Phenolics and cyanogenic glycosides in the ethanolic extract of black cherry Prunus serotina Ehrh. fruits
Type
Journal article
Language
English
Date issued
2025
Author
Faculty
Wydział Leśny i Technologii Drewna
PBN discipline
forestry
Journal
Sylwan
ISSN
0039-7660
Volume
169
Number
3
Pages from-to
169-178
Abstract (PL)
Czeremcha amerykańska Prunus serotina jest gatunkiem inwazyjnym, który zadomowił się w polskich lasach. Owoce czeremchy są bogate w bioaktywne związki fenolowe. W badaniu przeprowadzono analizę składu chemicznego ekstraktów etanolowych (nalewek) z owoców czeremchy amerykań−skiej oraz zaproponowano ich potencjalne zastosowania. Określono też wpływ czasu ekstrakcji (1 i 2 tygodnie) oraz pochodzenia owoców (Polska i Słowenia) na zawartość fenoli i glikozydów cyjanogennych. Ekstrakty, uzyskane poprzez macerację owoców w 70−procentowym etanolu, analizowano metodą HPLC. Przedłużona ekstrakcja zwiększa zawartość niektórych związków, szczególnie flawonoidów i kwasów hydroksycynamonowych (tab. 1). Największa ilość fenoli występowała w próbkach polskich po 2−tygodniowej ekstrakcji (10 780 μg/ml), natomiast najmniejsza w słoweńskich po tygodniowej ekstrakcji (8614 μg/ml). Epikatechina była głównym flawonoidem, stanowiącym ok. 70% całkowitej zawartości fenoli, a jej zawartość była najwyższa w ekstraktach z dłuższym czasem ekstrakcji. To związek o udowodnionych właściwościach zdrowotnych, który może pozytywnie wpływać na układ sercowo−naczyniowy. Ilość antocyjanów, które odpowiadały za 18−26% całkowitej zawartości fenoli, spada wraz z wydłużeniem czasu ekstrakcji. Są one niezwykle cenne ze względu na właściwości przeciwutleniające i zdolność neutralizacji wolnych rodników. W badaniach wskazano również na wyższe stężenie kwasów hydroksycynamonowych w próbkach słoweńskich (384−389 μg/ml) niż w polskich (272−306 μg/ml), co sugeruje, że pochodzenie owoców może istotnie wpływać na skład chemiczny ekstraktów. Kwasy te, zwłaszcza kwas chlorogenowy, mają szerokie zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i spożywczym dzięki swoim właściwościom antyoksydacyjnym oraz ochronnym dla skóry. Tabela 2 zawiera informacje o zawartości glikozydów cyjanogennych (CGG), takich jak amigdalina i prunazyna, które są znane z toksyczności – ze względu na możliwość rozkładu do cyjanowodoru. Stężenie CGG w ekstraktach z P. serotina wynosiło od 31,6 do 36,1 μg/ml, co oznacza, że ilość cyjanogennych związków jest istotna, choć pozostaje poniżej limitów bezpieczeństwa określonych przez EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności). Jednak ich obecność ogranicza ilość ekstraktu, którą można bezpiecznie spożyć. Badania wykazały, że przedłużona ekstrakcja powoduje niewielkie obniżenie zawartości CGG, co może sugerować, że dalsze procesy leżakowania ekstraktów (nalewek) mogą prowadzić do rozkładu tych glikozydów. Analiza statystyczna wykazała, że zarówno pochodzenie owoców, jak i czas ekstrakcji miały istotny wpływ na zawartość fenoli, zwłaszcza flawonoli i kwasów hydroksycynamonowych (tab. 1 i 2 – symbole literowe oznaczają grupy o tej samej statystycznej istotności). Z kolei zawartość antocyjanów zależała głównie od czasu ekstrakcji, a nie od miejsca pochodzenia. Przykładowo flawonole, szczególnie pochodne kwercetyny, miały wyższe stężenie w próbkach polskich. To grupa związków o właściwościach antyoksydacyjnych i przeciwzapalnych, co czyni je cennymi składnikami diety oraz surowcami dla przemysłu farmaceutycznego i kosmetycznego. Owoce czeremchy amerykańskiej wykazują duży potencjał w zakresie otrzymywania ekstraktów bogatych w związki fenolowe o działaniu prozdrowotnym. Jednocześnie zawartość związków cyjanogennych ogranicza ich potencjalne zastosowanie spożywcze i sugeruje ostrożne podejście przy ich wykorzystaniu. Badanie podkreśla znaczenie pochodzenia surowca i warunków ekstrakcji dla ostatecznego składu chemicznego ekstra.któw, co może mieć istotne znaczenie w przemyśle spożywczym oraz farmaceutycznym.
Abstract (EN)
Black cherry is an invasive alien plant species that has spread throughout Europe. Various methods are used to control its population including the removal of Prunus serotina biomass from forests. Black cherry trees bear fruit at a remarkably young age, usually between 3 and 5 years old, and produce an abundance of small black fruits that resemble cherries. Harvesting these fruits can help reduce the growth of the population. Harvested fruits can also be processed to extract valuable secondary plant substances, especially phenolics. This study compares the success of one and two week ethanolic extraction methods of black cherry fruit from two growing locations. To determine the content of bioactive compounds in fruit, the biomass fruit was extracted in ethanol solution. Following extraction, the content of bioactive compounds was determined using high−performance liquid chromatography (HPLC) equipped with two detectors. A mass spectrometry detector (MSn) was used for qualitative analysis, while a diode array detector (DAD) was employed for quantitative determination. In total between 8614 and 10780 µg/mL of phenolics were extracted. The results show that the content of some groups of phenolics was influenced by time, namely flavonols and anthocyanins, while the content of flavanones and derivatives of hydroxycinnamic acid was influenced by the location of the harvest. When the fruits were soaked in alcohol for two weeks, the content of cyanogenic glycosides was not influenced by time or location. Cyanogenic glycosides content after two weeks of soaking in alcohol ranged from 31.6 to 32.9 µg/ml.
License
CC-BY - Attribution
Open access date
June 4, 2025