Kara mürverden (Sambucus nigra L.) derin ötektik çözücüler ile biyoaktif bileşenlerin ekstraksiyonu ve bileşenlerin karakterizasyonu
Extraction of bioactive components from elderberry (Sambucus nigra L.) with deep eutectic solvents and characterization of components
Yazar: RUVEYDA EYMEN ALPTEKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ÖZGEN
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada hem yenilebilir hem de tıbbi bir bitki olan kara mürverin (Sambucus nigra L.) kurutulmuş meyveleri, yeşil çözücülerden derin ötektik çözücüler (DÖÇ'ler) kullanılarak ultrason destekli ekstraksiyon (UDE) ile ekstraktlar elde edilmiştir. Hidrojen bağ alıcısı olarak kolin klorür ve 6 farklı hidrojen bağ donörü (sitrik asit, L-askorbik asit, fruktoz, sükroz, etilen glikol, gliserol) ile DÖÇ'ler sentezlenmiştir. DÖÇ ekstraktları, geleneksel organik çözücülerden etanol ve metanol çözücüleri kullanılarak elde edilen ekstraktlar ile karşılaştırılmıştır. Antioksidan aktiviteleri (DPPH ve ABTS), toplam monomerik antosiyanin madde miktarı (pH diferansiyel metodu) ve toplam fenolik madde miktarı (Folin–Ciocalteu) analizleri yapılmıştır. Ayrıca LC-MS/MS yöntemi ile fenolik madde kompozisyonu ve miktarları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre antioksidan aktiviteleri, toplam monomerik antosiyanin madde ve fenolik madde miktarı analizlerinde gliserol bazlı derin ötektik çözücü, ChCl:GLY:Su (1:1:2), etanol çözücüsünden daha iyi  sonuçlar vermiştir. Örneğin; toplam fenolik miktarı analizinde ChCl:GLY:Su (1:1:2) DÖÇ'ünde 4,216 mg GAE/g KM iken, %50 etanol-su çözeltisi 3,635 mg GAE/g KM ve metanol çözeltisi 5,014 mg GAE/g KM şeklinde bulunmuştur. LC-MS/MS yöntemiyle, gliserol bazlı DÖÇ'ün (14 adet fenolik madde) metanolden (8 adet fenolik madde) daha çok fenolik madde çeşidini ekstrakte ettiği ve 9 fenolik maddede etanolden daha çok miktarda fenolik madde miktarı ekstrakte ettiği gözlemlenmiştir. DÖÇ ile elde edilen kara mürver ekstraktlarında antosiyaninler (siyanidin-3-rutinosit klorür ve siyanidin-3-O-glukozit), flavonoidler (hesperidin ve kuersetin) ve fenolik asitler (klorojenik asit ve fumarik asit) bol miktarda bulunmuştur. Gliserol bazlı DÖÇ, yeşil çözücülerin çevreye ve insan sağlığına zararlı olan organik çözücülerden etanol ve metanole iyi bir alternatif olabileceğini göstermiştir. İklim değişikliği, çevre kirliliği ve sürdürülebilir yaşam için çevre dostu ürünleri yaygınlaştırmak gerekmektedir.

Abstract:
In this study, extracts were obtained from dried fruits of elderberry (Sambucus nigra L.), which is both an edible and medicinal plant, by ultrasound-assisted extraction (UAE) using deep eutectic solvents (DESs) from green solvents. DESs were synthesized with choline chloride as the hydrogen bond acceptor and 6 different hydrogen bond donors (citric acid, L-ascorbic acid, fructose, sucrose, ethylene glycol, and glycerol). DES extracts were compared with extracts obtained from conventional organic solvents (ethanol and methanol solvents). Antioxidant activities (DPPH and ABTS), total monomeric anthocyanin substance content (pH differential method), and total phenolic substance content (Folin-Ciocalteu) were analyzed. In addition, phenolic substance composition and amounts were examined by LC-MS/MS method. According to the results obtained, glycerol-based deep eutectic solvent, ChCl:GLY:Water (1:1:2), gave better results than ethanol solvent in the analysis of antioxidant activities, total monomeric anthocyanin, and phenolic substance content. For example; in the analysis of total phenolic content (Folin-Ciocalteu), ChCl:GLY:Water (1:1:2) DES was 4,216 mg GAE/g DM, while 50% ethanol-water solution was 3,635 mg GAE/g DM and methanol solution was 5,014 mg GAE/g DM. With the LC-MS/MS method, it was observed that glycerol-based DES (14 phenolic substances) extracted more phenolic substances than methanol (8 phenolic substances), extracted more phenolic substance amounts in 9 phenolic compounds than ethanol, and showed better performance. Anthocyanins (cyanidin-3-rutinoside chloride and cyanidin-3-O-glucoside), flavonoids (hesperidin), and phenolic acids (chlorogenic acid and fumaric acid) were found abundantly in elderberry extracts obtained by DES. Glycerol-based DES has shown that green solvents can be a good alternative to ethanol and methanol from organic solvents that are harmful to the environment and human health. It is necessary to popularize environmentally friendly products for climate change, environmental pollution, and sustainable life.