«Αξιοποίηση των υποπροϊόντων της μεταποίησης Αρωματικών και Φαρμακευτικών φυτών για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας»

Διδακτορική Διατριβή uoadl:3328602 60 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Τμήμα Φαρμακευτικής
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2023-05-18
Έτος εκπόνησης:
2023
Συγγραφέας:
Ντίνα Ευανθία
Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Αν. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΕΚΤΑΡΙΟΣ ΑΛΗΓΙΑΝΝΗΣ (επιβλέπων)
Τομέας Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Τμήμα Φαρμακευτικής,
Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΛΕΞΙΟΣ-ΛΕΑΝΔΡΟΣ ΣΚΑΛΤΣΟΥΝΗΣ
Τομέας Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Τμήμα Φαρμακευτικής,
Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΣΟΦΙΑ ΜΗΤΑΚΟΥ
Τομέας Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Τμήμα Φαρμακευτικής,
Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Aν. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΚΡΙΤΣΑΝΙΔΑ ΜΑΡΙΝΑ
Laboratoire de Pharmacognosie, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques
Université Paris Descartes

ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΦΩΚΙΑΛΑΚΗΣ
Τομέας Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Τμήμα Φαρμακευτικής,
Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Αν. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΟΥΡΤΖΙΝΟΣ
Τομέας Επιστήμης & Τεχνολογίας Τροφίμων , Τμήμα Γεωπονίας
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Δρ. ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΓΡΗΓΟΡΙΑΔΟΥ, ΕΡΕΥΝΗΤΡΙΑ Β
Ινστιτούτο Γενετικής, Βελτίωσης και Φυτογενετικών Πόρων
Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός - ΔΗΜΗΤΡΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
«Αξιοποίηση των υποπροϊόντων της μεταποίησης Αρωματικών και Φαρμακευτικών φυτών για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας»
Γλώσσες διατριβής:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
«Αξιοποίηση των υποπροϊόντων της μεταποίησης Αρωματικών και Φαρμακευτικών φυτών για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας»
Περίληψη:
Τις τελευταίες δεκαετίες, παρατηρείται μία συνεχώς αυξανόμενη προτίμηση του καταναλωτικού κοινού για προϊόντα προερχόμενα από Αρωματικά Φαρμακευτικά Φυτά (ΑΦΦ), γεγονός που συνάδει με την ευρεία χρήση τους στη βιομηχανία φαρμακοκαλλυντικών και συμπληρωμάτων διατροφής. Ωστόσο, ως αποτέλεσμα των διαδικασιών μεταποίησης των ΑΦΦ για την παραγωγή των τελικών προϊόντων, έχει καταγραφεί η παραγωγή αναπόφευκτα μεγάλων ποσοτήτων υποπροϊόντων ή/και αποβλήτων τα οποία ελλείψει εναλλακτικών λύσεων απορρίπτονται στο περιβάλλον προκαλώντας σε αρκετές περιπτώσεις σοβαρά οικολογικά προβλήματα. Είναι σημαντικό επομένως να γίνει μια αξιολόγηση των προαναφερόμενων πρώτων υλών, ώστε να διερευνηθεί η δυνατότητα αξιοποίησής τους για την ανάπτυξη προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας.
Στην παρούσα διατριβή, η οποία αποτελεί συνέχεια της μεταπτυχιακής εργασίας με τίτλο «Παραλαβή και αξιολόγηση αιθέριων ελαίων και υποπροϊόντων της απόσταξής τους από καλλιεργούμενα φυτά του Νομού Κοζάνης», γίνεται μια συστηματική προσπάθεια ανάδειξης της αξίας των παραπροϊόντων που προέρχονται από την μεταποίηση γνωστών εμπορικών ΑΦΦ. Με βάση τα αποτελέσματα της προαναφερόμενης μεταπτυχιακής εργασίας ήταν σαφές ότι τα παραπροϊόντα της υδραπόσταξης ΑΦΦ χαρακτηρίζονται από πλούσιο φαινολικό φορτίο (>80mg GAE/g εκχ.) και υψηλή αντιοξειδωτική δράση (>70% αναστολή DPPH στα 200μg/ml), γεγονός που κατέστησε επιτακτική την ανάγκη για την περεταίρω μελέτη τους. Έτσι, αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτέλεσε η μελέτη προϊόντων ανώτερης και κατώτερης ποιότητας, όπως επίσης και υποπροϊόντων διαδικασιών μεταποίησης, καλλιεργούμενων ΑΦΦ, τόσο ως προς το χημικό τους περιεχόμενο όσο και ως προς τις βιολογικές ιδιότητές τους.
Πιο συγκεκριμένα, στα πλαίσια του προγράμματος EXANDAS, αντικείμενου του οποίου ήταν η αξιοποίηση των παραπροϊόντων ΑΦΦ για την ανάπτυξη προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, έλαβε χώρα η προμήθεια πρώτων υλών (α’ και β’ ποιότητας) και υποπροϊόντων (υδατικά εκχυλίσματα από την υδραπόσταξη, μη εμπορεύσιμες φυτικές ύλες, φυτικά υπολείμματα από την ατμοαπόσταξη) εμπορικών ΑΦΦ (Rosa damascena, Lavandula angustifolia, Hyssopus officinalis, Ocimum basilicum και Chamaemelum nobile). Αντίστοιχα, από την εταιρεία ‘Μπαγκατζούνης & Υιοί ΑΕΒΕ’ που εδρεύει στην Κοζάνη και τον Συνεταιρισμό ‘Κρήτες-Ριζοτόμοι’ που εδρεύει στα Χανιά προήλθαν προϊόντα και υποπροϊόντα της διαδικασίας διαλογής των ειδών Sideritis raeseri, Matricaria recutita, Origanum vulgare subspp. hirtum, Origanum dictamnus, Thymus vulgaris και Thymbra capitata ενώ η εταιρεία ‘ANASSA’ μας προμήθευσε με φύλλα α’ & β’ ποιότητας του είδους Aloysia citrodora, καθώς επίσης και υπολειμματικά υπέργεια τμήματα (Κεφάλαιο 1, Μέρος Β).
Η μελέτη των πρώτων υλών α’ ποιότητας πραγματοποιήθηκε με σκοπό την αξιολόγηση της ποιότητας των επιλεγμένων ΑΦΦ και την σύγκριση των παραγόμενων εκχυλισμάτων με τα αντίστοιχα που προκύπτουν από τα υποπροϊόντα της μεταποίησής τους. Η παραλαβή των αιθέριων ελαίων έγινε με την κλασική υδραπόσταξη και την υποβοηθούμενη υδραπόσταξη με μικροκύματα, ενώ τα εκχυλίσματα παρασκευάστηκαν με τις τεχνικές της αφέψησης και της υποβοηθούμενης διαβροχής με υπερήχους. Αντίστοιχα, η επεξεργασία των πρώτων υλών β΄ ποιότητας υποπροϊόντων πραγματοποιήθηκε με διάφορες τεχνικές, όπως είναι η κλασική υδραπόσταξη, η διαβροχή (κλασική και υποβοηθούμενη με υπερήχους και μικροκύματα), η υγρή-υγρή εκχύλιση και η τεχνική της προσρόφησης σε μακρόπορες ρητίνες. Το σύνολο των παρασκευασμάτων αξιολογήθηκαν ως προς το χημικό φορτίο τους με (α) απλές και συζευγμένες χρωματογραφικές και φασματοσκοπικές τεχνικές (HPTLC: High Performance Thin Layer Chromatography, HPLC: High Performance Liquid Chromatography, LC-MS: Liquid Chromatography – Mass Spectrometry, GC-MS: Gas Chromatography – Mass Spectrometry, NMR:Nuclear Magnetic Resonance), και (β) χρωματομετρικές μεθόδους (προσδιορισμός ολικού φαινολικού φορτίου, προσδιορισμός ολικού περιεχομένου σε φλαβονοειδή). Επίσης, η πλειονότητα των παραγόμενων εκχυλισμάτων και εμπλουτισμένων κλασμάτων αξιολογήθηκε ως προς τις βιολογικές τους ιδιότητες, όπως είναι η ικανότητα εξουδετέρωσης των ελευθέρων ριζών (DPPH, ABTS), αλλά και η ανασταλτική επίδραση έναντι των ενζύμων τυροσινάση, ελαστάση και κολλαγενάση.
Λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα των προαναφερόμενων ελέγχων, καθώς επίσης τις αποδόσεις των εφαρμοζόμενων διαδικασιών και τη σταθερότητα στην ποιότητα των πρώτων υλών, εξήχθησαν συμπεράσματα για τη δυνατότητα αξιοποίησης όλων των εξεταζόμενων προϊόντων κατώτερης ποιότητας και των υποπροϊόντων των επιλεγμένων ΑΦΦ. Πιο συγκεκριμένα, στην περίπτωση του είδους Rosa damascene (Κεφάλαιο 2, Μέρος Β), το υδατικό εκχύλισμα που προκύπτει από την διαδικασία υδραπόσταξης για την παραγωγή του ροδέλαιου, αλλά και το φαινολικό του κλάσμα, αποδείχτηκε ότι διαθέτουν πλούσιο φαινολικό φορτίο (>200 mg GAE/g εκχ.), υψηλή περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή (>100 mg QUE/g εκχ.) και αξιοσημείωτη αντιοξειδωτική δράση (IC50 24.8μg/ml). Η ανάλυση αρκετών δειγμάτων των προϊόντων της βιομηχανικής επεξεργασίας των ροδοπέταλων (ροδέλαιο, ‘absolute’ και ‘concrete’) ανέδειξε την σταθερά καλή ποιότητα της πρώτης ύλης. Επίσης, οι αποδόσεις των διαδικασιών επεξεργασίας του υποπροϊόντος ήταν υψηλές και αρκετά επαναλήψιμες, γεγονός που κατέστησε επιτακτική την ανάγκη ανάπτυξης μεθοδολογίας για την εκμετάλλευσή του. Προκειμένου να διερευνηθεί η δυνατότητα αξιοποίησης του υδατικού εκχυλίσματος της υδραπόσταξης των ροδοπέταλων σε βιομηχανική κλίμακα αποφασίστηκε ο έλεγχος της σταθερότητας της ποσοτικής και ποιοτικής σύστασης της πρώτης ύλης και των προϊόντων της. Έτσι, πραγματοποιήθηκε συλλογή δειγμάτων από τον ίδιο αποστακτήρα διαφορετικές μέρες παραγωγής, δειγμάτων του ίδιου αποστακτήρα την ίδια μέρα παραγωγής και δειγμάτων από διαφορετικούς αποστακτήρες. Τα συλλεγμένα υδατικά εκχυλίσματα επεξεργάστηκαν με προσροφητική ρητίνη XAD-4 και εκχύλιση κατ’ αντιρροή ώστε να παραληφθεί το ωφέλιμο φαινολικό κλάσμα. Η μελέτη των αρχικών δειγμάτων και των παρασκευασμάτων τους, ως προς το χημικό τους φορτίο και τις βιολογικές ιδιότητες, ανέδειξε την ικανοποιητική σταθερότητα στις αποδόσεις των διαδικασιών και στη σύσταση των τελικών προϊόντων της επεξεργασίας, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι εφικτή η αξιοποίηση του υποπροϊόντος. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε πιλοτική παρασκευή του εμπλουτισμένου εκχυλίσματος σε φαινόλες και με τις δυο τεχνικές (επεξεργασία με ρητίνη και υγρή-υγρή εκχύλιση), κι αποδείχθηκε ότι είναι δυνατή η βιομηχανική αξιοποίηση του υδατικού υποπροϊόντος της υδραπόσταξης του ροδέλαιου, είτε με τη χρήση προσροφητικών ρητινών είτε με την εφαρμογή της υγρής – υγρής εκχύλισης, για την παραγωγή ενός εκχυλίσματος με υψηλό φαινολικό φορτίο, μεγάλη περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή, αξιοσημείωτη αντιοξειδωτική δράση και αξιόλογες αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Ωστόσο, η τεράστια ημερησίως παραγόμενη ποσότητα του υδατικού υποπροϊόντος, η δυσκολία συντήρησής του για μεγάλο χρονικό διάστημα και το υψηλό κόστος μεταφοράς του σε μονάδες επεξεργασίας είναι αναγκαίο να ληφθούν υπόψη για την επιλογή της καταλληλότερης διαδικασίας. Η προκαταρκτική τεχνοοικονομική μελέτη, η οποία έλαβε χώρα στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, έδειξε ότι από άποψη κόστους είναι εφικτή και συμφέρουσα η εκμετάλλευση του υδατικού υποπροϊόντος της απόσταξης του ροδέλαιου, το οποίο μέχρι σήμερα απορρίπτεται ως απόβλητο στο περιβάλλον. Η προκαταρκτική έρευνα αγοράς που πραγματοποιήθηκε από την εταιρεία ‘GALEN-N Ltd’, η οποία διαθέτει ένα σημαντικό αριθμό συνεργαζόμενων εταιρειών παγκοσμίως, έδειξε ότι στην αγορά υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός εταιρειών που ενδιαφέρονται να αξιοποιήσουν το συγκεκριμένο εκχύλισμα ως πρώτη ύλη για την ανάπτυξη καλλυντικών προϊόντων και συμπληρωμάτων διατροφής με αντιγηραντικές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες.
Από την άλλη μεριά, η μελέτη των προϊόντων και των υποπροϊόντων (φυτικά υπολείμματα) της βιομηχανικής ατμοαπόσταξης των φυτών Lavandula angustifolia (Λεβάντα), Hyssopus officinalis (Ύσσωπος), Ocimum basilicum (Βασιλικός) και Chamaemelum nobile (Χαμομήλι) (Κεφάλαιο 3, Μέρος Β) έδειξε ότι (α) η πρώτη ύλη των μελετημένων ΑΦΦ χαρακτηριζόταν από αποδεκτή ποιότητα και σταθερή σύσταση, όπως φάνηκε από την ανάλυση πτητικών συστατικών μιας σειράς δειγμάτων αιθέριων ελαίων, (β) τα υποπροϊόντα της ατμοαπόσταξης της λεβάντας και του ύσσωπου παρουσιάζουν μεγαλύτερη δυνατότητα εκμετάλλευσής τους για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, λόγω του υψηλού φαινολικού φορτίου, της αξιόλογης ικανότητας εξουδετέρωσης των ελευθέρων ριζών και της ικανοποιητικής επαναληψιμότητας στη σύσταση των παραγόμενων παρασκευασμάτων. Αντιθέτως, στις άλλες περιπτώσεις η μεγάλη διακύμανση στις αποδόσεις των εμπλεκόμενων διαδικασιών και τη σύσταση των παραγόμενων εκχυλισμάτων δημιούργησε αμφιβολίες σχετικά με τη δυνατότητα της βιομηχανικής αξιοποίησής τους.
Εκτός των παραπροϊόντων της απόσταξης ΑΦΦ για την παραγωγή αιθέριων ελαίων, στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν υποπροϊόντα της διαδικασίας διαλογής των εμπορεύσιμων τμημάτων επιλεγμένων ΑΦΦ, όπως είναι τα είδη Sideritis raeseri, Matricaria recutita, Origanum vulgare subspp. hirtum, Origanum dictamnus, Thymus vulgaris και Thymbra capitata (Κεφάλαιο 4, Μέρος Β). Απώτερος στόχος ήταν η διερεύνηση της δυνατότητας αξιοποίησης των υποπροϊόντων της διαδικασίας μεταποίησης των προαναφερόμενων ΑΦΦ, μέσω της σύγκρισης της χημικής σύστασης και τη αντιοξειδωτικής δράσης με τις αντίστοιχες εμπορεύσιμες φυτικές πρώτες ύλες. Αρχικά πραγματοποιήθηκε η παραλαβή και η συγκριτική μελέτη της χημικής σύστασης των αιθερίων ελαίων που προέκυψαν μετά από την εφαρμογή της διαδικασίας της υδραπόσταξης. Στη συνέχεια, έλαβε χώρα η συγκριτική μελέτη των υδατικών εκχυλισμάτων που προέκυψαν από την προαναφερόμενη διαδικασία, των εμπλουτισμένων σε φαινόλες κλασμάτων τους που παραλήφθηκαν μετά από επεξεργασία με ρητίνες, αλλά και των υδατοαλκοολικών εκχυλισμάτων των εξεταζόμενων φυτικών πρώτων υλών που παρασκευάσθηκαν με την εκχύλιση σε μικροκύματα καθώς και με την τεχνική της διαβροχής και τη χρήση υπερήχων. Τα προαναφερόμενα παρασκευάσματα αξιολογήθηκαν ως προς το φυτοχημικό τους προφίλ, το περιεχόμενο σε φαινόλες και φλαβονοειδή, αλλά και την αντιοξειδωτική δραστικότητα και συγκεκριμένα την ικανότητά τους να εξουδετερώνουν τις ελεύθερες ρίζες. Τα αποτελέσματα των ελέγχων έδειξαν ότι τα υποπροϊόντα και παραπροϊόντα της διαδικασίας μεταποίησης των εξεταζόμενων ΑΦΦ αποτελούν αξιόλογες φυσικές πρώτες ύλες, τόσο για την ανάπτυξη τελικών προϊόντων όσο και την απομόνωση φυσικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, καθώς παρουσιάζουν μεγάλες ομοιότητες με τα αντίστοιχα εμπορεύσιμα φυτικά υλικά α’ ποιότητας. Ωστόσο, απαιτείται διερεύνηση της ποιότητας των πρώτων υλών και των παρασκευασμάτων σε πιλοτική κλίμακα, ενώ καθοριστικός παράγοντας είναι και η σταθερότητας της σύστασης και των ιδιοτήτων των υπό εκμετάλλευση υποπροϊόντων της μεταποίησης των ΑΦΦ.
Στο πέμπτο κεφάλαιο του δεύτερου μέρους περιγράφεται η μελέτη του παραπροϊόντος της διαδικασίας παραλαβής του στίγματος (σαφράν) που είναι το εμπορικώς εκμεταλλεύσιμο τμήμα του ανθών του κρόκου (Crocus sativus). Τα τέπαλα του άνθους, τα οποία αποτελούν και το μεγαλύτερο μέρος τους (> 95 %), μέχρι σήμερα απορρίπτονται στα χωράφια. Σύμφωνα με πληθώρα επιστημονικών μελετών τα τέπαλα του φυτού είναι πλούσια σε φλαβονοειδή με αξιόλογες βιολογικές ιδιότητες. Λόγω της αξιοσημείωτης ετήσιας παραγωγής τεπάλων, κατά την περίοδο συλλογής των στιγμάτων του κρόκου στην περιοχή της Κοζάνης, η αξιοποίησή τους για την παρασκευή εκχυλισμάτων με σημαντικές αντιοξειδωτικές και πιθανότατα αντιγηραντικές ιδιότητες, αποτέλεσε μια ελκυστική εναλλακτική για τη διαχείρισή τους. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν ξηρά και κατεψυγμένα τέπαλα και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των πειραματικών διεργασιών παραλαβής των φλαβονοειδών σε εργαστηριακή κλίμακα για τα εκχυλίσματα που προήλθαν με τις τεχνικές διαβροχής υποβοηθούμενης με μικροκύματα (MicroWave assisted Extraction – MWE) και υπερήχους (UltraSound assisted Extraction) με στόχο να επιλεχθεί η κατάλληλη μεθόδος για την παρασκευή του εμπλουτισμένου εκχυλίσματος σε πιλοτική κλίμακα, με βάση τα αποτελέσματα της αξιολόγησης του χημικού περιεχομένου και της ικανότητας εξουδετέρωσης της ελεύθερης ρίζας DPPH. Με σκοπό την απομάκρυνση των αδρανών σακχάρων και την παραλαβή εμπλουτισμένων σε βιοδραστικά φλαβονοειδή εκχυλισμάτων, τα υδατικά εκχυλίσματα των κατεψυγμένων τεπάλων, τα οποία προέκυψαν τόσο από την εκχύλιση με μικροκύματα όσο και από την κλασική διαβροχή, χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία της προσρόφησης σε ρητίνη XAD-4 από την οποία προέκυψαν εμπλουτισμένα εκχυλίσματα πλούσια σε φαινολικό φορτίο (>70-150 mg GAE/g εκχ.). Τα αποτελέσματα της προαναφερόμενης μελέτης έδειξαν ότι τα κατεψυγμένα τέπαλα του είδους Crocus sativus αποτελούν μία αξιόλογη πρώτη ύλη, από την οποία είναι δυνατό να προκύψει ένα εκχύλισμα πλούσιο σε φαινολικά παράγωγα και ιδιαίτερα σε φλαβονοειδή και ανθοκυανίνες. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση της διακύμανσης στην ποιοτική και ποσοτική σύσταση, τόσο της πρώτης ύλης όσο και του παραγόμενου εκχυλίσματος. Επίσης, απαιτείται η πραγματοποίηση μιας τεχνοοικονομικής μελέτης με σκοπό τη διερεύνηση αξιοποίησης του εμπλουτισμένου εκχυλίσματος με βάση το κόστος παραγωγής και την εμπορική αξία του.
Στο έκτο κεφάλαιο (Μέρος Β) περιλαμβάνεται η μελέτη προϊόντων κατώτερης ποιότητας από τη διαδικασία διαλογής των φύλλων α’ ποιότητας του είδους Aloysia citrodora. Κατά τη διαδικασία της διαλογής στην εταιρεία ‘ANASSA’, εκτός από το υποπροϊόν από μίσχους στελέχη και άλλα απορριπτέα υπέργεια τμήματα, προκύπτει μία σημαντική ποσότητα φυτικής πρώτης ύλης που χαρακτηρίζεται ως δεύτερης διαλογής (κατώτερης ποιότητας) και μέχρι σήμερα στην πλειονότητά της παραμένει ανεκμετάλλευτη. Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη μεταξύ φυτικού υλικού λουΐζας πρώτης και δεύτερης διαλογής καθώς και υποπροϊόντος που προκύπτει κατά τη διαδικασία της διαλογής των φύλλων. Αρχικά μελετήθηκαν τα αφεψήματα από φύλλα α’ και β’ ποιότητας και από τα αποτελέσματα αναδείχτηκαν η παρόμοια σύστασή τους και οι παραπλήσιες αντιοξειδωτικές ιδιότητές τους. Στη συνέχεια, οι φυτικές πρώτες ύλες β΄ ποιότητας (ή δεύτερης διαλογής) και υποπροϊόντος εκχυλίστηκαν με τη μέθοδο της διαβροχής με μικροκύματα σε διάφορα πειράματα μεταβάλλοντας τις παραμέτρους του χρόνου εκχύλισης και της αναλογίας φυτού/διαλύτη. Τα υδατικά εκχυλίσματα που προέκυψαν επεξεργάστηκαν και με ρητίνες για την παραλαβή εμπλουτισμένων κλασμάτων. Όλα τα εκχυλίσματα που έχουν προκύψει από την πρώτη ύλη δεύτερης διαλογής, ιδιαιτέρως τα παρασκευάσματα που προέκυψαν από την επεξεργασία με προσροφητική ρητίνη, εμφάνισαν πολύ υψηλό φαινολικό φορτίο (200-400 mg GAE/g εκχ). Από την άλλη μεριά, τα εκχυλίσματα που προήλθαν από το υποπροϊόν εμφάνισαν χαμηλότερο φαινολικό φορτίο (50-150 mg GAE/g εκχ) και περιορισμένη περιεκτικότητα σε σύγκριση με τα παρασκευάσματα που προήλθαν από την πρώτη ύλη β’ ποιότητας, γεγονός που αποδίδεται στη μεγάλη περιεκτικότητα σε ξυλώδη τμήματα με φτωχό φαινολικό περιεχόμενο. Εκτός από τα απλά φαινολικά παράγωγα, η λουΐζα περιέχει φαινυλοπροπανοειδικούς γλυκοσίδες που παρουσιάζουν ιδιαίτερο φαρμακολογικό ενδιαφέρον. Έτσι, το φυτικό υλικό δεύτερης ποιότητας μελετήθηκε για την παρασκευή ενός εκχυλίσματος με υψηλή περιεκτικότητα σε ακτεοσίδη και αξιόλογες αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Κατά την αναζήτηση βέλτιστων συνθηκών με την τεχνική της επιταχυνόμενης εκχύλισης (ASE) (ή εκχύλισης υπό πίεση (PLE)) για την παραλαβή εκχυλίσματος με υψηλό φαινολικό φορτίο, πλούσιο περιεχόμενο σε φλαβονοειδή, σημαντική περιεκτικότητα σε ακτεοσίδη (φαινυλοπροπανοειδές με αξιοσημείωτες βιολογικές ιδιότητες) και αξιόλογη ικανότητα εξουδετέρωσης των ελευθέρων ριζών εφαρμόσθηκε η μεθοδολογία DOE (Design Of Experiments) και πραγματοποιήθηκαν 30 εκχυλίσεις εις διπλούν. Με βάση τα αποτελέσματα καθορίστηκαν οι τιμές των παραμέτρων (θερμοκρασία, στατικός χρόνος εκχύλισης, σύσταση υδατοαλκοολικού μίγματος διαλυτών, αριθμός των κύκλων εκχύλισης) που δίνουν τις καλύτερες αποκρίσεις {απόδοση εκχύλισης (48.5%), ολικό φαινολικό φορτίο (186.2mg GAE/g εκχ), ολικό περιεχόμενο σε φλαβονοειδή (99.1mg QUE/g εκχ), αντιοξειδωτική δράση (99.8% Αναστολή DPPH στα 50μg/ml και 79.6% Αναστολή ABTS στα 50μg/ml) και περιεκτικότητα σε ακτεοσίδη (36.1%)}.
Συμπερασματικά, από την παραπάνω μελέτη προκύπτει ότι τα υποπροϊόντα, που παράγονται σε πολύ μεγάλες ποσότητες κατά τη διαδικασία μεταποίησης των ΑΦΦ, αποτελούν μια τεράστια δεξαμενή πολύτιμων μεταβολιτών με σημαντικές βιολογικές ιδιότητες (αντιοξειδωτικές, αντιμικροβιακές κ.ά.) και κρίνεται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησής τους για την ανάπτυξη φυσικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας αντί να αντιμετωπίζονται ως «απόβλητα» και να απορρίπτονται στο περιβάλλον.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Επιστήμες Υγείας
Λέξεις-κλειδιά:
Αρωματικά Φαρμακευτικά Φυτά, απόσταξη, αιθέριο έλαιο, υδροσόλα, εκχύλιση, σάκχαρα, φαινολικά εμπλουτισμένα κλάσματα, φαινολικό φορτίο, φλαβονοειδικό φορτίο, αντιοξειδωτική δράση, διαλογή, υποπροϊόντα, παραπροϊόντα, φυτικά υπολείμματα, προϊόν προστιθέμενης αξίας, τριαντάφυλο, Rosa damascena, λεβάντα, Lavandula angustifolia, ύσσωπος, Hyssopus officinalis, βασιλικός, Ocimum basilicum, χαμομήλι, Chamaemelum nobile), τσάι του βουνού, Sideritis raeseri, Matricaria recutita, ρίγανη, Origanum vulgare, δίκταμο, Origanum dictamnus, θυμάρι, Thymus vulgaris, κεφαλοθύμαρο, Thymbra capitata, κρόκος, σαφράν, Crocus sativus, λουΐζα, Aloysia citrodora
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
569
Αριθμός σελίδων:
538
Αρχείο:
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2028-05-18.

PhD_Evanthia_Dina.pdf
23 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2028-05-18.