Juniperus sp.
Το πρώτο αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτέλεσε η παραλαβή και ανάλυση των αιθέριων ελαίων φύλλων και καρπών δύο ελληνικών ειδών Juniperus, J.drupacea και J.sabina , που συλλέχθηκαν από τα Όρη Πάρνωνα (Κεντρική Πελοπόννησος) και Τζένα (Κεντρική Μακεδονία) αντιστοίχως. Τα αποτελέσματα ανάλυσης συνδυάστηκαν με τα αποτελέσματα μελέτης 11 αιθέριων ελαίων που αντιστοιχούσαν στα υπόλοιπα 6 είδη Juniperus που φύονται στην Ελλάδα (Fotiadou 2023), με σκοπό να διεξαχθούν συγκριτικές παρατηρήσεις για το σύνολο των 8 ελληνικών ειδών (J.excelsa, J.macrocarpa, J.turbinata, J.communis subsp. communis, J.oxycedrus subsp. deltoides, J.foetidissima, J.drupacea, J.sabina).
Το θεωρητικό μέρος της εργασίας εστιάζεται στην βιβλιογραφική ανασκόπηση της γεωγραφικής κατανομής, μορφολογίας και δρογοχημείας των δύο ειδών, ενώ επιπλέον παρουσιάζονται οι παραδοσιακές χρήσεις και βιολογικές δράσεις που έχουν αναφερθεί για τα είδη του γένους στο σύνολό τους.
Το πειραματικό μέρος περιλαμβάνει όργανα και τεχνικές παραλαβής και ανάλυσης αιθέριων ελαίων. Για τον προσδιορισμό των πτητικών μεταβολιτών τα αιθέρια έλαια υποβλήθηκαν σε GC-MS ανάλυση. Στο σύνολό τους ταυτοποιήθηκαν για τα αιθέρια έλαια των φύλλων και καρπών του είδους J.drupacea 39 και 44 πτητικοί μεταβολίτες αντίστοιχα, ενώ για τα αιθέρια έλαια των φύλλων και καρπών του είδους J.sabina ταυτοποιήθηκαν 59 και 56 πτητικοί μεταβολίτες αντίστοιχα. Η σύσταση των αιθέριων ελαίων ήταν κατ΄εξοχήν τερπενική, με τα μονοτερπένια να αποτελούν την κύρια χημική κατηγοριών πτητικών μεταβολιτών στα τέσσερα μελετούμενα αιθέρια έλαια, ακολουθούμενη από τα σεσκετερπένια για το είδος J.drupacea και από τα οξυγονωμένα παράγωγα μονοτερπενίων για το είδος J.sabina.
Επιπλέον τα αιθέρια έλαια αξιολογήθηκαν ως προς την αντιβακτηριακή τους δράση έναντι των gram (+) βακτηρίων S. aureus, S. epidermidis, S. mutans, S. viridans, των gram (-) βακτηρίων P. aeruginosa, K. pneumoniae, E. cloacae, E. coli και των μυκήτων C. albicans, C. tropicalis, C. glabrata. Τα αιθέρια έλαια φύλλων και καρπών του είδους J. sabina, σημείωσαν υψηλότερες τιμές MIC συγκριτικά με το είδος J.drupacea, ενώ ισχυρότερη δράση σημειώθηκε από το αιθέριο έλαιο των καρπών του είδους J. sabina στα στελέχη S. epidermidis, S. viridans.
Τέλος στα μεθανολικά εκχυλίσματα φύλλων και καρπών των δύο ειδών έγινε προσδιορισμός του ολικού φαινολικού φορτίου τους με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu και αξιολόγηση αντιοξειδωτικής τους δράσης με έλεγχο αναστολής της ρίζας DPPH. Τα μεθανολικά εκχυλίσματα των φύλλων χαρακτηρίστηκαν από υψηλότερο φαινολικό φορτίο συγκριτικά με τα εκχυλίσματα των καρπών και κατ’ αντιστοιχία εμφάνισαν και υψηλότερα ποσοστά αναστολής της δραστικής ρίζας.
Helianthemum sp.
Το δεύτερο αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτέλεσε η φυτοχημική μελέτη δύο επιλεγμένων ειδών του γένους Helianthemum, H. nummularium και H. oelanticum subsp. incanum από την περιοχή των Πρεσπών. Στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος Poliprespa project research program (SARG-NKUA 17131) σε συνεργασία με την Ελληνική εταιρεία Προστασίας των Πρεσπών, συλλέχθηκαν 43 φυτά της τοπικής χλωρίδας τα μεθανολικά εκχυλίσματα των οποίων υποβλήθηκαν σε πρωταρχικό βιολογικό έλεγχο της αντιοξειδωτικής ικανότητας με τη δοκιμασία αναστολής της ρίζας DPPH και υπολογισμό του ολικού φαινολικού φορτίου. Αμφότερα τα εκχυλίσματα των ειδών Helianthemum σε συγκέντρωση 200 μg/ml, εμφάνισαν υψηλές τιμές φαινολικών και αξιοσημείωτη ικανότητα αναστολής της δραστικής ρίζας με τιμές TPC 177.2 mg GA/g και 150.6 mg GA/g εκχυλίσματος, και ποσοστά αναστολής 94.6% και 94.0% για το H. nummularium και H. oelanticum subsp. incanum αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα αυτά οδήγησαν σε περαιτέρω ανάλυση και προσδιορισμό των δευτερογενών μεταβολιτών των δύο ειδών.
Το θεωρητικό μέρος της εργασίας εστιάζεται στην βιβλιογραφική ανασκόπηση της γεωγραφικής κατανομής, μορφολογίας και δρογοχημείας του γένους συμπεριλαμβανομένου και των δύο ειδών, ενώ επιπλέον παρουσιάζονται οι παραδοσιακές χρήσεις και βιολογικές δράσεις που έχουν αναφερθεί για τα είδη του γένους στο σύνολό τους.
Το πειραματικό μέρος περιλαμβάνει όργανα και τεχνικές ανίχνευσης, διαχωρισμού και απομόνωσης, καθώς και τον καθορισμό δομής των μεταβολιτών, μέσω χρωματογραφικών και φασματοσκοπικών μεθόδων. Ειδικότερα μελετήθηκαν τα κυκλοεξανικά, διχλωρομεθανολικά και μεθανολικά εκχυλίσματα των υπέργειων τμημάτων των δύο φυτών. Τα κυκλοεξανικά και διχλωρομεθανολικά εκχυλίσματα υποβλήθηκαν σε GC-MS ανάλυση για τον προσδιορισμό των άπολων συστατικών ενώ τα μεθανολικά εκχυλίσματα υποβλήθηκαν σε LC-MS/MS για τον προσδιορισμό πολικών δευτερογενών μεταβολιτών.
Από τα άπολα εκχυλίσματα του είδους H. nummularium ανιχνεύτηκαν 20 ουσίες (11 παράγωγα τερπενίων ,7 παράγωγα λιπαρών οξέων και 2 στεροειδικά παράγωγα), ενώ από το πολικό εκχύλισμα ταυτοποιήθηκαν 36 συστατικά, εκ των οποίων τα 6 (rutin, linoleic acid, hyperoside, isoquercetin, gallic acid και tiliroside) απομονώθηκαν και προσδιορίστηκαν δομικά μέσω φασματοσκοπικών τεχνικών. Από τα άπολα εκχυλίσματα του είδους H. oelanticum subsp. incanum ταυτοποιήθηκαν 13 ουσίες (9 παράγωγα τερπενίων, και 4 υδρογονάνθρακες ενώ από το πολικό εκχύλισμα ταυτοποιήθηκαν 27 συστατικά, εκ των οποίων τα 6 (Quercetin-3-O-(2"-O-galloyl)-glucopyranoside, hyperoside, methyl gallate, catechin-3-O-glucopyranoside, astragalin και tiliroside) απομονώθηκαν και προσδιορίστηκαν δομικά μέσω φασματοσκοπικών τεχνικών.
Επιπλέον, τα μεθανολικά εκχυλίσματα αξιολογήθηκαν ως προς την αντιμικροβιακή τους δράση και την ικανότητα αναστολής του ενζύμου τυροσινάση. Ο έλεγχος της αντιμικροβιακής δράσης έδειξε ισχυρότερη αναστολή των μεθανολικών εκχυλισμάτων στα Gram (+) βακτηριακά στελέχη, με το H. nummularium να παρουσιάζει τις χαμηλότερες τιμές MIC για τα στελέχη S. epidermidis (0.08 mg/ml) και S. viridans (0.07 mg/ml). Από τη δοκιμασία διαπιστώθηκε χαμηλή έως μέτρια ικανότητα αναστολής του ενζύμου από τα εκχυλίσματα με ποσοστά αναστολής 42.7% για το H. nummularium και 8.5% για το H. oelanticum subsp. incanum.
(EL)
Juniperus sp.
The aim of the first part of the study was the receit and analysis of the essential oils of leaves and cones of two Greek Juniperus species, J. drupacea and J. sabina, collected from Mount Parnon (Peloponnesus Greece) and Mount Tzena (Central Macedonia, Greece) respectively. The analysis’ results is part of a bigger study on all 8 Juniperus species growing wild in Greece (Fotiadou 2022), in order to study and compare all juniper species (J.excelsa, J.macrocarpa, J.turbinata, J.communis subsp. communis, J.oxycedrus subsp. deltoides, J.foetidissima, J.drupacea, J.sabina).
The theoretical part of the thesis focused on the literature review of the geographical distribution, morphology, and chemistry of the two species, while in addition the traditional uses and biological actions that have been reported for the species of the genus are presented.
The experimental part includes instruments and techniques for the reception and analysis of essential oils. For the determination of volatile metabolites, essential oils were subjected to GC-MS analysis. In total, 39 and 44 volatile metabolites were identified for essential oils of leaves and cones of J. drupacea respectively, while 59 and 56 volatile metabolites were identified respectively for essential oils of leaves and cones of J. sabina. The composition of essential oils was predominantly terpenes, with monoterpenes being the main chemical classes of volatile metabolites in the four essential oils studied, followed by sesquiterpenes for J. drupacea and oxygenated monoterpene derivatives for J. sabina.
In addition, essential oils were evaluated for their antibacterial activity against gram (+) bacteria S. aureus, S. epidermidis, S. mutans, S. viridans, gram (-) bacteria P. aeruginosa, K. pneumoniae, E. cloacae, E. coli and yeast strains C. albicans, C. tropicalis, C. glabrata. The essential oils of leaves and cones of J. sabina recorded higher MIC values compared to J. drupacea, while stronger activity was noted by the essential oil of the cones of J. sabina on the strains of S. epidermidis, S. viridans.
Finally, in methanolic leaf and fruit extracts of the two species, their total phenolic load was determined by the Folin-Ciocalteu method, and their antioxidant activity was evaluated by DPPH free radical inhibition control. Methanolic leaf extracts were characterized by a higher phenolic load compared to cones extracts and correspondingly showed higher rates of DPPH free radical inhibition.
Helianthemum sp.
The aim of the second part of the study was the phytochemical study of aerial parts from H. nummularium and H. canum growing wild in Prespa Lakes region. In the framework of the Poliprespa project research program (SARG-NKUA 17131) in collaboration with Hellenic Society for the Protection of Prespa various plants were collected and their methanolic extracts were used for primary biological tests with total phenolic load determination and DPPH free radical inhibition control. Both of Helianthemum species extracts displayed high TPC values and considerable free radical scavenging activity against DPPH radical, with potential values 177.2 mg GA/g extract and 94.6% DPPH inhibition for H. nummularium, 150.6 mg GA/g extract and 94.0% DPPH inhibition for H. oelanticum subsp. incanum , and so were chosen for further phytochemical analysis.
In the theoretical part of the study is cited the literature review on the geographical distribution of the studied species, the morphological characteristics, as well as the existing references on the chemistry of the previously isolated or detected secondary metabolites, the traditional medicinal uses, and the reported biological activities.
The experimental part includes the detection, separation, and isolation tecHniques as well as the structural determination of all secondary metabolites by various spectroscopic means. The cyclohexane and dichloromethane, extracts of the aerial parts of the two Helianthemum species were subjected to GC-MS analysis for the determination of the non-polar metabolites while the methanol was subjected to LC-MS/MS analysis to determine the polar constituents. In addition, the methanolic extracts of the species were subjected to chromatographic separation to obtain isolated compounds.
From the non-polar extracts of H. nummularium 20 compounds (11 terpene derivatives ,7 fatty acid derivatives and 2 steroid derivatives) were identified while from its polar extract 36 metabolites were identified, 6 of which were isolated and structurally determined (rutin, linoleic acid, gallic acid, hyperoside, isoquercetin, and tiliroside). From the non-polar extracts of H. oelanticum subsp. incanum 13 compounds (9 terpene derivatives , and 4 hydrocarbons) were identified while from its polar extract 37 metabolites were identified, 6 of which were isolated and structurally determined (Quercetin-3-O-(2"-O-galloyl)-glucopyranoside, hyperoside, methyl gallate, catechin-3-O-glucopyranoside, astragalin and tiliroside).
Furthermore, the methanol extracts were tested for antimicrobial and tyrosinase-inhibition activity. The extracts exhibited moderate to low tyrosinase inhibition activity with inhibition percentages 42.7% for H. nummularium and 8.5% for H. oelanticum subsp. incanum .
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
