Chemical characterization of herbal products with advanced high resolution mass spectrometric methods
Authors: Πανάρα Ανθή 
Published: November 2022

Η σημασία των φυτικών προϊόντων είναι υψίστης σημασίας για όλες τις πτυχές της ανθρώπινης ζωής, συμπεριλαμβανομένης της υγείας, της επιστήμης των υλικών ή ακόμα και της αισθητικής και της έμπνευσης για την τέχνη. Οι ιδιότητές τους έχουν αποτελέσει αντικείμενο εντατικής έρευνας, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης και της μοριακής τους δομής. Σε αυτό το πλαίσιο, η μελέτη αυτή εστιάζει σε φυτικά προϊόντα, και αποτελείται από τρία μέρη: τον ενδελεχή χημικό χαρακτηρισμό της ρίζας του Pelargonium sidoides, των στιγμάτων του Crocus sativus και των προϊόντων κομποστοποίησης με βάση τα κρεμμύδια/μανιτάρια.Το πρώτο μέρος αναφέρεται στο HRMS χαρακτηρισμό του Pelargonium sidoides, ένα μέλος της οικογένειας Geraniaceae, το οποίο έχει υποβληθεί σε αρκετές έρευνες λόγω των πλεονεκτημάτων του για την υγεία. Η ρίζα του Pelargonium sidoides εκχυλίστηκε με ένα μείγμα μεθανόλης: νερού σε αναλογία 80:20 και αναλύθηκε με υγροχρωματογραφία συζευγμένη με ανιχνευτή μαζών χρόνου πτήσης (UPLC-q-TOF/MS). Συνολικά, 33 ενώσεις ταυτοποιήθηκαν μέσω ύποπτης και μη-στοχευόμενης σάρωσης. Αυτές οι ενώσεις προέρχονται από διαφορετικές κατηγορίες ενώσεων όπως αμινοξέα, φαινολικά οξέα, α-υδροξυ-οξέα, βιταμίνες, πολυφαινόλες, φλαβονοειδή, κουμαρίνες, γλυκοζίτες κουμαρίνης, θείο-κουμαρίνες και νουκλεοτίδια. Πραγματοποιήθηκε ποσοτικοποίηση των ενώσεων που ταυτοποιήθηκαν και τα πρότυπά τους ήταν διαθέσιμα. Μέσω της ταυτοποίησης σημαντικών ενώσεων που ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες όπως αντιοξειδωτικά (κουμαρίνες και φαινολικές ενώσεις), αμινοξέα, νουκλεοτίδια και βιταμίνες, αναδείχθηκε το βιοδραστικό περιεχομένου αυτής της ρίζας.Το δεύτερο μέρος αφορά το χαρακτηρισμό δύο προϊόντων κομποστοποίησης, συγκεκριμένα ενός προϊόντος με βάση το κρεμμύδι και ενός προϊόντος με βάση τα μανιτάρια. Καθώς οι αυξανόμενες απαιτήσεις της γεωργίας και της αγοράς τροφίμων οδηγούν σε εντατικές γεωργικές πρακτικές που χρησιμοποιούν συνθετικά λιπάσματα για τη μεγιστοποίηση της παραγωγής, σημαντικές προσπάθειες γίνονται για την εφαρμογή πιο φιλικών προς το περιβάλλον διαδικασιών, όπως η κομποστοποίηση, ως ανιτιστάθμισμα των αρνητικών επιπτώσεων αυτών των επεμβατικών πρακτικών. Στα πλαίσιο αυτής της μελέτης, η κομποστοποίηση εφαρμόστηκε για την παραγωγή δύο βιολογικών λιπασμάτων, χρησιμοποιώντας ως πρώτες ύλες παραπροϊόντα κρεμμυδιού και μανιταριών αντίστοιχα. Κύριες στοχεύσεις ήταν αφενός ο εντοπισμός των ενώσεων που περνούν από τις πρώτες ύλες στα τελικά προϊόντα (με βάση το κρεμμύδι και το μανιτάρι), αφετέρου ο χαρακτηρισμός του χημικού προφίλ αυτών των τελικών προϊόντων μέσω ύποπτης και μη-στοχευμένης σάρωσης με UPLC-qToF-MS. Συνολικά, 14 κοινές ενώσεις ταυτοποιήθηκαν στο κρεμμύδι και το τελικό προϊόν του, ενώ 12 ενώσεις βρέθηκαν στο μανιτάρι και το αντίστοιχο προϊόν του. Αυτές οι ενώσεις ανήκουν σε κατηγορίες όπως λιπαρά οξέα, οργανικά οξέα και φλαβονοειδή, τα οποία θα μπορούσαν να είναι ευεργετικά για την υγεία των φυτών. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός του pH, της αγωγιμότητας, της οργανική ύλης, του αζώτου καθώς και στοιχειακή ανάλυση για το συνολικό χαρακτηρισμό των μελετηθέντων προϊόντων.Το τρίτο μέρος εστιάζει στο σαφράν, ένα μπαχαρικό που προέρχεται από το φυτό Crocus sativus, το οποίο στο Ιράν υποβάλλεται σε διαφορετικές κοπές, και είναι γνωστό για τις ευεργετικές του στην υγεία ιδιότητες και την υψηλή του εμπορική αξία. Μελέτες αυθεντικότητας που σχετίζονται με τη γεωγραφική προέλευση και τη νοθεία από άλλες ύλες υπάρχουν κυρίως στη βιβλιογραφία, ωστόσο δεν υπάρχουν μελέτες που αφορούν τη νοθεία βάσει του τρόπου κοπής. Στη μελέτη αυτή, ο χημικός χαρακτηρισμός έξι διαφορετικών κοπών του σαφράν, συγκεκριμένα των Sargol, Negin, Pushal, Bunch, Style και Powder, επιτεύχθηκε μέσω ύποπτης και μη-στοχευμένης σάρωσης χρησιμοποιώντας UPLC-qToF-MS τόσο σε θετικό όσο και σε αρνητικό ιοντισμό. Τα δείγματα εκχυλίστηκαν με μεθανόλη:νερό (50:50, ν:ν) και ταυτοποιήθηκαν 62 ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων αμινοξέων, βιταμινών, φλαβονοειδών, φαινολικών, καροτενοειδών, κυκλοεξενόνων. Σαφής διαχωρισμός επιτεύχθηκε μεταξύ των διαφορετικών κοπών των κόκκινων στιγμάτων (Pushal, Sargol και Negin), καθώς και μεταξύ Style και Bunch χρησιμοποιώντας πολυπαραμετρικές χημειομετρικές μεθοδολογίες. Αξίζει να σημειωθεί ότι η προλίνη και η ισοφορόνη αναδείχθηκαν ως δείκτες αυθεντικότητας. Τέλος, πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση της επίδρασης των τριών ετών συγκομιδής για τις ενώσεις που συμβάλλουν περισσότερο στη διαχωρισμό των διαφορετικών κόπων.