Παραλαβή δευτερογενών μεταβολιτών από το άνθος του φυτού crocus sativus L. και μελέτη της αντιοξειδωτικής τους δράσης και των συμπλόκων αυτών με DNA, tRNA και human serum albumin (HSA)
Authors: Κανάκης Χαράλαμπος 
Published: August 2021

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αρχικά (Κεφ. 1), αναφέρονται τα βοτανολογικά χαρακτηριστικά του φυτού Crocus sativus L. (Κρόκος), οι καλλιεργητικές τεχνικές ο τρόπος παραγωγής του μπαχαρικού saffron που είναι τα αποξηραμένα κόκκινα στίγματα του άνθους η οικονομική σημασία του φυτού και η χημική σύσταση των στιγμάτων και των πετάλων. Στη συνέχεια (Κεφ. 2) περιγράφονται οι τεχνικές παραλαβής των δευτερογενών μεταβολιτών του φυτού που χρησιμοποιήθηκαν με ιδιαίτερη έμφαση στην περιγραφή των θεωρητικών αρχών των υπέρηχων. Ακολούθως στο Κεφ. 3 παραθέτονται γενικές πληροφορίες σχετικά με τις αντιοξειδωτικές ουσίες και τις μεθόδους προσδιορισμού της αντιοξειδωτικής δράσης με έμφαση στη μέθοδο του 2,2-διφαινυλο-Ι-πικρυλυδραζυλίου (2,2-diphenyl-l-picrylhydrazyl, DPPH'). Στο Κεφ. 4 περιγράφονται τα βιομόρια DNA, tRNA και ανθρώπινη ορολευκωματίνη (Human Serum Albumin-HSA), ενώ στο Κεφ. 5 περιγράφονται οι φασματοσκοπικές τεχνικές (υπέρυθρη φασματοσκοπία με μετασχηματισμό Fourier, φασματοσκοπία Raman με μετασχηματισμό Fourier) και η εφαρμογή της φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού στον υπολογισμό των σταθερών συμπλοκοποίησης. Στα Κεφ. 6 και 7 περιγράφεται η απομόνωση των φλαβονοειδών των πετάλων του κρόκου, η μελέτη τους τόσο με φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού όσο και με την υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης καθώς και ο ποσοτικός τους προσδιορισμός. Ακολούθως πραγματοποιήθηκε παραλαβή του αιθέριου ελαίου αποξηραμένων στιγμάτων κρόκου διαφόρων ετών συγκομιδής, που αποξηράνθηκαν τόσο με την παραδοσιακή μέθοδο αλλά και με λυοφυλίωση, τόσο με κλασικές μεθόδους παραλαβής (μικροαπόσταξη-εκχύλιση σε οργανικό διαλύτη, υδροαπόσταξη) όσο και με εκχύλιση με υπέρηχους (Κεφ. 8 και 9). Έγινε ποιοτική ανάλυση του αιθέριου ελαίου με τη χρήση αέριου χρωματογράφου με φασματόμετρο μάζας. Τα αιθέρια έλαια που παραλήφθηκαν με την μικροαπόσταξη-εκχύλιση σε οργανικό διαλύτη έχουν διαφορετική χημική σύσταση από αυτά που παραλήφθηκαν με την εκχύλιση με υπέρηχους. Εντοπίστηκαν πέντε νέα πτητικά συστατικά που ανήκουν στην κατηγορία των C13-νορισοπρενοειδών και υπολογίστηκε ποσοτικά η σαφρανάλη και η 4-υδροξυ-2,6,6-τριμεθυλο-1-κυκλοεξεν-1-καρβοξαλδεΰδη με τη χρήση αέριου χρωματογράφου με ανιχνευτή φασματόμετρο μάζας και ιονισμού-φλογός αντίστοιχα. Διαπιστώθηκε ότι το αιθέριο έλαιο είναι πλούσιο σε σαφρανάλη και ότι όσο παλαιότερο είναι το δείγμα παρατηρείται μια μικρή τάση αύξησης της ποσότητας της σαφρανάλης (Κεφ. 8). Στο Κεφ. 9 όπου η παραλαβή του αιθέριου ελαίου έγινε με υδροαπόσταξη, ο ποσοτικός προσδιορισμός της σαφρανάλης πραγματοποιήθηκε με φασματοσκοπία Raman με μετασχηματισμό Fourier και τα αποτελέσματα ελέγχθηκαν και με αέρια χρωματογραφία. Διαπιστώθηκε ότι η φασματοσκοπία Raman με μετασχηματισμό Fourier μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον ποσοτικό προσδιορισμό της σαφρανάλης. Στο Κεφ. 10 περιγράφεται η παραλαβή των κροκινών από τα αποξηραμένα στίγματα καθώς και η παρασκευή κροκετίνης και διμεθυλοκροκετίνης. Η ταυτοποίηση των παραπάνω ενώσεων πραγματοποιήθηκε τόσο με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης όσο και με την υπέρυθρη φασματοσκοπία με μετασχηματισμό Fourier. Ακολούθως στο Κεφ. 11 ελέγχθηκε η αντιοξειδωτική δράση του αιθέριου ελαίου των στιγμάτων που παραλήφθηκε τόσο με υδροαπόσταξη όσο και με εκχύλιση με υπέρηχους, καθώς και των κροκινών, της κροκετίνης και της διμεθυλοκροκετίνης, με την μέθοδο του 2,2-διφαινυλ-1-πικρυλυδραζυλίου. Διαπιστώθηκε ότι η αντιοξειδωτική δράση των καροτενοειδών του κρόκου (κρόκινες) και των παραγώγων αυτών (κροκετίνη, διμεθυλοκροκετίνη) έχουν μεγαλύτερη αντιοξειδωτική δράση από αυτή του αιθέριου ελαίου. Η αντιοξειδωτική δράση της κροκετίνης και της διμεθυλοκροκετίνης αποκτούν μεγαλύτερο ενδιαφέρον από το γεγονός ότι οι κρόκινες μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό απαντούν με την υδρολυμένη τους μορφή που είναι η κροκετίνη ενώ η διμεθυλοκροκετίνη παράγεται μόνο εργαστηριακό και μπορεί και αυτή να χρησιμοποιηθεί εναλλακτικά ως αντιοξειδωτικό. Τέλος στα Κεφ. 12-14 και 15-17, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση των φλαβονοειδών και των συστατικών των στιγμάτων (σαφρανάλη, κροκετίνη και διμεθυλοκροκετίνη), με τα βιομόρια DNA, tRNA και FISA με τη χρήση της υπέρυθρης φασματοσκοπίας με μετασχηματισμό Fourier και με τη φασματοσκοπία υπεριώδους- ορατού. Ειδικότερα μελετήθηκε η μεταβολή στη δομή των βιομορίων καθώς επίσης υπολογίστηκαν οι σταθερές συμπλοκοποίησης των ενώσεων αυτών με τα βιομόρια. Τα συστατικά του κρόκου δημιουργούν αρκετά σταθερά σύμπλοκα με τα παραπάνω βιομόρια και λόγω της αντιοξειδωτικής δράσης που έχουν, τα προστατεύουν και κατ' επέκταση προστατεύουν τον ανθρώπινο οργανισμό από την οξειδωτική δράση των ελευθέρων ριζών.