Rosa canina L. ve Rosa pimpinellifolia L. meyve ve köklerinde süperkritik CO2 ekstraksiyonu ile biyoaktif lipitlerin tespiti ve in vitro antioksidan özelliklerinin belirlenmesi
Supercritical CO2 extraction of Rosa canina L. and Rosa pimpinellifolia L. fruit and roots and determination of their bioactive lipids and in vitro antioxidant properties
Yazar: MERVE MACİT
Danışman: PROF. DR. ALİYE ARAS ; PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Kuşburnu, içerdiği çeşitli biyoaktif bileşikler sayesinde sağlık açısından önemlidir. Yüksek antioksidan içeriği ile özellikle kış aylarında grip ve soğuk algınlığı gibi hastalıklara karşı çay olarak tüketilmektedir. Ayrıca, kuşburnu tohum yağı yağ asitleri bakımından oldukça zengindir ve cilt hasarlarını tedavi etmek için kullanılır. Bu yağ, antimikrobiyal, antioksidan ve antiinflamatuvar özelliklere sahiptir ve genellikle soğuk sıkım gibi geleneksel yöntemlerle elde edilmektedir.
Bu çalışmanın amacı, Rosa canina L. ve Rosa pimpinellifolia L. türlerinin meyve ve kök kısımlarının süperkritik CO2 ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen ekstraktlarının biyoaktif yağ içeriklerini ve bu yağların antioksidan özelliklerini incelemektir.
R. canina ve R. pimpinellifolia'nın meyve kısımları, laboratuvar tipi cihaz kullanılarak süperkritik CO2 ekstraksiyon yöntemi ile işlenmiştir. Elde edilen ekstraktlardaki biyoaktif bileşikler GC-MS yöntemi ile belirlenmiştir. Aynı şekilde, meyve ve kök kısımlarının pilot boy cihazlarla süperkritik CO2 ekstraksiyonu gerçekleştirilmiş ve yağ asitleri içerikleri GC-FID ve GC-MSD yöntemleriyle tespit edilmiştir. Antioksidan kapasite, DPPH (2,2-Difenil-1-Pikrilhidrazil) ve CUPRAC (Bakır (II) İndirgen Antioksidan Kapasitesi) yöntemleriyle ölçülmüş, fenolik madde profili ise HPLC cihazı ile analiz edilmiştir.
Araştırma sonuçları, her iki kuşburnu türünün meyve ve kök CO2 ekstraktların yüksek miktarda yağ asidi içerdiğini göstermiştir. R. canina ve R. pimpinellifolia kök CO2 ekstraktlarında diğer çalışmalardan farklı olarak yağ asit içeriklerinin tespiti gerçekleştirilmiştir. Özellikle Omega 3 yağ asitleri her iki türde de yüksek oranlarda saptanmıştır. R. canina meyvesinde linoleik asit %48,31, R. pimpinellifolia meyvesinde ise %38,76 oranında tespit edilmiştir. R. pimpinellifolia kök kısmında bu oran %33,92, R. canina kök kısmında ise %30,19 olarak belirlenmiştir.
Biyoaktif içerikler açısından R. canina meyve CO2 ekstraktında 45 biyoaktif bileşen, R. pimpinellifolia meyve CO2 ekstraktında ise 59 biyoaktif bileşen tespit edilmiştir. Her iki meyve ekstraktında da yüksek miktarda karboksilik asitler saptanmıştır. R. canina ve R. pimpinellifolia meyve CO2 ekstraktlarında Diizobutil fitalat (1,2-Benzen dikarboksilik asit, butil 2-metilpropil ester) fitalat, Di-(2-etilheksil) fitalat, Skualen, Fitol ve Tiyofen, 2,3-dihidro- maddelerinin tespiti diğer çalışmalardan farklı olarak gerçekleştirilmiştir. Alkan gruplarından en yüksek değerler R. canina meyve ekstraktında heneikosan %5,16 ve nonadesan %4,81 oranında bulunurken, R. pimpinellifolia meyve ekstraktında tetrakosan %15,44 ve heneikosan %8,85 oranında tespit edilmiştir. Süperkritik CO2 ekstraktlarının antioksidan kapasite ölçümlerinde, en yüksek değerler DPPH yönteminde R. canina kök kısmında 32,67±2,24 mg TEAC/100 mL ve R. pimpinellifolia kök kısmında 45,11±4,99 mg TEAC/100 mL olarak belirlenmiştir. CUPRAC yönteminde ise R. canina meyvelerinde 35,10±4,78 mg TEAC/100 mL değerine ulaşılmıştır.
R. canina ve R. pimpinellifolia'nın meyve ve kök kısımlarından süperkritik CO2 ekstraksiyonu ile elde edilen ekstraktlarda toplam 14 fenolik madde belirlenmiştir. R. canina ve R. pimpinellifolia kök CO2 ekstraktlarında diğer çalışmalardan farklı olarak fenolik maddelerin tespiti gerçekleştirilmiştir. Bunlar arasında en yüksek değer, R. canina kök ekstraktında vanilin olarak 11,03 mg/100 mL oranında tespit edilmiştir.

Abstract:
Rosehip is important for health owing to the various bioactive compounds it contains.  With its high antioxidant content, it is especially consumed as tea during the winter months to combat illnesses such as flu and colds. In addition, rosehip seed oil is rich in fatty acids and is used to treat skin damage. This oil exhibits antimicrobial, antioxidant, and anti-inflammatory properties and is typically obtained through traditional methods such as cold pressing.
The aim of this study is to determine the bioactive oil contents and antioxidant properties of extracts obtained from the fruit and root parts of Rosa canina L. and Rosa pimpinellifolia L. species using the supercritical CO2 extraction method.
The fruit parts of R. canina and R. pimpinellifolia were processed using a laboratory-scale supercritical CO2 extraction device. The bioactive compounds in the obtained extracts were identified using the GC-MS method. Similarly, the supercritical CO2 extraction of the fruit and root parts was carried out using pilot models, and the fatty acid contents of the extracts were determined using GC-FID and GC-MSD methods. The antioxidant capacity was measured using DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl) and CUPRAC (Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity) methods, while the phenolic compound profile was analyzed using an HPLC device.
The results showed that the fruit and root CO2 extracts of both rosehip species contain high amounts of fatty acids. The determination of fatty acid contents in R. canina and R. pimpinellifolia root CO2 extracts was analysed differently from other studies. Omega-3 fatty acids were found in high proportions in both species. Linoleic acid was found to be 48.31% in the fruit of R. canina and 38.76% in the fruit of R. pimpinellifolia. In the root parts, these values were 33.92% for R. pimpinellifolia and 30.19% for R. canina.
In terms of bioactive contents, 45 bioactive components were detected in R. canina fruit CO2 extract and 59 bioactive components were detected in R. pimpinellifolia fruit CO2 extract. High amounts of carboxylic acids were detected in both fruit extracts. Both fruit extracts contained high amounts of carboxylic acids. The determination of Diisobutyl phthalate (1,2-Benzene dicarboxylic acid, butyl 2-methylpropyl ester) phthalate, Di-(2-ethylhexyl) phthalate, Squalene, Phytol and Thiophene, 2,3-dihydro- substances in R. canina and R. pimpinellifolia fruit CO2 extracts was determined differently from other studies. Among the alkane groups, the highest values were found in R. canina fruit extract as 5.16% heneicosane and 4.81% nonadenosane, whereas in R. pimpinellifolia fruit extract as 15.44% tetracosane and 8.85% heneicosane.  In the antioxidant capacity measurements of supercritical CO2 extracts, the highest values were found in the root parts of R. canina at 32.67±2.24 mg TEAC/100 mL and R. pimpinellifolia at 45.11±4.99 mg TEAC/100 mL using the DPPH method. In the CUPRAC method, the fruit of R. canina reached a value of 35.10±4.78 mg TEAC/100 mL.
A total of 14 phenolic compounds, including phenolic acids and flavonoids, were identified in the extracts obtained from the fruit and root parts of R. canina and R. pimpinellifolia through supercritical CO2 extraction. The determination of phenolic substances in R. canina and R. pimpinellifolia root CO2 extracts was different from other studies. Among these, the highest value was found in the root extract of R. canina with vanillin at 11.03 mg/100 mL.