Επίδραση της UV ακτινοβολίας και της υδατικής καταπόνησης στο φαινολικό περιεχόμενο και το αντιοξειδωτικό δυναμικό των φύλλων του φυτού Arbutus unedo (Ericaceae)
Creators: name: Κουφογιάννη, Αγαθή Χαραλάμπους
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: κερσιτρίνη
HPLC
DPPH
quercitrin

description: Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αύξηση του ενδιαφέροντος για την αξιοποίηση φυτικών συστατικών, τόσο στο πεδίο των Επιστημών Υγείας (παραγωγή φαρμάκων), όσο και σε εκείνο της Επιστήμης των Τροφίμων (τρόφιμα πλούσια σε βιοδραστικά συστατικά, κ.τ.λ). Μεταξύ των αβιοτικών παραγόντων που επηρεάζουν το μεταβολισμό των φυτών σημαντικό ρόλο φαίνεται ότι παίζει η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, κυρίως στη UV-B (280-315 nm). Η ανάγκη για καλύτερη κατανόηση των επιπτώσεων της έκθεσης των φυτών στη UV ακτινοβολία, αλλά και σε αλληλεπίδραση με άλλους κλιματικούς παράγοντες σε κυτταρικό επίπεδο, στους δευτερογενείς μεταβολίτες, τη μορφολογία, κ.λ.π., οδήγησε στην ανάπτυξη της Ευρωπαϊκής δράσης COST FA0906. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη της επίδρασης της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV-A, UV-B), σε συνδυασμό με υδατική καταπόνηση στο φαινολικό περιεχόμενο και το αντιοξειδωτικό δυναμικό των φύλλων κουμαριάς (Αrbutus unedo). H κουμαριά επιλέχθηκε ως φυτό της Μεσογειακής χλωρίδας που παρουσιάζει ενδιαφέρον για τη βιομηχανία των τροφίμων. Τα φύλλα του φυτού, που είναι πλουσιότερα από τον καρπό σε βιοδραστικά φλαβονοειδή, χρησιμοποιούνται για την παρασκευή εγχυμάτων για την αντιμετώπιση διαφόρων παθήσεων. Τα φυτά εκτέθηκαν σε τρεις συνθήκες ακτινοβολίας: α) ακτινοβολία UV-B μειωμένη κατά ~97%, β) ακτινοβολία UV-A και UV-B μειωμένη κατά ~95% και γ) υπεριώδης ακτινοβολία του περιβάλλοντος δίχως ή με υδατική καταπόνηση. Για την επίτευξη του αντικειμενικού σκοπού, εκχυλίσματα φύλλων εξετάστηκαν ως προς το περιεχόμενο σε ολικές φαινόλες, φλαβανόλες και φλαβονόλες, επιμέρους φαινολικές ενώσεις με HPLC σε συνδυασμό με φασματοσκοπία μαζών, υπεριώδους-ορατού και φθορισμού, ενώ η αντιοξειδωτική δράση εκτιμήθηκε με τη δοκιμή δέσμευσης της ρίζας DPPH•. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εποχή της δειγματοληψίας επηρεάζει το περιεχόμενο των φύλλων του φυτού του A. unedo σε ολικές ή επιμέρους φαινόλες. Υψηλότερη περιεκτικότητα σε ολικές φαινόλες είχαν τα φύλλα κατά το φθινόπωρο και το χειμώνα, με συνέπεια αυτές οι εποχές να κρίνονται ως οι καταλληλότερες για τη συλλογή του φυτικού υλικού. Με τον ολικό φθορισμό διαπιστώθηκε αρνητική επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας στη συγκέντρωση των ολικών κατεχινών στα φύλλα. Από την υγροχρωματογραφική ανάλυση των εκχυλισμάτων των φύλλων βρέθηκε ότι η θεογαλλίνη επηρεάζεται θετικά από την έκθεση σε UV-A ακτινοβολία και η κερσιτρίνη θετικά από την έκθεση στην UV-B ακτινοβολία και αρνητικά από την έκθεση μόνο στην UV-A ακτινοβολία. Η υδατική καταπόνηση δε φάνηκε να έχει κάποια συστηματική επίδραση στη συγκέντρωση των φαινολικών. Οι διαφορές που παρατηρήθηκαν στην αντιοξειδωτική δράση δεν παρουσίασαν κάποια συσχέτιση με το περιεχόμενο σε θεογαλλίνη ή κερσιτρίνη, αλλά με το περιεχόμενο σε ολικές φαινόλες. Διαπιστώθηκε θετική επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας μόνο στα φυτά που δέχονταν ταυτόχρονα λιγότερο βρόχινο νερό. Το φυτικό υλικό μπορεί να δώσει επομένως εκχυλίσματα με ικανοποιητική δραστικότητα σε κάθε εποχή, παρά τις όποιες εποχικές διαφορές παρατηρήθηκαν στο φαινολικό περιεχόμενό τους.
description: In recent years there has been increasing interest in the exploitation of plant material as sources of bioactive compounds that can be used in the field of Life Sciences (pharmaceuticals) or that of Food Science (food supplements, etc.). The levels of such compounds seem to be affected by various abiotic factors. Among those having an impact in the plant metabolism the exposure to ultraviolet (UV) radiation and in particular UV-B one (280-315 nm) seems to be crucial. The need for better understanding of the effects of plant exposure to UV radiation, but also in interaction with other climatic factors at cellular level, in secondary metabolites, morphology, etc., led to the development of the European action COST FA0906. Within the frame of this action, the aim of the present thesis was to study the effect of UV radiation and water limitation on the leaf phenolic content and composition, as well as on the antioxidant activity of the Mediterranean shrub Arbutus unedo using naturally growing plants submitted to 97% UV-B reduction (UVA), 95% UV-A+UV-B reduction (UV0) or near-ambient UV levels (UVBA) under two watering regimes (natural rainfall or 10-30% reduction). A. unedo was chosen because it is a common sclerophyllous woody Mediterranean species, typical of holm oak forests, which, in addition to its important ecological role has economic interest for the food and pharmaceutical industries. Total polar phenol (TPP), flavonol (TFLAVO), and flavanol (TFLAVA) contents, levels of eight phenols and antioxidant activity [DPPH●(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging] were measured for four consecutive seasons. Seasonal effects on the TPP, TFLAVO and TFLAVA content, as well as on some of the identified phenols, were evidenced, suggesting an ontogenetic and/or a possible temperature effect. Regardless of watering regime, UVBA-exposure decreased TFLAVA content (~1.33-fold), while UV-A and UV-B increased the amounts of theogallin (~1.42-fold) and quercitrin (~1.30-fold), respectively. Under reduced precipitation, antioxidant activity of UVBA-exposed leaves was higher (~1.20-fold) than that of UV0 leaves. Present findings contribute towards understanding UV and water availability impacts on naturally growing A. unedo plants. Furthermore, they could be useful towards the better exploitation of A. unedo leaves as a source of bioactive compounds by the food and pharmaceutical industries.