Μέλι βελανιδιάς της περιφερειακής ενότητας Τρικάλων: α) Αεριοχρωματογραφική μελέτη πτητικού κλάσματος, β) Υγροχρωματογραφική και φασματοσκοπική μελέτη μεθανολικού εκχυλίσματος, καθώς και εκτίμηση της αντιοξειδωτικής και της αντιμικροβιακής του δράσης

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μελετήθηκε η χημική σύσταση δείγματος ελληνικού μελιού βελανιδιάς, και εκτιμήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα και η αντιμικροβιακή δράση του μεθανολικού εκχυλίσματός του. Για τον σκοπό αυτόν, αφού παρελήφθη με την τεχνική SPME πτητικό κλάσμα του δείγματος μελιού, πραγματοποιήθηκε ανάλυση με την τεχνική GC–MS. Ανάμεσα στις πτητικές ενώσεις που απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν, περιλαμβανόταν η 1–δεκανόλη σε υψηλότερη συγκέντρωση σχετικά με τις υπόλοιπες ενώσεις και πιθανολογείται πως θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί ως δείκτης ελληνικού μελιού βελανιδιάς. Επίσης, εντοπίστηκαν διάφορες ενώσεις που έχουν παρατηρηθεί σε μέλι βελανιδιάς, όπως οι 2–φαινυλοαιθανόλη, α–τερπινεόλη, βενζαλδεΰδη, φαινυλακεταλδεΰδη και δεκανάλη. Χρησιμοποιώντας την τεχνική SPE εκχυλίστηκε το δείγμα μελιού με όξινο διάλυμα μεθανόλης. Για το μεθανολικό εκχύλισμα του δείγματος μελιού, διενεργήθηκε, αρχικά, ανάλυση LC–QTOF–MS, ώστε να προσδιοριστεί το φαινολικό του προφίλ. Μεταξύ των φαινολικών συστατικών που ανιχνεύθηκαν με τη χρήση προτύπων ενώσεων, το πρωτοκατεχικό οξύ, το γαλλικό οξύ και το 4-υδροξυβενζοϊκό οξύ, μπορούν να χαρακτηριστούν ως εν δυνάμει δείκτες του μελιού βελανιδιάς. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η ταυτοποίηση, χωρίς τη χρήση προτύπων ενώσεων, της ένωσης φραξετίνη, η οποία, όπως αναφέρεται σε άλλες μελέτες, έχει ανιχνευθεί σε πρόπολη και ξύλο βελανιδιάς. Με τη χρήση της φασματοσκοπίας ATR–FTIR κατέστη δυνατό να υλοποιηθεί απλός και γρήγορος προσδιορισμός τόσο των συστατικών του δείγματος μελιού, όσο και της συνολικής περιεκτικότητας του μεθανολικού εκχυλίσματος σε φαινολικές ενώσεις. Το μεθανολικό εκχύλισμα του δείγματος μελιού εξετάστηκε, ακόμα, ως προς την αντιοξειδωτική του ικανότητα με τις δοκιμές DPPH και ABTS, και ως προς την περιεκτικότητά του σε φαινολικά συστατικά με τη δοκιμή Folin–Ciocalteu. Από τις δοκιμές DPPH και ABTS προέκυψε ως αξιόλογη η αντιοξειδωτική ικανότητα του δείγματος, καθώς οι τιμές των IC50 του εκχυλίσματος υπολογίστηκαν 0,039 mL εκχυλίσματος /g μελιού και 0,010 mL εκχυλίσματος /g μελιού, για την κάθε δοκιμή αντίστοιχα. Με τη χρήση της δοκιμής Folin–Ciocalteu, εμφανίστηκε υψηλό το περιεχόμενο του μεθανολικού εκχυλίσματος του δείγματος μελιού βελανιδιάς σε φαινολικές ενώσεις (42,2 mg ισοδύναμα γαλλικού οξέος ανά 100 g μελιού). Επιπλέον, αξιολογήθηκε η αντιμικροβιακή δράση των φαινολικών του μεθανολικού εκχυλίσματος δείγματος μελιού βελανιδιάς, όπου διαπιστώθηκε αναστολή ανάπτυξης των αρνητικών κατά Gram στελεχών βακτηρίων: Escherichia coli B16 και Pseudomonas fluorescens B29, καθώς και του θετικού κατά Gram Staphylococcus aureus Β134.

In the present master’s thesis, the chemical composition of a sample of Greek oak honey was studied, and its methanolic extract antioxidant capacity and antimicrobial activity were evaluate. For this purpose, after the volatile fraction of the honey sample was obtained by the SPME technique, an analysis was carried out by using the GC–MS technique. Among the volatile compounds that were isolated and identified was 1-decanol in a relatively higher concentration than the rest of the compounds and it could be characterized as an indicator of Greek oak honey. Also, various compounds that have been observed in oak honey, such as 2-phenylethanol, α-terpineol, benzaldehyde, phenylacetaldehyde and decanal, were detected. By using the SPE technique, the honey sample was extracted with an acidic methanol solution. LC–QTOF–MS analysis was performed on the methanolic extract of the honey sample to determine its phenolic profile. Among the phenolic components detected using standard compounds, protocatechuic acid, gallic acid and 4-hydroxybenzoic acid, can be characterized as potential indicators of oak honey. Noteworthy to mention is the identification, without the use of standard compounds, of the compound fraxetin, which, as reported in other studies, has been detected in propolis and oak wood. By performing ATR–FTIR spectroscopy, it was feasible to implement a simple and rapid determination of both the components of the honey sample and the total content of the methanolic extract in phenolic compounds. The methanolic extract of the honey sample was, also, examined for its antioxidant capacity with the DPPH and ABTS assays, and for its content in phenolic components with the Folin–Ciocalteu assay. The DPPH and ABTS assays, showed appreciable antioxidant capacity of the sample, as the IC50 values ​​of the extract were calculated as 0.039 mL extract/g honey and 0.010 mL extract/g honey, for each assay respectively. Using the Folin – Ciocalteu assay, the content of the methanolic extract of the oak honey sample appeared high in phenolic compounds (42.2 mg gallic acid equivalents per 100 g of honey). In addition, the antimicrobial activity of the phenolics in oak’s honey methanolic extract was evaluated. It was observed growth inhibition of the Gram-negative bacteria: Escherichia coli B16 and Pseudomonas fluorescens B29, as well as the Gram-positive bacterium: Staphylococcus aureus B134.