Μέλι κουμαριάς περιφερειακής ενότητας Μεσσηνίας : α) Αεριοχρωματογραφική μελέτη πτητικού κλάσματος β) Υγροχρωματογραφική φασματοσκοπική μελέτη μεθανολικού εκχυλίσματος, εκτίμηση αντιοξειδωτικής και αντιμικροβιακής δράσης

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν η χημική σύσταση του πτητικού κλάσματος ελληνικού μελιού κουμαριάς καθώς και η χημική σύσταση ,η αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση του μεθανολικού εκχυλίσματος του μελιού κουμαριάς. Επιπλέον μελετήθηκε φασματοσκοπικά, με χρήση της φασματοσκοπίας ATR-FTIR, τόσο το μέλι κουμαριάς όσο και το μεθανολικό εκχύλισμα. Με χρήση της τεχνικής SPME πραγματοποιήθηκε απομόνωση των πτητικών συστατικών του μελιού κουμαριάς τα οποία διαχωρίστηκαν και ταυτοποιήθηκαν με αέρια χρωματογραφία GC-MS. Τα κύρια πτητικά συστατικά που ταυτοποιήθηκαν ήταν η α-ισοφορόνη, η 4-οξοισοφορόνη, η 2,4,6–τριμεθυλοφαινόλη, η 3,4,5–τριμεθυλοφαινόλη στη μεγαλύτερη αφθονία, τα οποία φαίνεται από την βιβλιογραφία να αποτελούν δείκτες των μελιών κουμαριάς. Χρησιμοποιώντας την τεχνική SPE εκχυλίστηκε το δείγμα μελιού με όξινο διάλυμα μεθανόλης. Σκοπός ήταν η χημική ανάλυση του φαινολικού προφίλ του μεθανολικού εκχυλίσματος μελιού κουμαριάςμε χρήση της τεχνικής LC–QTOF–MS. Μεταξύ των φαινολικών συστατικών του μεθανολικού εκχυλίσματος ανιχνεύτηκαν ,το ομογεντισικό οξύ (HGA), η αρβουτίνη, η (1,2-διυδροξυπροπυλο)-4,4,8-τριμεθυλο-1-οξασπειρο[2,5]-7-οκτεν-6-όνη,το αμπσισικό οξύ και τα ισομερή παραγωγά του και η 5-υδροξυμεθυλοφουρφουράλη (HMF). Το HGA φέρεται να είναι χαρακτηριστικό φαινολικό συστατικό των μελιών κουμαριάς και σε συνδυασμό με το HMF προσδιορίζουν την φρεσκάδα και την ποιότητα των εμπορικών μελιών. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε φασματοσκοπική μελέτη για την διερεύνηση των λειτουργικών ομάδων και του σκελετού των μορίων των ενώσεων που αποτελούν συστατικά του μελιού κουμαριάς. Τέτοια συστατικά είναι το νερό, τα σάκχαρα, τα αμινοξέα, τα οργανικά οξέα και τα φαινολικά συστατικά. Επίσης μελετήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα του μεθανολικού εκχυλίσματος του μελιού κουμαριάς με τις δοκιμές DPPH και ΑΒΤS , ενώ η περιεκτικότητά του σε φαινολικά συστατικά προσδιορίστηκε με τη δοκιμή Folin–Ciocalteu. Στα 28,8 mg ισοδύναμα γαλλικού οξέος ανά 100 g μελιού. Προσδιορίστηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα του μεθανολικού εκχυλίσματος με τις δοκιμές DPPH και ABTS και υπολογίστηκαν οι τιμές IC50 για κάθε δοκιμή (0,136 ML και 0, 120 mL εκχυλίσματος ανα g μελιού, αντίστοιχα). Τέλος, πραγματοποιήθηκε μελέτη και αξιολόγηση της αντιμικροβιακής δράσης του μεθανολικού εκχυλίσματος φαινολικών συστατικών μελιού κουμαριάς και διαπιστώθηκε η αναστολή ανάπτυξης των τροφιμογενών θετικών και αρνητικών Gram βακτηρίων Εscherichia Coli, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis και Staphylococcus aureus.

In this present master’s thesis, the physicochemical characteristics and chemical composition of Greek Strawberry tree honey (STH) as well as the potential antioxidant and antimicrobial activity of the methanol extract of honey were studied. In addition, both Strawberry tree honey (STH) and the methanolic extract were studied spectroscopically, using ATR-FTIR spectroscopy. Using the SPME technique, the volatile components of virgin honey were isolated and identified by GC-MS gas chromatography. The main volatile components identified were a-isophorone, 4-oxisophorone, 2,4,6-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol in the highest abundance, which appear from the literature to be indicators of unifloral strawberry tree honeys. Using the SPE technique, the honey sample was extracted with an acidic methanol solution for the chemical analysis of the phenolic profile of the methanolic extract using LC–QTOF–MS. Among the phenolic compounds detected in the methanol extract were homogentisic acid (HGA), arbutin, (1,2-dihydroxypropyl)-4,4,8-trimethyl-1-oxaspiro[2,5]-7-octen-6-one , abscisic acid and its isomeric derivatives, and 5-hydroxymethylfurfural (HMF). HGA is proposed as a characteristic phenolic component of thyme honeys and, in combination with HMF, determines the freshness and quality of commercial honeys. In the present work, a spectroscopic study was also carried out to investigate the functional groups and molecular skeletons of the compounds that make up thyme honey, such as water, sugars, amino acids, organic acids and phenolic compounds. The antioxidant capacity of the methanol extract of thyme honey was studied using DPPH and ABTS tests, while its phenolic content was determined by the Folin–Ciocalteu test, which revealed 28.8 mg of gallic acid equivalents per 100 g of honey. Furthermore, the antioxidant capacity of the methanolic extract was determined with DPPH and ABTS tests, and the IC50 values for each test were calculated (0.136 mL and 0.120 mL of extract per gram of honey, respectively). Finally, a study and evaluation of the antimicrobial action of the methanolic extract of phenolic compounds from thyme honey were conducted, revealing inhibition of the growth of foodborne Gram-positive and Gram-negative bacteria, including Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, and Staphylococcus aureus.