Evaluation of phenolic profile, botanical origin, antioxidant and antimicrobial activities of Turkish propolis

Abstract

Propolis karmaşık kimyasal bileşime ve geniş kapsamlı biyolojik aktiviteye sahip bir arı ürünüdür. Bu çalışmada, Türk propolisinin fenolik profili yüksek performanslı ince tabaka kromatografisi (HPTLC) yöntemi kullanılarak değerlendirildi. Ayrıca propolis örneklerinin ve bitki tomurcuğu ekstrelerinin HPTLC parmak izlerinin karşılaştırılması ile propolislerin botanik kökeni belirlenmiştir. Sonuç olarak, Türk propolisinin (O), (B) and (3MQ) tipi olmak üzere 3 ana tipe ayrılabileceğini göstermiştir. O ve B tiplerinin botanik orijinleri sırasıyla Populus nigra L., Populus tremula L. bitkileri olarak bulunmuştur. Ayrıca, plak üzerinde ayrılmış her bir bileşiğin antioksidan aktivitesinin değerlendirilmesi için HPTLC, 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH•) ile kombine edilerek tanımlama yöntemi kullanılmıştır. HPTLC-DPPH• sonuçları, O tipi propolisin diğer türlerin antioksidan alanlarının karşılaştırılmasına göre daha yüksek bir radikal süpürücü etkiye sahip olduğunu göstermiştir. CAPE, kafeik asit, galangin, kaempferol ve kersetin bileşikleri propolisin antioksidan aktivitesine önemli ölçüde katkıda bulunmuştur. Ayrıca (O), (B) and (3MQ) tipi propolislerin Streptococcus aureus, Pseudomonas aureginosa, Escherichia coli ve Candida albicans suşlarına karşı karşılaştırmalı olarak antimikrobiyal aktivitesi disk difüzyon ve minimum inhibitör konsantrasyonunun (MIC) ölçülmesiyle saptanmıştır. P17 (B-tipi) ve P19 (O-tipi) E. coli ve C. albicans'a karşı en yüksek antimikrobiyal aktivite göstermiştir. Son olarak, propolis örneklerinin total fenol miktarı (TPC) ve total flavonoid miktarı (TFC) spektrofotometri ile değerlendirilmiştir. TPC ve TFC değerleri O-tipinde en yüksek bulunmuştur.

Propolis is a bee product having complex chemical composition and wide spectrum of biological activities. This study evaluated the phenolic profile of Turkish propolis by using an high performance thin-layer chromatographic (HPTLC) method. Also, the botanical origins of propolis samples were determined by comparison of HPTLC fingerprints of propolis samples and plant bud extracts. As a result, Turkish propolis could be categorized into 3 main types: orange (O) type, blue (B) type and 3-O-methylquercetin (3MQ) type. O and B-types originated from Populus nigra L., P. tremula L., respectively. In addition, HPTLC combined with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH˙) test was used to evaluate antioxidant activity of separated compounds on the HPTLC plate. The results of HPTLC-DPPH˙ showed that separated compounds in O-type of propolis had a higher radical scavenging effect than the other types when compared the zone areas which had an antioxidant capacity. CAPE (Caffeic acid phenethyl ester), caffeic acid, galangin, kaempferol and quercetin were contributed propolis antioxidant activity. Moreover, comparative antimicrobial activity against strains of Streptococcus aureus, Pseudomonas aureginosa, Escherichia coli and Candida albicans was determined by disc diffusion test and minimum inhibitory concentration (MIC) assay on O-, B- and 3MQ-types. Consequently, P17 (B-type) and P19 (O-type) showed the highest antimicrobial activity against E. coli and C. albicans. Lastly, total phenol content (TPC) and total flavonoid content (TFC) of propolis samples were evaluated by spectrophotometry. TPC and TFC values were found to be highest in O-type.