Recovery of antioxidant polyphenols from olive leaves (Olea europaea spp.) using a novel deep eutectic solvent made of bioorganic molecules
Authors: Αθανασιάδης Βασίλειος 
Published: September 2021

Σε αυτή τη μελέτη διερευνήθηκε η εκχύλιση αντιοξειδωτικών πολυφαινολών από τα φύλλα ελιάς (Olea europaea), με τη χρήση ενός καινοφανούς βαθέως εύτηκτου διαλύτη (DES), βασισμένου σε βιομόρια, που αποτελείται από γλυκερόλη και γλυκίνη. Η μελέτη που παρουσιάζεται εδώ περιγράφει για πρώτη φορά τη χρήση ενός φιλικού προς το περιβάλλον βαθέως εύτηκτο διαλύτη ως εξαιρετικά αποτελεσματικού διαλύτη για την εκχύλιση πολυφαινολών από φύλλα ελιάς.Στο πρώτο μέρος βελτιστοποιήθηκε η συγκέντρωση του DES (CDES) και η αναλογία υγρού προς στερεό (RL/S), χρησιμοποιώντας ένα πειραματικό σχέδιο Box-Behnken. Εν συνεχεία, για να εκτιμηθεί η επίδραση της θερμοκρασίας στην απόδοση της εκχύλισης πραγματοποιήθηκε μια κινητική δοκιμασία. Συγκριτική αξιολόγηση με χρήση 60% αιθανόλης, 60% μεθανόλης και νερού έδειξε ότι το DES που χρησιμοποιήθηκε ήταν σημαντικά πιο αποτελεσματικό στην εκχύλιση πολυφαινολών και φλαβονοειδών, αποδίδοντας εκχυλίσματα με μεγαλύτερη ικανότητα απόσβεσης ελευθέρων ριζών (AAR) και αναγωγική ισχύ (PR). Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση με υγρή χρωματογραφία-φασματοσκοπία συστοιχίας-φασματομετρία μάζας (LC-PDA-MS) του εκχυλίσματος DES, η οποία έδειξε ότι οι κύριες πολυφαινόλες ήταν οι γλυκοζίτες της λουτεολίνης και της απιγενίνης, καθώς και η ελευρωπαΐνη.Στο δεύτερο μέρος αξιολογήθηκε η επίδραση της μεθυλ-β-κυκλοδεξτρίνης (m-β-CD) στην αποτελεσματικότητα της εκχύλισης πολυφαινολών από φύλλα Ο. europaea. Η διαδικασία που αναπτύχθηκε βασίστηκε σε μια μεθοδολογία επιφανειακού σχεδιασμού και σε ένα πειραματικό σχέδιο Box-Behnken, για να εκτιμηθεί η ταυτόχρονη επίδραση της συγκέντρωσης της m-β-CD (Cm-β-CD), του λόγου υγρού προς στερεό (RL/S) και της θερμοκρασίας (T). Η κινητική της εκχύλισης έδειξε επίσης ότι ο ρυθμός εκχύλισης επιβραδύνθηκε παρουσία m-β-CD, αλλά επιβεβαιώθηκε η υψηλότερη ικανότητα εκχύλισης του μέσου DES/m-β-CD. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση με LC-PDA-MS του εκχυλίσματος με DES/m-β-CD και DES, όπου αποδείχτηκε ότι δεν υπήρχε επιλεκτική εκχύλιση οποιασδήποτε συγκεκριμένης πολυφαινόλης, υποδηλώνοντας ότι η m-β-CD ενήργησε απλώς ως ενισχυτικό εκχύλισης.Στο τρίτο μέρος πραγματοποιήθηκε έλεγχος σταθερότητας των εκχυλισμάτων. Πιο συγκεκριμένα, τα εκχυλίσματα (με χρήση DES/m-β-CD ή DES ή 60% αιθανόλη ή νερό) μετά την παρασκευή τους αφέθηκαν σε διάφορες θερμοκρασίες, όπως ψύξης (4 °C), κανονικές συνθήκες (22 °C) και θέρμανσης (50 °C) για 20 μέρες. Μετά το πέρας του διαστήματος αυτού, η PR παρακολουθήθηκε για την ανίχνευση αλλαγών στην αντιοξειδωτική ισχύ των εκχυλισμάτων. Η εξέταση του πολυφαινολικού προφίλ με τη χρήση LC-PDA-MS έδειξε ότι μετά από αποθήκευση επί 20 ημέρες στους 50 °C, ορισμένες πολυφαινόλες που υπάρχουν στα φύλλα της ελιάς (OLL) υπέστησαν εκτεταμένη αποικοδόμηση.Στο τέταρτο και τελευταίο μέρος μελετήθηκε η χρήση ενός νέου φυσικού DES που επέτρεψε την αποτελεσματική εκχύλιση των πολυφαινολών από OLL και τη δοκιμή τους ως δεσμευτές ελευθέρων ριζών, παρουσία ή απουσία m-β-CD, χρησιμοποιώντας περιγραφική κινητική. Οι δοκιμές επεκτάθηκαν για να συμπεριλάβουν αλληλεπιδράσεις με το ασκορβικό οξύ, ένα φυσικό ισχυρό αντιοξειδωτικό, εφαρμόζοντας την μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης. Η κινητική μελέτη έδειξε ότι η m-β-CD μπορεί να παρεμποδίσει τη δέσμευση ελευθέρων ριζών των εκχυλισμάτων από OLL, αποδίδοντας χαμηλότερη στοιχειομετρία κατά την αντίδραση με την ελεύθερη ρίζα DPPH.