Effects of various extraction and fermentation processes on the antioxidant capacity of honey, propolis and pollen samples

Çeşitli balarısı ürünleri besleyici özellikleri ve antioksidan, antimikrobiyal, antikanser vb. aktiviteleri gibi sağlığa yararlı etkileri nedeniyle gıda, farmasötik ve kozmetik endüstrisinin büyük ilgisini çekmektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı çözücüler ve ortam sıcaklıklarında uygulanmış farklı ekstraksiyon süreçlerinin bal, propolis ve arı poleni örneklerinin antioksidan kapasitesi üzerine etkilerini belirlemek ve bazı gıda ürünlerinin aktif bileşenlerinde kalite ve miktar bakımından artışa ve/veya dönüşüme yol açarak yararlı etkilerini artırdığı bilinen fermentasyon işleminin, en aktif örneğin antioksidan kapasitesini değiştirip değiştirmediğini değerlendirmektir. Meşe balı örneği, iki (sonbahar ve ilkbahar) propolis örneği ve polen örneği, Kırklareli ilindeki (Türkiye) yöresel bir arıcıdan temin edildi. Örnekler tek tek farklı çözücülerle [%100 (v/v) metanol, %70 (v/v) etanol ve distile su] ve üç farklı sıcaklık koşulunda (24 saat oda sıcaklığında, 24 saat 45⁰C'da ve 24 saat 45⁰C'da + 2 saat kaynatmayla) ekstre edildi. Örneklerin radikal süpürme aktivitesini, total fenolik içeriğini (TPC) ve total flavonoid içeriğini (TFC) belirlemek için, sırasıyla DPPH, Folin-Ciocalteu ve alüminyum klorür yöntemleri kullanıldı. En yüksek radikal süpürme aktivitesi, çözücü olarak etanolün ve sıcaklık koşulu olarak 24 saat 45⁰C +2 saat kaynatmanın kullanıldığı ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen sonbahar propolis ekstresinde tespit edildiğinden, bu örnek Lactobacillus brevis ile fermente edildi ve fermente propolisin antioksidan kapasitesi ölçüldü. Hem aynı tip ürün için hem de farklı tip ürünler için alınan sonuçlar karşılaştırıldı ve tartışıldı. Bal örnekleri arasında en yüksek TPC, kaynatarak hazırlanan su ekstresinde, 0.90± 0.09 mg gallik asit eşdeğeri (GAE)/g kuru ekstre ağırlığı (DWE) olarak bulunurken, en yüksek TFC oda sıcaklığında hazırlanan metanol ekstresinde, 0.055 ± 0.002 mg kersetin eşdeğeri (QUE)/g DWE olarak belirlendi. Bu ekstre aynı zamanda en düşük IC50 değeriyle (157.0 ± 9.8 mg/mL) en yüksek radikal süpürme aktivitesini gösterdi. Propolis örnekleri içinde en iyi TPC, TFC ve IC50 değerleri sonbaharda toplanan propolisin etanolde 24 saat 45⁰C'da + 2 saat kaynatılmasıyla elde edilen ekstrede, sırasıyla 340.4 ± 34.5 mg GAE/g DWE, 103.5 ± 5.2 mg QUE/g DWE ve 0.011 ± 0.001 mg/mL olarak belirlendi. Aslında bu ekstre, üç arı ürünün bütün örnekleri içinde de en aktif olanıydı, dolayısıyla bu çalışmada fermente edilendi. Polen örnekleri arasında en iyi TPC, TFC ve IC50 değerleri, oda sıcaklığında hazırlanmış etanol ekstresinde, sırasıyla 22.8 ± 1.2 mg GAE/g DWE, 4.68 ± 0.30 mg QUE/g DWE ve 5.8 ± 0.8 mg/mL olarak belirlendi. Propolisin fermentasyonu 6 günde gerçekleştirildi ve fermentasyonun ikinci, dördüncü ve altıncı günlerine ait çeşitli örneklerde santrifüjlemeden önce ve sonra TPC, TFC ve antioksidan kapasite testleri gerçekleştirildi. En iyi TPC, TFC ve IC50 değerleri fermente edilmemiş (deney koşullarında bakteri eklenmemiş) pastörize sonbahar propolis örneğinde, üçüncü ve altıncı günlerde birbirine oldukça yakın, sırasıyla ortalama 268.15 mg GAE/g DWE, 23.9 mg QUE/g DWE ve 0.047 mg/mL olarak saptandı. Santrifüjlemeden sonra fermente propolis için en yüksek TPC, TFC ve en düşük IC50 değerleri fermentasyonun ikinci gününde, sırasıyla 46.7 ± 1.1 mg GAE/g DWE, 9.65 ± 1.5 mg QUE/g DWE and 0.220 ± 0.005 mg/mL olarak bulundu. Fermentasyona ilişkin veriler propolisin antioksidan aktivitesinin ve başlıca sorumlu fenolik maddelerinin fermentasyon sırasında günden güne belirgin şekilde azaldığını gösterdi. Tüm bulgular, ekstraksiyon sırasında kullanılan çözücü tipinin ve sıcaklığın olduğu kadar, fermentasyonun da balarısı ürünlerinin antioksidan kapasitesini ve kimyasal bileşimini etkileyebileceğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, etanoldeki dekoksiyonu yüksek fenolik ve flavonoid içeriği nedeniyle etkin bir radikal süpürme aktivitesi gösterdiğinden, özellikle sonbaharda toplanmış propolis, doğal bir antioksidan veya yeni antioksidanların kaynağı olarak en iyi arı ürünlerinden biri gibi durmaktadır. Bu çalışmanın insan sağlığı ve refahı için faydalı yeni balarısı ürünlerini veya ilgili maddeleri saptamak veya üretmek hedefiyle gelecekte yürütülecek çalışmalara yol göstermesi ve bu ürünlerin ekonomik değerini artırmaya yönelik girişimlere katkıda bulunması beklenmektedir.