Determination of Antioxidant, Antimicrobial and Phytochemical Characteristics of Three Different Species From Scorzonera Genus

Abstract

Scorzonera mollis M. Bieb. subsp. mollis, Scorzonera papposa DC. ve Scorzonera semicana DC. türleri, Doğu Anadolu, Van ilinin yerel halkı tarafından gıda ve halk ilacı olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu üç Scorzonera taksonunun etanol bazlı ekstraktlarının ve geleneksel preparatlarının (infüzyonlarının) kimyasal bileşimini ve biyolojik aktivitelerini ortaya çıkarmayı amaçladık. Böylece, hem gıda hem de tıbbi endüstriler için potansiyel nutrasötik ve terapötik adaylara katkıda bulunabiliriz. Kimyasal bileşim, (total fenolikler, flavonoidler, hidroksisinnamik asitler) ve, özgün fenolik bileşikler analiz edildi. Ekstrelerin biyolojik aktiviteleri, antioksidan (FRAP, ORAC, ABTS ve DPPH) ve enzim inhibe edici potansiyelleri (pankreatik lipaz ve a-glukozidaz) değerlendirilerek ölçüldü. Spektrofotometrik çalışmalar, ekstraktların fenolikler bakımından zengin olduğunu, özellikle hidroksisinnamik asitler başta olmak üzere ekstraktların başlıca fitokimyasal bileşikleri olarak klorojenik asitlerin ve luteolin'in var olduğu yapılan HPLC-MS / MS çalışmaları ile doğrulandı. Biyolojik aktivite bulguları ile ilgili olarak, etanol bazlı ekstrelerin daha etkili antioksidan aktivite gösterdiği ve α-glukozidaz aktivitelerini etkin bir şekilde baskıladığı belirlendi. Her iki ekstrede de pankreas lipaz aktivitesi için güçlü baskılayıcı maddelerin olduğu tespit edildi. Bununla birlikte, ekstreler, kullanılan bakterilere karşı kayda değer bir antimikrobiyal aktivite gösteremedi. Bu çalışmada elde edilen bulgular, Scorzonera türlerinin reaktif oksijen türlerini ve serbest radikalleri inaktive edebilen ve aynı zamanda α-glukozidaz ve pankreatik lipaz aktivitelerini baskılayan zengin biyoaktif bileşik kaynaklarına sahip olduğunu göstermiştir.

Scorzonera mollis M. Bieb. subsp. mollis, Scorzonera papposa DC., and Scorzonera semicana DC. have been commonly utilized as food and folk medicine by local people of Van Province, Eastern Anatolia, Turkey. Therefore, we aimed to reveal chemical composition and biological activities of ethanol-based extracts and traditional preparations (infusions) of these three Scorzonera taxa. Thus, to find potential candidates of nutraceuticals and therapeutics both for food and medical industries. Chemical composition (total phenolics, total flavonoids, total hydroxycinnamic acids) and individual phenolic compounds were analyzed. Biological activities were measured by evaluation of antioxidant (FRAP, ORAC, ABTS, and DPPH) and enzyme inhibitory potentials (pancreatic lipase and α-glucosidase) of the extracts. Spectrophotometric studies showed that extracts were rich in phenolics, particularly hydroxycinnamic acids which were confirmed by HPLC-MS/MS studies that revealed the presence of chlorogenic acids and luteolin as major phytochemical compounds of the extracts. With regards to biological activities findings, it was determined that ethanol-based extracts showed better antioxidant activities and effectively suppressed the activities of α-glucosidase. Both of the extracts were found as strong suppressive agents of pancreatic lipase activity. However, the extracts didn't show any remarkable antimicrobial activities against several bacteria. Findings revealed that Scorzonera species were rich sources of bioactive compounds that able to deactivate reactive oxygen species and free radicals and as well as suppress the activities of α-glucosidase and pancreatic lipase.