنجی جرمی شناسایی شد.
نتایج:  بازده استخراج اسانس برای گل و برگ پونه در روش SD به ترتیب، 0909/0 ± 9915/0 و0346/0 ± 6361/1 درصد و در روش HD به ترتیب برابر با 130/0 ± 035/1 و 0186/0 ± 6503/1 درصد برحسب وزن اسانس به وزن ماده اولیه خشک بدست آمد. همچنین با ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی مقدار  IC50(Half maximal inhibitory concentration) برای اسانس برگ و گل پونه در روش HD به ترتیب برابر 7/247 و 8/427 و در روش SD به ترتیب برابر 2/370 و 9/438 میکروگرم بر میلی‌لیتر بدست آمد. مقادیرMIC  (Minimum Inhibitory Concentration) و MBC (Minimum Bactericidal Concentration) اسانس‌های گل، کمتر از اسانس‌های برگ شد ولی این مقادیر برای دو نمونه اسانس SD) و (HD برگ یا دو نمونه اسانس  SD)و  (HDگل پونه، زمانی که سویه باکتری یکسان بود، تفاوتی با هم نداشتند. همچنین Pulegone اصلی‌ترین ترکیب شناسایی شده برای اسانس گل و برگ پونه بود.
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج، تغییر در روش‌های استخراج HD و SD بر روی فعالیت آنتی‌اکسیدانی اسانس‌های گل و برگ پونه تاثیرگذار و بر فعالیت ضد‌میکروبی آن‌ها تاثیری نداشت. درروش‌های استخراج یکسان، اسانس حاصل از برگ خاصیت آنتی‌اکسیدانی و  اسانس حاصل از گل خاصیت ضدمیکروبی قوی‌تری داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Gould K.(2016) "Antibiotics: from prehistory to the present day".Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 71.572-575. https://doi.org/10.1093/jac/dkv484
 
[2]. Gaynes R.(2017) "The discovery of penicillin—new insights after more than 75 years of clinical use".Emerging infectious diseases. 23.849-853. https://doi.org/10.3201/eid2305.161556
 
[3]. Lewis K.(2013) "Platforms for antibiotic discovery".Nature reviews Drug discovery. 12.371-387. https://doi.org/10.1038/nrd3975
 
[4]. Chait R. Vetsigian K. Kishony R. (2012)  "What counters antibiotic resistance in nature? Nature chemical biology". 8. 2-5. https://doi.org/10.1038/nchembio.745
 
[5]. Blair J M.Webber M A.Baylay A J., et al.(2015) "Molecular mechanisms of antibiotic resistance".Nature reviews microbiology. 13.42-51. https://doi.org/10.1038/nrmicro3380
 
[6]. Yang S-K.Tan N-P.Chong C-W., et al.(2021) "The missing piece: Recent approaches investigating the antimicrobial mode of action of essential oils".Evolutionary Bioinformatics. 17. 6881-6893. https://doi.org/10.1177/1176934320938391
 
[7]. Muteeb G.Rehman M T.Shahwan M., et al.(2023) "Origin of antibiotics and antibiotic resistance, and their impacts on drug development: A narrative review".Pharmaceuticals. 16.1615-1669. https://doi.org/10.3390/ph16111615
 
[8]. Sewanu S O.Bongekile M C.Folusho O O., et al.(2015)Rowland O A.(2015) "Antimicrobial and efflux pumps inhibitory activities of Eucalyptus grandis essential oil against respiratory tract infectious bacteria".Journal of Medicinal Plants Research. 9.343-348. https://doi.org/10.5897/JMPR2015. 5652
 
[9]. Yap P S X.Lim S H E.Hu C P., et al.(2013) "Combination of essential oils and antibiotics  reduce antibiotic resistance in plasmid-conferred multidrug resistant bacteria".Phytomedicine. 20.710-713. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2013.02.013
 
[10]. Yang S-K.Yusoff K.Thomas W., et al.(2020) "Lavender essential oil induces oxidative stress which modifies the bacterial membrane permeability of carbapenemase producing Klebsiella pneumoniae".Scientific reports. 10.819. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55601-0
 
[11]. Singh R.Shushni M A.Belkheir A.(2015) "Antibacterial and antioxidant activities of Mentha piperita L".Arabian Journal of Chemistry. 8.322-328. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2011.01.019
 
[12]. Öztürk H.Kolak U.Meric C.(2011) "Antioxidant, anticholinesterase and antibacterial activities of Jurinea consanguinea DC".Records of Natural Products. 5.43-51. https://doi.org/201808061454495
 
[13]. Roby M H H.Sarhan M A.Selim K A-H., et al.(2013) "Evaluation of antioxidant activity, total phenols and phenolic compounds in thyme (Thymus vulgaris L.), sage (Salvia officinalis L.), and marjoram (Origanum majorana L.) extracts".Industrial Crops and Products. 43.827-831. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.08.029
 
[14]. Abreu A C.McBain A J.Simões M.(2012) "Plants as sources of new antimicrobials and resistance-modifying agents".Natural product reports. 29.1007-1021. https://doi.org/10.1039/C2NP20035J
 
[15]. Affronti A.Orlando A.Cottone M.(2015) "An update on medical management on Crohn’s disease".Expert opinion on pharmacotherapy. 16.63-78. https://doi.org/10.1517/14656566.2015.981525
 
[16]. Murad H A.Abdallah H M.Ali S S.(2016) "Mentha longifolia protects against acetic-acid induced colitis in rats".Journal of ethnopharmacology. 190.354-361. https://doi.org/10.1016/j.jep.2016.06.016
 
[17]. Newman D J.Cragg G M.(2012) "Natural products as sources of new drugs over the 30 years from 1981 to 2010".Journal of natural products. 75.311-335. https://doi.org/10.1021/np200906s
 
[18]. Saharkhiz M J.Motamedi M.Zomorodian K., et al.(2012) "Chemical composition, antifungal and antibiofilm activities of the essential oil of Mentha piperita L".International Scholarly Research Notices. 1 .718645. https://doi.org/10.5402/2012/718645
 
[19]. Baser K H C.Buchbauer G.(2009) "Handbook of essential oils: science, technology, and applications". CRC press. https://doi.org/10.1201/9781420063165
 
[20]. Furtado F B.Borges B C.Teixeira T L., et al.(2018) "Chemical composition and bioactivity of essential oil from Blepharocalyx salicifolius".International journal of molecular sciences. 19.33. https://doi.org/10.3390/ijms19010033
 
[21]. Bendaoud H.Romdhane M.Souchard J. P., et al.(2010) "Chemical composition and anticancer and antioxidant activities of Schinus molle L. and Schinus terebinthifolius Raddi berries essential oils".Journal of food Science. 75.C466-C472. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.01711.x
 
[22]. Lai P.Rao H.Gao Y.(2018) "Chemical composition, cytotoxic, antimicrobial and antioxidant activities of essential oil from Anthriscus caucalis M. Bieb grown in China".Records of Natural Products. 12.290-294. http://doi.org/10.25135/rnp.31.17.07.046
 
[23]. Mokaberinejad R.Zafarghandi N.Bioos S., et al.(2012) "Mentha longifolia syrup in secondary amenorrhea: a double-blind, placebo-controlled, randomized trials".DARU Journal of Pharmaceutical Sciences. 20.1-8. https://doi.org/10.1186/2008-2231-20-97
 
[24]. Shah A J.Bhulani N N.Khan S H., et al.(2010) "Calcium channel blocking activity of Mentha longifolia L. explains its medicinal use in diarrhoea and gut spasm".Phytotherapy Research. 24.1392-1397. https://doi.org/10.1002/ptr.3263
 
[25].Gulluce M.Sahin F.Sokmen M., et al.(2007) "Antimicrobial and antioxidant properties of the essential oils and methanol extract from Mentha longifolia L. ssp. longifolia".Food chemistry. 103.1449-1456. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.10.061
 
[26]. Hajlaoui H, et al.(2009) "Biological activities of the essential oils and methanol extract of tow cultivated mint species (Mentha longifolia and Mentha pulegium) used in the Tunisian folkloric medicine".World Journal of Microbiology and Biotechnology. 25.2227-2238.
https://doi.org/10.1007/s11274-009-0130-3
 
[27]. Economou K.Oreopoulou V.Thomopoulos C.(1991) "Antioxidant activity of some plant extracts of the family Labiatae".Journal of the American Oil Chemists Society. 68.109-113. https://doi.org/10.1007/BF02662329
 
[28]. Kaur C.Kapoor H C.(2002) "Anti‐oxidant activity and total phenolic content of some Asian vegetables".International Journal of Food Science & Technology. 37.153-161.  
 
[29]. Okoh O.Afolayan A.(2011) "The effects of hydrodistillation and solvent free microwave extraction methods on the chemical composition and toxicity of essential oils from the leaves of Mentha longifolia L. subsp. capensis".J Pharm Pharmacol. 5.2474-2478. https://doi.org/10.5897/AJPP11.570
 
[30]. Bouin, A.S. and Wierer, M.(2014). "Quality standards of the European Pharmacopoeia". Journal of ethnopharmacology 158 (2014): 454-457.https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.07.020
 
[31]. Blois, M. S. (1958)."Antioxidant determinations by the use of a stable free radical".Nature, 181(4617), 1199-1200. https://doi.org/10.1038/1811199a0
 
[32]. PA, W. (2002). "Reference method for broth dilution antifungal susceptibility testing of yeasts, approved standard". CLSI document M27-A2 .544-551. https://doi.org/10.1080/14786419.2017.1329730
 
[33]. Mkaddem M.Bouajila J.Ennajar M.Lebrihi A.Mathieu F.Romdhane M.(2009) "Chemical composition and antimicrobial and antioxidant activities of Mentha (longifolia L. and viridis) essential oils".Journal of food science. 74.M358-M363.https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2009.01272.x
 
[34]. Jouneghani H A.Taghipour A. (2012) "Essential oil content and composition of Mentha longifolia (L.) Hudson grown wild in Iran".Journal of Medicinal Plants Research. 6.4522-4525. https://doi.org/10.5897/JMPR11.933
 
[35]. Okut N.Yagmur M.Selcuk N.Yildirim B.(2017) "Chemical composition of essential oil of Mentha longifolia L. subsp. longifolia growing wild".49.53-67. https://hdl.handle.net/20.500.12513/4164
 
[36]. Li S.Cheng F.Cao X.Mahinur B.Maiwulanjiang M.(2023) "Evaluation of antimicrobial activity and mechanism of Mentha longifolia L. essential oil".Journal of Food Safety. 43.e13058. https://doi.org/10.1111/jfs.13058
[37]. Bai X.Aimila A.Aidarhan N., et al.(2020) "Chemical constituents and biological activities of essential oil from Mentha longifolia: Effects of different extraction methods".International Journal of Food Properties. 23.1951-1960. https://doi.org/10.1080/10942912.2020.1833035
 
[38]. Diop S M.Guèye M T.Ndiaye I., et al.(2016) "Chemical composition of essential oils and floral waters of Mentha longifolia (L.) Huds. from Senegal".American Journal of Essential Oils and Natural Products. 4.46-49. https://hdl.handle.net/2268/198548
 
[39]. Abdel-Hameed E-S S.Salman M S.Fadl M A.Elkhateeb A.Hassan M M.(2018) "Chemical composition and biological activity of Mentha longifolia L. essential oil growing in Taif, KSA extracted by hydrodistillation, solvent free microwave and microwave hydrodistillation".Journal of Essential Oil Bearing Plants. 21.1-14. https://doi.org/10.1080/0972060X.2018.1454343
 
[40]. Kokkini S.Karousou R.Lanaras T.(1995) "Essential oils of spearmint (carvone-rich) plants from the island of Crete (Greece)".Biochemical Systematics and Ecology. 23.425-430. https://doi.org/10.1016/0305-1978(95)00021-L