Hibiscus sabdariffa L. ve Origanum vulgare Subsp. Hirtum l. bitkilerinin ultrason destekli ekstraksiyonu ve antioksidan aktivitesinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada iki faklı bitki örneği (Hibiscus sabdariffa L., O. vulgare subsp. hirtum L.) farklı etanol konsantrasyonları (%60, %70 v/v), farklı sıcaklık ve süre kombinasyonları kullanılarak ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulmuştur. Klasik yöntemi örneklemesi amacıyla aynı etanol konsantrasyonları ile maserasyon yöntemine göre hazırlanan ekstreler, toplam fenolik, flavonoid ve antosiyanin miktarı ile antioksidan aktivite açısından ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulan örneklerle karşılaştırılmıştır. Çalışmada antioksidan aktivite tayini için ABTS radikali giderme aktivitesi, DPPH radikali giderme aktivitesi ve indirgeyici güç analizi yapılmıştır.Hibiscus sabdariffa L. için toplam fenolik madde miktarı açısından ultrason destekli ekstraksiyon, değerleri arttırmıştır. Etanol konsantrasyonlarında en iyi sonuçları %60 (v/v) etanol konsantrasyonlu örnekler göstermiştir. %60 etanol konsantrasyonu ile 40°C sıcaklıkta 60' ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulan ektreler 89 mg GAE/g toplam fenolik madde içeriği ile en yüksek değeri vermiştir. Toplam flavonoid madde miktarına bakıldığında ultrason destekli ekstraksiyonun maserasyon yöntemine göre daha üstün (44,6 mg QE/g) sonuçlar verdiği bulunmuştur. Toplam fenolik madde miktarı analizlerinde olduğu gibi toplam flavonoid miktarı analizlerinde de %60 etanol konsantrasyonuna sahip örnekler daha etkili sonuçlar vermiştir. Antosiyanin miktarı ultrason destekli ekstraksiyon yöntemi ile ekstrakte edilen örneklerde daha iyi sonuçlar vermiştir. Bunun maserasyon yönteminin uzun ekstraksiyon süresinden kaynaklandığı düşünülmektedir. %70 (v/v) etanol konsantrasyonu ile 60°C 60' ultrason destekli ektraksiyona tabi tutulan örneklerin 12,27 mg/kg değer ile en yüksek sonucu verdiği görülmüştür. Antioksidan aktivite tayini sonuçlarına göre, ABTS radikali giderme aktivitesinde %70 etanol konsantrasyonuna sahip ekstreler yüksek değerler vermiştir. DPPH radikali giderme aktivitesinde ise %70 etanol konsantrasyonuna sahip örneklerde daha yüksek sonuçlar elde edilmiştir. İndirgeyici güç analizinde ultrason destekli ekstraksiyonda maserasyon yöntemine eş değer sonuçlar alınmıştır. O. vulgare subsp. hirtum L. için sonuçlara bakıldığında, toplam fenolik madde miktarı yönünden ultrason destekli ekstraksiyon ile maserasyon yöntemine göre daha yüksek sonuçlar elde edilmiştir. Maserasyon yöntemi ile ektrakte edilen örneklerden en yüksek değer 68,5 mg GAE/g iken 60°C sıcaklıkta 60' %60 etanol konsantrasyonu ile ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulan örnekler 71,3 mg GAE/g gibi yüksek değerlere çıkmıştır. Flavonoid madde miktarı açısından ultrason destekli ekstraksiyon, maserasyon yöntemine göre daha etkili bulunmuştur. Ekstreler arasında en yüksek flavonoid içeriği 111,98 mg QE/g ile %60 etanol konsantrasyonlu 40°C sıcaklıkta 30' ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulmuş ekstrelerde görülmüştür. Antioksidan aktivite sonuçlarına bakıldığında, ABTS radikali giderme aktivitesi yönünden maserasyon yöntemine yakın sonuçlar elde edilmiştir. DPPH radikali giderme aktivitesi yönünden %70 etanol konsantrasyonunun %60'a göre daha yüksek sonuçlar verdiği görülmüştür. Ultrason destekli ekstraksiyonda sıcaklığın ve sürenin değerleri olumlu yönde etkilediği görülmüştür. İndirgeyici güç analizinde ise her iki etanol konsantrasyonunda da ultrason destekli ekstraksiyona tabi tutulan örneklerin maserasyon yöntemine üstün geldiği görülmüştür. Maserasyon yöntemine kıyasla daha az zaman ve enerji sarfiyatı ile ultrason destekli ekstraksiyon yöntemiyle verimli ekstraksiyon yapılmıştır.

In the present study, two different plant samples (Hibiscus sabdariffa L., O. Vulgare subsp. hirtum L.) were subjected to ultrasound-assisted extraction at different ethanol concentrations (60%, 70% v/v) using varying temperature and time combinations. The extracts prepared by the maceration method with the same ethanol concentrations were compared with the samples subjected to ultrasound-assisted extraction in terms of total phenolic, flavonoid, and anthocyanin contents and antioxidant activity in order to exemplify the classical method. For the determination of antioxidant activity, ABTS radical scavenging activity, DPPH radical scavenging activity, and reducing power analysis were performed. Ultrasound-assisted extraction increased the total phenolic content of Hibiscus sabdariffa L. The samples with 60% (v/v) ethanol concentration yielded the best results. The extracts with 60% ethanol concentration subjected to ultrasound-assisted extraction for 60 minutes at 40° C yielded the highest value, with a total phenolic content of 89 mg GAE/g. When the total flavonoid content was examined, it was found that ultrasound-assisted extraction yielded results (44,6 mg QE/g) that are higher than the value obtained by the maceration method. The samples with 60% ethanol concentration produced more effective results in total flavonoid content analysis as well as in total phenolic content analysis. The samples extracted with the ultrasound-assisted extraction method gave better results in terms of anthocyanin content. This can be attributed to the longer extraction time that the maceration method requires. The samples with 70% (v/v) ethanol concentration subjected to ultrasound-assisted extraction for 60 minutes at 60° C were found to yield the highest values with 12,27 mg/kg. In terms of antioxidant activity determination, extracts having 70% ethanol concentration produced high values in ABTS radical scavenging activity. In DPPH radical scavenging activity, higher results were obtained in samples with 70%ethanol concentration. In reducing power analysis, it was seen that ultrasound-assisted extraction yielded similar values compared to the maceration method. Considering the results for O. vulgare subsp. hirtum, ultrasound-assisted extraction yielded higher results than those obtained by the maceration method in terms of total phenolic content. The highest value obtained from the samples extracted by the maceration method was 68,5 mg GAE/g, while the samples with 60% ethanol concentration that were subjected to ultrasound-assisted extraction at 60° C for 60 minutes yielded 71,3 mg GAE/g, which is higher than the result obtained by the maceration method. In terms of flavonoid content, ultrasound-assisted extraction produced more effective results than the maceration method. The highest flavonoid content (111,98 mg QE/g) among extracts was observed in extracts with 60% ethanol concentration which were subjected to the ultrasound-assisted extraction method at 40° C for 30 minutes. When the results of antioxidant activity were examined, it was observed that values close to those obtained by the maceration method in terms of ABTS radical scavenging activity. In terms of DPPH radical scavenging activity, 70% ethanol concentration was found to yield higher values than 60% ethanol concentration. In ultrasound-assisted extraction, it was observed that the temperature and time had a positive effect on the values. Reducing power analysis showed that both ethanol sample concentrations yielded better results in ultrasound-assisted extraction than in the maceration method. The ultrasound-assisted extraction method, which requires less time and energy in comparison to the maceration method, provided more efficient extraction.