ВПЛИВ РОЗЧИННИКІВ ДЛЯ ЕКСТРАКЦІЇ НА ВМІСТ ФЕНОЛІВ ТА АНТИОКСИДАНТНУ ЗДАТНІСТЬ БІОМАСИ ШТАМІВ XYLARIA POLYMORPHA ТА XYLARIA LONGIPES
DOI: 10.17721/1728.2748.2023.94.5-9
Ключові слова:
фенольні сполуки, антиоксидантна активність, Xylaria, Ascomycota, глибинне культивування, біомасаАнотація
Вступ. Гриби роду Xylaria є відомими продуцентами широкого спектра вторинних метаболітів, включаючи поліфенольні сполуки з антиоксидантними властивостями. Дослідження актуальні, оскільки зосереджені на одержанні фенольних сполук із грибів та рослин, зважаючи на важливі захисні функції антиоксидантів проти окиснювального стресу. Мета роботи – оцінити і порівняти загальний вміст фенолів та антиоксидантну активність у біомасі різних штамів двох поширених в Україні представників роду Xylaria – Xylaria polymorpha та Xylaria longipes, використовуючи різні розчинники для екстракції.
Методи. Вегетативний міцелій досліджуваних штамів культивували за глибинних умов та екстрагували етанолом, метанолом та етилацетатом. Загальний вміст фенольних сполук у екстрактах визначали за методом Фоліна-Чокальтеу з використанням галової кислоти як стандарту. Антиоксидантну активність оцінювали за допомогою спектрофотометричного аналізу поглинання вільних радикалів DPPH (2,2–дифеніл–1–пікрилгідразилу). Кореляцію між загальним вмістом фенолів та антиоксидантною активністю екстрактів оцінювали за допомогою коефіцієнта кореляції Пірсона для кожного органічного розчинника.
Результати. Під час екстракції біомаси метанолом було зафіксовано найвищий вміст фенольних сполук серед усіх штамів, із максимальним значенням 21,64 ± 0,03 мг еквівалента галової кислоти/г сухої ваги (мг ГКЕ/г) для штаму X. polymorpha IBK 2736. Використання етилацетату призвело до значно нижчого виходу фенольних сполук із біомаси цього ж штаму – 0,68 ± 0,14 мг ГКЕ/г, а також усіх інших штамів у проведеному дослідженні. Аналогічно, значно вищі показники антиоксидантної активності спостерігались під час екстракції біомаси метанолом, найнижчі – етилацетатом. Найвища антиоксидантна активність була виявлена в метанольному екстракті X. longipes IBK 2726 – 88,99 ± 0,07 %, тоді як найнижча була зафіксована в етилацетатному екстракті X. longipes IBK 2718, зі значенням 41,28 ± 0,33 %.
Висновки. Вибір розчинника істотно вплинув на кількість екстрагованих фенольних сполук. Метанол виявився найбільш ефе- ктивним для екстракції фенолів із біомаси досліджених штамів видів Xylaria порівняно з етанолом та етилацетатом. Метанольні екстракти також проявили високу антиоксидантну активність, кореляційний аналіз підтвердив зв'язок між антиоксидантною здатністю та вмістом фенольних сполук. Усі досліджені штами проявили значний антиоксидантний потенціал, що вказує на важливість подальших досліджень хімічних характеристик їхніх антиоксидантних компонентів.
Посилання
Adeboya, M., Edwards, R. L., Laessoee, T., Maitland, D. J., & Whalley, A. S. J. (2010). Cheminform abstract: metabolites of the higher fungi. part 28. globoscinic acid and globoscin, a labile acid–lactone system from Xylaria globosa and Xylaria obovata. ChemInform, 26(51), 2067–2072. https://doi.org/10.1002/chin.199551281
Ali Al–Mamary, M., & Moussa, Z. (2021). Antioxidant activity: the presence and impact of hydroxyl groups in small molecules of natural and synthetic origin. Antioxidants – Benefits, Sources, Mechanisms of Action. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.95616
Atamanchuk, A.R.; Bisko, N.A. (2022). Cultural and morphological characteristics of wood–inhabiting Xylaria species from Ukraine. Plant & Fungal Research, 5(2), 11–19. https://doi.org/10.30546/2664–5297.2022.2.11
Atamanchuk, A.R. (2023). Antioxidant activity of biomass extracts of Xylaria longipes Nitschke strains under submerged conditions. In S. Kostyk, D. Koltysheva, O. Syroid, & D. Farfolameieva (Eds.), Biotechnology of the 21st century: materials of the 17th International scientific and practical conference: 19 May 2023. Industrial, food, agricultural and medical biotechnology (pp. 32–34).Igor Sikorsky KPI. http://conf.biotech.kpi.ua/issue/view/16697
Bisko, N.A., Lomberg, M.L., Mykchaylova, O.B., & Mytropolska, N. Yu (2022). IBK Mushroom Culture Collection. Version 1.5. The IBK Mushroom Culture Collection of the M.G. Kholodny Institute of Botany. Occurrence dataset https://doi.org/10.15468/dzdsqu accessed via GBIF.org on 2023–07–27.
Chen, R., Tang, J.-W., Li, X.-R., Liu, M., Ding, W.-P., Zhou, Y.-F., Wang, W.-G., Du, X., Sun, H.-D., & Puno, P.-T. (2018). Secondary metabolites from the endophytic fungus Xylaria sp. hg1009. Natural Products and Bioprospecting, 8(2), 121–129. https://doi.org/10.1007/s13659-018-0158-x
Cheung, L. M., Cheung, P. C. K., & Ooi, V. E. C. (2003). Antioxidant activity and total phenolics of edible mushroom extracts. Food Chemistry, 81(2), 249–255. https://doi.org/10.1016/s0308–8146(02)00419–3
Elfahri, K. R., Vasiljevic, T., Yeager, T., & Donkor, O. N. (2016). Anti–colon cancer and antioxidant activities of bovine skim milk fermented by selected Lactobacillus helveticus strains. Journal of Dairy Science, 99(1), 31–40. https://doi.org/10.3168/jds.2015–10160
Garcia, I. M., S., A. R., Montero, D., & Arellano, M. (2020). Evaluation of total polyphenols and antioxidant capacity in mushroom extracts Pleurotus ostreatus and Lentinula edodes. International Journal Of Current Pharmaceutical Research, 12(2), 96–99. https://doi.org/10.22159/Ijcpr.2020v12i2.37499
Guo, Y.–J., Deng, G.–F., Xu, X.–R., Wu, S., Li, S., Xia, E.–Q., Li, F., Chen, F., Ling, W.–H., & Li, H.–B. (2012). Antioxidant capacities, phenolic compounds and polysaccharide contents of 49 edible macro–fungi. Food & Function, 3(11), 1195–1205. ttps://doi.org/10.1039/c2fo30110e
Kaur, C., & Kapoor, H. C. (2002). Anti–oxidant activity and total phenolic content of some Asian vegetables. International Journal of Food Science and Technology, 37(2), 153–161. https://doi.org/10.1046/j.1365–2621.2002.00552.x
Lee, I.–K., Jang, Y.–W., Kim, Y.–S., Yu, S. H., Lee, K. J., Park, S.–M., Oh, B.–T., Chae, J.–C., & Yun, B.–S. (2009). ChemInform Abstract: Xylarinols A and B, Two New 2–Benzoxepin Derivatives from the Fruiting Bodies of Xylaria polymorpha. ChemInform, 40(33), 163. https://doi.org/10.1002/chin.200933215
Lee, I.–K., Kim, Y.–S., Jang, Y.–W., Jung, J.–Y., & Yun, B.–S. (2008). ChemInform abstract: new antioxidant polyphenols from the medicinal mushroom Inonotus obliquus. ChemInform, 39(15). https://doi.org/10.1002/chin.200815206
Liu, X., Dong, M., Chen, X., Jiang, M., Lv, X., & Yan, G. (2007). Antioxidant activity and phenolics of an endophytic Xylaria sp. from Ginkgo biloba. Food Chemistry, 105(2), 548–554. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.04.008
Mathew, S., Abraham, T. E., & Zakaria, Z. A. (2015). Reactivity of phenolic compounds towards free radicals under in vitro conditions. Journal of Food Science and Technology, 52(9), 5790–5798. https://doi.org/10.1007/s13197–014–1704–0
Mustafin, K., Bisko, N., Blieva, R., Al–Maali, G., Krupodorova, T., Narmuratova, Z., Saduyeva, Z., & Zhakipbekova, A. (2022). Antioxidant and antimicrobial potential of Ganoderma lucidum and Trametes versicolor. Turkish Journal of Biochemistry, 47(4), 483–489. https://doi.org/10.1515/tjb–2021–0141
Proestos, C., Boziaris, I. S., Nychas, G.–J. E., & Komaitis, M. (2006). Analysis of flavonoids and phenolic acids in Greek aromatic plants: Investigation of their antioxidant capacity and antimicrobial activity. Food Chemistry, 95(4), 664–671. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.01.049
Rebbapragada, D. P., & Kalyanaraman, R. (2016). Evaluation and optimization of antioxidant potentiality of Xylaria feejeensis HMJAU22039. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 9(2), 269–273. https://doi.org/10.22159/ajpcr.2016.v9s2.13734
Saeed, N., Khan, M. R., & Shabbir, M. (2012). Antioxidant activity, total phenolic and total flavonoid contents of whole plant extracts Torilis leptophylla L. BMC Complementary and Alternative Medicine, 12(1). https://doi.org/10.1186/1472–6882–12–221
Song, F., Wu, S.–H., Zhai, Y.–Z., Xuan, Q.–C., & Wang, T. (2014). ChemInform abstract: secondary metabolites from the genus Xylaria and their bioactivities. ChemInform, 45(30), 673–694. https://doi.org/10.1002/chin.201430235
Schneider, G., Anke, H., & Sterner, O. (1996). Xylaramide, a new antifungal compound, and other secondary metabolites from Xylaria longipes. Zeitschrift Für Naturforschung C, 51(11–12), 802–806. https://doi.org/10.1515/znc–1996–11–1206
Villaño, D., Fernández–Pachón, M. S., Moyá, M. L., Troncoso, A. M., & García–Parrilla, M. C. (2007). Radical scavenging ability of polyphenolic compounds towards DPPH free radical. Talanta, 71(1), 230–235. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2006.03.050
