A Research on Total Phenolic Content, Antioxidant Activity and Antimicrobial Effects of Various Food Wastes

Yıl 2014, Cilt: 17 Sayı: 2, 24 - 33, 26.12.2014

Fatma Zoral Özlem Turgay

https://doi.org/10.18016/ksujns.03907

Cited By: 9

Öz

The objectives of the present study were to determine the antioxidant and antimicrobial effects of the phenolic components which are available in the waste parts (peel and leaves) of the plants that are used in food industry. In this study, the peels of pistachio, orange, pomegranate, walnut and leaves of walnut and pepper were used; after they had been dried. The ground plants had been extracted by appropriate solvents such as ethanol, methanol, ethyl acetate, chloroform, acetone and pure water. Total phenolic contents of each extract were determined with Folin-Ciocalteu’s method. The phenolic substances were found maximum in pistachio peel pure water extracts with an amount of 2478.5 mgGAE/100g, minimum in orange peel ethyl acetate extracts with an amount of 441.3 mgGAE/100g. The antioxidant effect was defined by free radicals absorption activity in vitro DPPH (1,1-diphenil-2-pycril-hidrazil), reduction power effect and superoxide anion radical absorption activity. In this study BHT (butylated hidroxitoluen) was used as control. The percentages of DPPH available in the extracts of the 30 µg/ml plant concentration prepared by ethanol in DPPH free radical absorption activity were as follows; walnut leaves (66.1%)> pepper leaves (38.2%)> orange peel (32%)> BHT (29%)> walnut peel (27.9%)> pomegranate peel (25%)> pistachio peel (17.6%). The activity of the plant extracts which were prepared by pure water was lower than the activity of BHT which was a standard antioxidant. The average absorption activity values of superoxide anion radical were 40.5% ethanol extracts 27.4% in water extracts. The reduction power effect of the ethanol and water extracts of the plants were recorded lower than the reduction power effect of the standard antioxidant, BHT. The antimicrobial effects of the samples against Bacillus brevis, Candida albicans, Enterococcus faecalis, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli and Bacillus subtilis were determined by disc diffusion method. The inhibition zones that the plants formed were detected between 7-16 mm

Anahtar Kelimeler

Food Wastes, Antimicrobial Effect, Total Phenolic Content, Antioxidant Activity

Çeşitli Gıda Atıklarının Toplam Fenolik Madde İçeriğinin, Antioksidan ve Antimikrobiyel Aktivitelerinin Araştırılması

Öz

Bu çalışma gıda endüstrisinde kullanılan bitkilerin atık oluşturan kısımlarında (kabuk, yaprak) bulunan toplam fenolik bileşiklerin, antioksidan ve antimikrobiyel aktivitelerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada Antep fıstığı kabuğu, portakal kabuğu, nar kabuğu, ceviz kabuğu, ceviz yaprağı ve biber yaprağı kurutularak kullanılmıştır. Toz halindeki materyalin ekstraktsiyonunda metoda uygun olarak seçilen solventlerden etanol, metanol, etil asetat, kloroform, aseton veya saf su kullanılmıştır. Bitkilerin toplam fenolik madde miktarları Folin-Ciocalteu metoduna göre ölçülmüştür. Toplam fenolik madde miktarı en yüksek Antep fıstığı kabuğunun saf su ekstaktlarında (2478,5 mgGAE/100g), en düşük portakal kabuğunun etil asetat ekstraktlarında (441,3 mgGAE/100g) bulunmuştur. Antioksidan aktivite; DPPH (1,1-difenil-2-pikril-hidrazil) serbest radikalleri giderme aktivitesi, indirgeme kuvveti aktivitesi ve süperoksit anyon radikali giderme aktiviteleri incelenerek belirlenmiştir. Çalışmada BHT (butillendirilmiş hidroksitoluen) kontrol olarak kullanılmıştır. DPPH serbest radikali giderme aktivitesinin 30 µg/ml bitki konsantrasyonunun etanol ile hazırlanan ekstraktlarında kalan % DPPH sırasıyla ceviz yaprağı (%66,1)> biber yaprağı (%38,2)> portakal kabuğu (%32)> BHT (%29)> ceviz kabuğu (%27,89)> nar kabuğu (%25)> Antep fıstığı kabuğu (%17,6) şeklindedir. Saf su ile hazırlanan bitki ekstraktlarının aktivitesi standart antioksidan BHT’nin aktivitesinin altında kalmıştır. Süperoksit anyon radikalini giderme aktivitesi ortalama değerleri etanol ekstraktlarında %40,5, su ekstraktlarında %27,4’dır. Bitkilerin etanol ve su ekstraktlarının indirgeme kuvveti aktivitesi, BHT’nin indirgeme kuvveti aktivitesinin altında değerler vermiştir. Örneklerin antimikrobiyel aktiviteleri disk difüzyon yöntemi ile Bacillus brevis, Candida albicans, Enterococcus faecalis, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli ve Bacillus subtilis’e karşı araştırılmıştır. Örneklerin oluşturduğu inhibisyon zonları 7-16 mm oranında tespit edilmiştir

Anahtar Kelimeler

Gıda Atıkları, Antimikrobiyel Aktivite, Toplam Fenolik İçerik, Antioksidan Aktivite

Kaynakça

• Ak, T., 2006. Curcumin’in Antioksidan ve Antiradikal Özelliklerinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Erzurum, 86s.
• Ali-Shtayeh, M.S., Yaghmour, R.M.R., Faidi, Y.R., Salem, K., Al-Nuri, M.A. 1998. Antimicrobial Activity of 20 Plants Used in Folkloric Medicine in the Palestinian Area. Journal of Ethnopharmacology, 60(3):265-271.
• Bauer, A.W., Kirby, W.M.M., Sherries, J.C., Turck, M. 1966. Antibiotic Susceptibility Testing by a Standardized Single Disk Method. American Journal of Clinical Pathology, 45(4):493-496.
• Belitz, H.D., Grosch, W. 1995. Food Chemistry. Springer Verlag. Heidelberg, 992s.
• Blois, M.S. 1958. Antioxidant Determinations by the Use of a Stable Free Radical. Nature, 181:1199- 1200.
• Eken, S. 2007. Bazı Materyallerde Antioksidan Tayinleri. Yüksek Lisans Tezi. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. İstanbul. 94s.
• El, S.N. 2008. Türkiye’de Sıklıkla Tüketilen Bazı Gıdaların Toplam Fenolik Madde İçerikleri ve Antioksidan Aktiviteleri. 10. Gıda Kongresi, 21-23 Mayıs. Erzurum. s.45-48.
• Erdoğrul, Ö., Çiftçi E., Bozdoğan, H., Toroğlu, S. 2008. Antimicrobial Activity of Black Cumin Seed (Nigella sativa L.). Asian Journal of Chemistry, 21(1):467-470.
• Erdoğrul, Ö.T. 2002. Antibacterial Activities of Some Plant Pharmacuetical Biology, 40(4):269-273. in Folk Medicine,
• Erdoğrul, Ö.T., Çakıroğlu, E., Karaman, S. 2001. Antibacterial Activities of Helichrysum plicatum subsp. plicatum Extracts. The Sciences, 1(3):176- 178.
• Gülçin, İ., Mshvildadze, V., Gepdiremen, A., Elias, R. 2004. Antioxidant Activity of Saponins Isolated From Hederacolchiside-E and Hederacolchiside-F. Planta Medica, 70:561–563. Hederasaponin-C,
• Halliwell, B., Gutteridge, J.M.C. 1984. Oxygen Toxicity, Oxygen Radicals, Transition Metals and Disease. Biochemical Journal, 219:1.
• İşbilir, Ş.S. 2008.Yaprakları Salata-Baharat Olarak Tüketilen Aktivitelerinin İncelenmesi. Doktora Tezi. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Edirne. 117s.
• Jayaprakasha, G.K., Singh, R.P., Sakariah, K.K. 2001. Antioxidant Activity of Grape Seed (Vitis vinifera) Extracts on Peroxidation Models in vitro. Food Chemistry, 73:285-290.
• Kara, A.A. 2002. Bazı Şifalı Bitkilerin Helicobacter pylori’nin in vitro Üremesi Üzerine Aktiviteleri ve Antioksidan Özellikleri. Doktora Tezi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum. 76s.
• Kehrer, J.P., DiGiovanni, J. 1990. Comparison of Lung Injury Induced in 4 Strains of Mice by Butylated Hydroxytoluene. Toxicology Letters, 52(1):55-61.
• Moure, A., Cruz, J.M., Franco, D., Dominguez, J.M., Sineiro, J., Dominguez, H., Nunez, M.J., Parajo, J.C. 2001. Natural Antioxidants from Residual Sources. Food Chemistry, 72:145-171.
• Oğuz, A. 2008. Bazı Çerez Gıdaların Antioksidan Kapasiteleri. Yüksek Lisans Tezi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı. Tokat. 60s.
• Ouattara, B., Simard, R.E., Holley, R.A., Piette, G.J.P., Begin, A. 1997. Antibacterial Activity of Selected Fatty Acids and Essential Oils Against Six Meat Spoilage Organisms. International Journal of Food Microbiology, 37(2-3):155-162.
• Singh, R.P.,Murthy, K.N., Jayaprakasha, G.K. 2002. Studies Pomegranate (Punica granatum) Peel and Seed Extracts Using in Vitro Models. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50:81-86. of
• Singleton, V.L., Orthofer, R., Lamuela-Raventos, R.M. 1999. Analysis of Total Phenols and Other Oxidation Substrates and Antioxidants by Means of Folin-Ciocalteu Reagent. Methods in Enzymology, 299:152-178.
• Tosun, İ., Yüksel S. 2002. Üzümsü Meyvelerin Antioksidan Kapasitesi. Gıda Mühendisliği Dergisi, 6:40-46.
• Urzua, A., Caroli, M., Vasquez, L., Mendoza, L., Wilkens, M., Tojo, E. 1998. Antimicrobial Study of the Resinous Exudate and of Diterpenoids Isolated from Eupatorium salvia (Asteraceae). Journal of Ethnopharmacology, 62(3):251-254.
• Ünal, L.E. 2006. Türkiye Florasında Doğal Olarak Yetişen Bazı Bitki Türlerinin Antimikrobial ve Antioksidan Aktivitelerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Erzurum. 106s.
• Yen, G.C., Chen, H.Y. 1995. Antioxidant Activity of various Tea Extracts in Relation to Their Antimutagenicity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 43:27–32.
• Yiğit, D., Yiğit, N., Aktaş, E., Özgen, U. 2009. Ceviz (Juglans regia L.)’in Antimikrobiyel Aktivitesi. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 39(1-2):7-11.
• Young, I.S., Woodside, J.V. 2001. Antioxidants in Health and Disease. Journal of Clinical Pathology, 54:176-186.
• Zhishen, J., Mengcheng, T., Jianming, W. 1999. The Determination of Flavonoid Contents on Mulberry and their Scavenging Effects on Superoxide Radical. Food Chemistry, 64:555-559.