Фитохемијска карактеризација и биолошке активности екстраката и инкапсулата воћа родова Prunus L. и Cornus L.

Abstract

Плодови воћа 15 врста рода Prunus L., 15 генотипова трњине (P. spinosa L.) и 7 генотипова дрена (Cornus mas L.) су анализирани у погледу фитохемијске карактеризације и биолошких активности. HPLC анализом је за све врсте одређен фенолни профил, а за плодове дрена и иридоидни профил. Биоактивни потенцијал је процењен на основу антиоксидантног капацитета (Фолин-Чокалте, FRAP и DPPH тест), антипролиферативне активности према HT‑29 ћелијама (аденокарцином дебелог црева), способности инхибиције ензима ‑амилазе, ‑глукозидазе и дипептидил-пептидазе III (DPP III). Статистичке методе анализе, кластер, корелацона и анализа главних компонената (PCA) су издвојиле генетички сродне врсте и једињења која дају највећи допринос појединим биолошким активностима. Молекулским докингом су издвојена једињења која имају најбољу способност инхибиције α‑амилазе, α‑глукозидазе и DPP III ензима. Екстракти плодова трњине, дрена и тропа вишње су инкапсулирани у халојзит, малтодекстрин, халојзит-малтодекстрински композит и β‑циклодекстрин. Испитана су физичкохемијска својства инкапсулата, ефикасност инкапсулације, антипролиферативна активност према туморским ћелијама MCF7 (аденокарцином дојке), HT‑29 (аденокарцином дебелог црева) и нетуморским MRC‑5 ћелијама (фетални фибробласти плућа), као и контролисано отпуштње активних супстанци из инкапсулата (controlled release).

Plodovi voća 15 vrsta roda Prunus L., 15 genotipova trnjine (P. spinosa L.) i 7 genotipova drena (Cornus mas L.) su analizirani u pogledu fitohemijske karakterizacije i bioloških aktivnosti. HPLC analizom je za sve vrste određen fenolni profil, a za plodove drena i iridoidni profil. Bioaktivni potencijal je procenjen na osnovu antioksidantnog kapaciteta (Folin-Čokalte, FRAP i DPPH test), antiproliferativne aktivnosti prema HT‑29 ćelijama (adenokarcinom debelog creva), sposobnosti inhibicije enzima ‑amilaze, ‑glukozidaze i dipeptidil-peptidaze III (DPP III). Statističke metode analize, klaster, korelacona i analiza glavnih komponenata (PCA) su izdvojile genetički srodne vrste i jedinjenja koja daju najveći doprinos pojedinim biološkim aktivnostima. Molekulskim dokingom su izdvojena jedinjenja koja imaju najbolju sposobnost inhibicije α‑amilaze, α‑glukozidaze i DPP III enzima. Ekstrakti plodova trnjine, drena i tropa višnje su inkapsulirani u halojzit, maltodekstrin, halojzit-maltodekstrinski kompozit i β‑ciklodekstrin. Ispitana su fizičkohemijska svojstva inkapsulata, efikasnost inkapsulacije, antiproliferativna aktivnost prema tumorskim ćelijama MCF7 (adenokarcinom dojke), HT‑29 (adenokarcinom debelog creva) i netumorskim MRC‑5 ćelijama (fetalni fibroblasti pluća), kao i kontrolisano otpuštnje aktivnih supstanci iz inkapsulata (controlled release).

Fruits of 15 species of Prunus L. genus, 15 blackthorn (P. spinosa L.) genotypes and 7 cornelian cherry (Cornus mas L.) genotypes were phytochemically characterised and their biological activities were assessed. By HPLC analysis phenolic profile was determined for all examined fruits and iridoid profile for cornelian cherry fruits. Bioactive potential was estimated by antioxidant capacity (Folin-Ciocâlteu, FRAP and DPPH tests), antiproliferative activity towards HT‑29 cells (colon adenocarcinoma), ‑amylase, ‑glucosidase, and dipeptidyl peptidase III (DPP III) inhibitory activities. Statistical analysis methods – cluster, correlations and principal component analysis (PCA) highlighted genetically similar species and compounds which contributed mostly to certain biological activities. Molecular docking analysis pointed out the best inhibitors of ‑amylase, ‑glucosidase, and DPP III enzymes. The extracts of blackthorn and cornelian cherry fruits, and sour cherry pomace extract were further encapsulated in halloysite, maltodextrin, halloysite-maltodextrin composite and β‑cyclodextrin. Physicochemical caracterisation of encapsulates, encapsulation efficacy, antiproliferative effects on human cell lines MCF7 (breast adenocarcinoma), HT‑29 (colon adenocarcinoma) and MRC‑5 (fetal lung fibroblasts), and controlled release of bioactive molecules were assesed.