Extraktion och analys av taiwanesiska grön Propolis
Summary
Vi presenterar ett protokoll för att extrahera och karakterisera taiwanesiska grön propolis som uppvisar antibakteriella aktiviteten med etanol som lösningsmedel.
Abstract
Taiwanesiska grön propolis är rik på prenylated flavonoider och uppvisar ett brett spektrum av biologiska aktiviteter, såsom antioxidant, antibakteriell, och mot cancer. De bioaktiva föreningarna av taiwanesiska grön propolis är propolins, nämligen C, D, F och G. Koncentrationen av propolins i taiwanesiska grön propolis varierar beroende på säsong och geografisk plats. Därför är det viktigt att upprätta en standard och repeterbar rutin för kvalitetsbestämning av taiwanesiska grön propolis. Här presenterar vi ett protokoll som använder etanol-baserat extraktion, högpresterande vätskekromatografi och en antibakteriell aktivitet analys för att karakterisera taiwanesiska grön propolis kvalitet. Denna metod visar att 95% och 99,5% etanol extraktioner uppnå maximala torrsubstans avkastningen från taiwanesiska grön propolis, vilket därmed ger de högsta koncentrationerna av propolins som har antibakteriella egenskaper. Enligt dessa resultat anses detta protokoll pålitliga och repeterbara för kvalitetsbestämning av taiwanesiska grön propolis.
Introduction
Propolis är en naturligt hartsartade blandning som produceras av bee arten Apis mellifera. Propolis har använts sedan urminnes tider i diverse läkemedel. En studie rapporterade nyligen att propolis är fördelaktigt för förebygga mikrobiella infektioner och inflammation1. Ett flertal studier har visat att de viktigaste bioaktiva föreningarna i propolis är flavonoider, fenol syra estrar, prenylated p-coumaric syror och diterpenic syror2,3. Hittills har har 10 prenylated flavanon derivat från taiwanesiska grön propolis identifierats genom högpresterande vätskekromatografi (HPLC)4,5,6,7. Den vanligast förekommande bland dessa är propolins C, D, F och G5,7. De betydande biologiska effekterna av taiwanesiska grön propolis är korrelerade med dess höga innehåll av propolins8.
Koncentrationerna av bioaktiva föreningar i propolis varierar kraftigt beroende på säsong och geografisk plats som propolis är framställda. Europeiska propolis innehåller huvudsakligen flavonoid aglycone och fenol syror9. De stora bioaktiva föreningarna i propolis från Brasilien är prenylated p-coumaric syror, artepillin C10. En studie visade att säsongen är en kritisk faktor för bestämning av totala propolin innehållet i taiwanesiska grön propolis11. Propolin innehållet i taiwanesiska grön propolis är högst på sommaren (maj – juli) och lägst i vinter11. Egenskapen antibakteriella propolis har varit allmänt anses vara en indikator för biologisk aktivitet. Allmänhet, proverna av propolis som samlats in från olika regioner har ställt en liknande antibakteriella egendom; till exempel det är generellt effektivt mot nästan alla grampositiva bakterier och uppvisar en begränsad antibakteriell effekt mot gramnegativa bakterier10,12,13. Synergistiska interaktioner mellan flavonoider i propolis visades ha en antibakteriell effekt14. Dessutom rapporterades taiwanesiska grön propolis har en antimikrobiell effekt mot grampositiva bakterier15. Dessutom identifierat en studie också en antimikrobiell effekt från växelverkan mellan propolins i taiwanesiska grön propolis8.
Karakterisering av de bioaktiva föreningarna i propolis är svårt eftersom dess kemiska sammansättning kan variera beroende på dess källa ursprung. Det är därför nödvändigt att fastställa en genomförbar och upprepningsbar metod för kvalitetsbestämning av den taiwanesiska grön propolis. Dock har inget standard förfarande fastställts för taiwanesiska grön propolis utvinning och efterföljande funktionell analys. Flera metoder som omväxlande gäller organiska och oorganiska lösningsmedel har föreslagits för propolis utvinning16,17,18,19,20. Eftersom propolis är en lipofila blandning, har studier visat att ekologiska utvinning är bättre än oorganiska utvinning8,18,19. Totala propolin koncentrationen i taiwanesiska grön propolis och dess antibakteriella egenskaper är viktiga indikatorer för kvaliteten på taiwanesiska grön propolis. Således, syftet med denna studie är att presentera ett protokoll för att extrahera och karaktärisera den antibakteriella egenskaper av taiwanesiska grön propolis med etanol som lösningsmedel.
Protocol
Representative Results
Discussion
En studie rapporterade att maceration, använder olika koncentrationer av etanol, skulle kunna användas för brasilianska propolis utvinning17; processen var dock tidskrävande17. Det tog minst 10 dagar för att extrahera de bioaktiva föreningarna, såsom fenolföreningar innehåll, från brasilianska propolis17. Alternativt, etanol utvinning i kombination med värme vid 37 ° C, 50 ° C eller 70 ° C i 30 min har föreslagits för att extrahera br…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta manuskript redigerades av Wallace akademiska redigering.
Materials
| ethanol | Sigma-Aldrich | E7023 | |
| Whatman no. 4 filter paper | Sigma-Aldrich | WHA1004125 | |
| methanol | Sigma-Aldrich | 34860 | |
| reverse phase RP-18 column | Phenomenex Inc. | 00G-0234-E0 | |
| Staphylococcus aureus | ATCC | BCRC 10780 | |
| Escherichia coli | ATCC | BCRC 10675 | |
| tryptic soy broth | Sigma-Aldrich | 22092 | |
| nutrient broth | Sigma-Aldrich | 70122 | |
| dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| spice grinder | Waring | WSG60K | |
| microplate Reader | Molecular Devices | EMAX PLUS | |
| HPLC system | Agilent | 1200 Series | |
| vacuum evaporation | BÜCHI | Rotavapor R-215 |
References
- Zabaiou, N., et al. Biological properties of propolis extracts: Something new from an ancient product. Chemistry and Physics of Lipids. 207 (Pt B), 214-222 (2017).
- Bankova, V. B., De Castro, S. L., Marcucci, M. C. Propolis: Recent advances in chemistry and plant origin. Apidologie. 31 (1), 3-15 (2000).
- Park, Y. K., Alencar, S. M., Aguiar, C. L. Botanical origin and chemical composition of Brazilian propolis. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (9), 2502-2506 (2002).
- Chen, C. N., Wu, C. L., Shy, H. S., Lin, J. K. Cytotoxic prenylflavanones from Taiwanese propolis. Journal of Natural Products. 66 (4), 503-506 (2003).
- Chen, C. N., Weng, M. S., Wu, C. L., Lin, J. K. Comparison of radical scavenging activity, cytotoxic effects and apoptosis induction in human melanoma cells by Taiwanese propolis from different sources. Evidence-Based Complementary and Alternative. 1 (2), 175-185 (2004).
- Chen, C. N., Wu, C. L., Lin, J. K. Apoptosis of human melanoma cells induced by the novel compounds propolin A and propolin B from Taiwanese propolis. Cancer Letters. 24 (1-2), 218-231 (2007).
- Huang, W. J., et al. Propolin G, a prenylflavanone, isolated from Taiwanese propolis, induces caspase-dependent apoptosis in brain cancer cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55 (18), 7366-7376 (2007).
- Chen, Y. W., Ye, S. R., Ting, C., Yu, Y. H. Antibacterial activity of propolins from Taiwanese green propolis. Journal of Food and Drug Analysis. 26 (2), 761-768 (2018).
- Hegazi, A. G., Abd El Hady, F. K., Abd Allah, F. A. M. Chemical composition and antimicrobial activity of European propolis. Zeitschrift für Naturforschung. 55 (1-2), 70-75 (2000).
- Sforcin, J. M., Fernandes, A., Lopes, C. A. M., Bankova, V., Funari, S. R. C. Seasonal effect on Brazilian propolis antibacterial activity. Journal of Ethnopharmacology. 73 (1-2), 243-249 (2000).
- Chen, Y. W., et al. Characterization of Taiwanese propolis collected from different locations and seasons. Journal of the Science of Food and Agriculture. 88 (3), 412-419 (2008).
- Grange, J. M., Davey, R. W. Antibacterial properties of propolis (bee glue). Journal of the Royal Society of Medicine. 83 (3), 159-160 (1990).
- Kujumgiev, A., et al. Antibacterial, antifungal and antiviral activity of propolis from different geographic origins. Journal of Ethnopharmacology. 64 (3), 235-240 (1999).
- Krol, W., Scheller, S., Shani, J., Pietsz, G., Czuba, Z. Synergistic effect of ethanol extract of propolis and antibiotics in the growth of Staphylococcus aureus. Drug Research. 43 (5), 607-609 (1993).
- Lu, L. C., Chen, Y. W., Chou, C. C. Antibacterial and DPPH free radical-scavenging activities of the ethanol extract of propolis collected in Taiwan. Journal of Food and Drug Analysis. 11 (4), 277-282 (2003).
- Tosi, B., Donini, A., Romagnoli, C., Bruni, A. Antimicrobial activity of some commercial extracts of propolis prepared with different solvents. Phytotherapy Research. 10 (4), 335-336 (1996).
- Cunha, I. B. S., et al. Factors that influence the yield and composition of Brazilian propolis extracts. Journal of the Brazilian Chemical Society. 15 (6), 964-970 (2004).
- Woo, S. O., Hong, I. P., Han, S. M. Extraction properties of propolis with ethanol concentration. Journal of Apicultural Research. 30 (3), 211-216 (2015).
- Park, Y. K., Ikegaki, M. Preparation of water and ethanolic extracts of propolis and evaluation of the preparations. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 62 (11), 2230-2232 (1998).
- Ramanauskienė, K., Inkėnienė, A. M. Propolis oil extract: quality analysis and evaluation of its antimicrobial activity. Natural Product Research. 25 (15), 1463-1468 (2011).
- Machado, B. A., et al. Chemical composition and biological activity of extracts obtained by supercritical extraction and ethanolic extraction of brown, green and red propolis derived from different geographic regions in brazil. PLoS One. 11 (1), e0145954 (2016).
- Monroy, Y. M., et al. Brazilian green propolis extracts obtained by conventional processes and by processes at high pressure with supercritical carbon dioxide, ethanol and water. The Journal of Supercritical Fluids. 130, 189-197 (2017).
- Popova, M., Chen, C. N., Chen, P. Y., Huang, C. Y., Bankova, V. A validated spectrophotometric method for quantification of prenylated flavanones in pacific propolis from Taiwan. Phytochemical Analysis. 21 (2), 186-191 (2010).
- Chen, L. H., et al. Taiwanese green propolis ethanol extract delays the progression of type 2 diabetes mellitus in rats treated with streptozotocin/high-fat diet. Nutrients. 10 (4), e503 (2018).
