Error message

  • Deprecated function: Unparenthesized `a ? b : c ? d : e` is deprecated. Use either `(a ? b : c) ? d : e` or `a ? b : (c ? d : e)` in include_once() (line 1439 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Deprecated function: Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated in include_once() (line 3557 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Deprecated function: Unparenthesized `a ? b : c ? d : e` is deprecated. Use either `(a ? b : c) ? d : e` or `a ? b : (c ? d : e)` in include_once() (line 1439 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Deprecated function: Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated in include_once() (line 3557 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).

Профіль вторинних метаболітів екстракту насіння sacha inchi (plukenetia volubilis l.) за допомогою lc-orbitrap hrms та його антибактеріальна активність

Widiastuti Agustina Eko Setyowati1, Elfi Susanti VH1, Budi Arifin2, Lailatussyifa Azizah1, Nurul Maemunah1
Affiliation: 
1 Department of Chemistry Education, Faculty of Teacher Training and Education, Universitas Sebelas Maret, Central Java, Indonesia 2 Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, IPB University, Bogor, Indonesia widiastuti_aes@staff.uns.ac.id
DOI: 
https://doi.org/
AttachmentSize
PDF icon full_text.pdf943.53 KB

Keywords:

Abstract: 
Проведено дослідження з вивчення активних сполук насіння Sacha Inchi (SI), Plukenetia volubilis L. Метою дослідження було: скласти профіль вторинних метаболітів насіння SI за допомогою рідинної хроматографії з Orbitrap-мас-спектрометрією високої роздільної здатності (LC-Orbitrap HRMS), провести скринінг хімічних сполук, визначити загальний вміст фенолів і флавоноїдів, а також оцінити антибактеріальну активність. Антибактеріальний аналіз включав вимірювання зони пригнічення, мінімальної інгібуючої концентрації (МІК) та мінімальної бактерицидної концентрації (МБК). Результати показали, що ацетоновий екстракт насіння SI містить стероїди/тритерпеноїди, алкалоїди та флавоноїди. За даними LC-Orbitrap HRMS, в ацетоновому екстракті ідентифіковано 41 стероїд, 20 алкалоїдів та один флавоноїд. Переважаючими стероїдом, алкалоїдом і флавоноїдом виявились відповідно неріїфолін, дегідрований антипаїн та артоіндонезіанін B, що й становить наукову новизну цього дослідження. Ацетоновий екстракт насіння SI характеризувався загальним вмістом фенолів (ЗВФ) 28,04 ± 1,40 мг GAE/г та загальним вмістом флавоноїдів (ЗВФл) 25,98 ± 1,40 мг QE/г. Ацетоновий екстракт насіння SI було фракціоновано з використанням кількох розчинників і протестовано на антибактеріальну активність. Екстракт насіння SI пригнічував ріст Staphylococcus epidermidis ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 12228 та метицилінрезистентного Staphylococcus aureus (MRSA). Хлороформна фракція виявила найсильніше пригнічення щодо MRSA: зона інгібування 16,4 ± 0,4 мм (сильна), МІК 3,125 мг/мл, МБК 25 мг/мл; тоді як н-гексанова фракція показала найвищу активність проти S. aureus (15,7 ± 0,3 мм (сильна), МІК 3,125 мг/мл, МБК 6,25 мг/мл) та S. epidermidis (10,5 ± 0,3 мм (сильна), МІК 3,125 мг/мл, МБК 25 мг/мл). Це дослідження створює міцне підґрунтя для подальших наукових досліджень, зокрема щодо вторинних метаболітів насіння SI як потенційних антибактеріальних агентів.
References: 

[1] Rawdkuen, S.; Rodzi, N.; Pinijsuwan, S. Characterization of Sacha Inchi Protein Hydrolysates Produced by Crude Papain and Calotropis Proteases. Lwt 2018, 98, 18–24. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.08.008
[2] Fanali, C.; Dugo, L.; Cacciola, F.; Beccaria, M.; Grasso, S.; Dachà, M.; Dugo, P.; Mondello, L. Chemical Characterization of Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Oil. J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 13043–13049. https://doi.org/10.1021/jf203184y
[3] Van, Q. V.; Thi, N. Y. P.; Thi, T. N.; Van, M. N.; Van, T. Le; Thi, B. N. V.; Thi, B. H. N. Variation in Growth and Yield of Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) under Different Ecological Regions in Vietnam. J. Ecol. Eng. 2022, 23, 162–169. https://doi.org/10.12911/22998993/150659
[4] Cárdenas, D. M.; Rave, L. J. G.; Soto, J. A. Biological Activity of Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis Linneo) and Potential Uses in Human Health: A Review. Food Technol. Biotechnol. 2021, 59, 253–266. https://doi.org/10.17113/ftb.59.03.21.6683
[5] Kodahl, N.; Sørensen, M. Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Is an Underutilized Crop with a Great Potential. Agronomy 2021, 11, 1066. https://doi.org/10.3390/agronomy11061066
[6] Gutiérrez, L. F.; Quiñones-Segura, Y.; Sanchez-Reinoso, Z.; Díaz, D. L.; Abril, J. I. Physicochemical Properties of Oils Extracted from γ-Irradiated Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Seeds. Food Chem. 2017, 237, 581–587. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.05.148
[7] Chirinos, R.; Necochea, O.; Pedreschi, R.; Campos, D. Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Shell: An Alternative Source of Phenolic Compounds and Antioxidants. Int. J. Food Sci. Technol. 2016, 51, 986–993. https://doi.org/10.1111/ijfs.13049
[8] del-Castillo, Á. M. R.; Gonzalez-Aspajo, G.; de Fátima Sánchez-Márquez, M.; Kodahl, N. Ethnobotanical Knowledge in the Peruvian Amazon of the Neglected and Underutilized Crop Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). Econ. Bot. 2019, 73, 281–287. https://doi.org/10.1007/s12231-019-09459-y
[9] Puangpronpitag, D.; Tankitjanon, P.; Sumalee, A.; Konsue, A. Phytochemical Screening and Antioxidant Activities of the Seedling Extracts from Inca Peanut Plukenetia Volubilis. Pharmacogn. J. 2021, 13, 52–58. https://doi.org/10.5530/pj.2021.13.8
[10] Hadzich, A.; Gross, G. A.; Leimbach, M.; Ispas, A.; Bund, A.; Flores, S. Characterization of Plukenetia Volubilis L. Fatty Acid-Based Alkyd Resins. Polym. Test. 2020, 82, 106296. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2019.106296
[11] Schiessel, D. L.; Yamazaki, R. K.; Kryczyk, M.; Coelho, I.; Yamaguchi, A. A.; Pequito, D. C. T.; Brito, G. A. P.; Borghetti, G.; Fernandes, L. C. α-Linolenic Fatty Acid Supplementation Decreases Tumor Growth and Cachexia Parameters in Walker 256 Tumor-Bearing Rats. Nutr. Cancer 2015, 67, 839–846. https://doi.org/10.1080/01635581.2015.1043021
[12] Lock, O.; Perez, E.; Villar, M.; Flores, D.; Rojas, R. Bioactive Compounds from Plants Used in Peruvian Traditional Medicine. Nat. Prod. Commun. 2016, 11, 315–337.
[13] Carrillo, W.; Quinteros, M. F.; Carpio, C.; Morales, D.; Vásquez, G.; Álvarez, M.; Silva, M. Identification of Fatty Acids in Sacha Inchi Oil (Cursive Plukenetia Volubilis l.) from Ecuador. Asian J. Pharm. Clin. Res. 2018, 11, 379–381. https://doi.org/10.22159/ajpcr.2018.v11i2.15515
[14] Maya, I.; Winardi, D. O.; Amalia, E.; Mita, S. R.; Kusumawulan, C. K.; Putriana, N. A.; Sriwidodo, S. Physicochemical Characteristics, Fatty Acid Profile, and In Vitro Antioxidant Activity Evaluation of Sacha Inchi Seed Oil from Indonesia. Cosmetics 2023, 10, 171. https://doi.org/10.3390/cosmetics10060171
[15] Poomanee, W.; Thavanapong, T.; Yaowiwat, N.; Chaichit, S.; Sainakham, M.; Kiattisin, K.; Chaiyana, W. Unlocking the Anti-Aging Ingredients of Sacha Inchi Husk through Ultrasound-Assisted Extraction: Response Surface Methodology and Comprehensive Analytical Approach. J. Agric. Food Res. 2024, 15, 101016. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101016
[16] Rashid, M. H. U.; Yi, E. K. J.; Amin, N. D. M.; Ismail, M. N. An Empirical Analysis of Sacha Inchi (Plantae: Plukenetia Volubilis L.) Seed Proteins and Their Applications in the Food and Biopharmaceutical Industries. Appl. Biochem. Biotechnol. 2024, 196, 4823–4836. https://doi.org/10.1007/s12010-023-04783-5
[17] Wang, X.; Shen, Y.; Thakur, K.; Han, J.; Zhang, J. G.; Hu, F.; Wei, Z. J. Antibacterial Activity and Mechanism of Ginger Essential Oil against Escherichia Coli and Staphylococcus Aureus. Molecules 2020, 25, 3955. https://doi.org/10.3390/molecules25173955
[18] Thuanthong, A.; Klomklao, S.; Panyo, J.; Zhang, Y. In-Vitro Screenings for Biological and Antioxidant Activities of Aqueous Extract from Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Husks. Trends Sci. 2023, 20, 6815. https://doi.org/10.48048/tis.2023.6815
[19] Cuellar, N. V. P.; Peñaranda, I. P. H.; Rey, D. V.; Rodríguez, K. N. A.; Jaimes, F. N. G. Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) Husks and Seed Shells Are Sources of Phenolic Compounds with Potential Health Benefits. Univ. Sci. 2024, 29, 275–291. https://doi.org/10.11144/JAVERIANA.SC293.SIHA
[20] Gonzalez-Aspajo, G.; Belkhelfa, H.; Haddioui-Hbabi, L.; Bourdy, G.; Deharo, E. Sacha Inchi Oil (Plukenetia Volubilis L.), Effect on Adherence of Staphylococus Aureus to Human Skin Explant and Keratinocytes in Vitro. J. Ethnopharmacol. 2015, 171, 330–334. https://doi.org/10.1016/j.jep.2015.06.009
[21] Llaque-Bardales, M. I.; García-Rupaya, C. R. Antibacterial and Antifungal Effects of Ozonated Essential Oil of Sacha Inchi, Calcium Hydroxide, and the Combination of Both Against Enterococcus Faecalis and Candida Albicans: An In Vitro Study. Odovtos - Int. J. Dent. Sci. 2024, 3, 259–269. https://doi.org/10.15517/ijds.2024.61116
[22] Harborne, J. B. Phytochemical Methods: A Guide to Modern Techniques of Plant Analysis, 3rd ed.; Chapman & Hall: London, 1998.
[23] Pant, D. R.; Pant, N. D.; Saru, D. B.; Yadav, U. N.; Khanal, D. P. Phytochemical Screening and Study of Antioxidant, Antimicrobial, Antidiabetic, Anti-Inflammatory and Analgesic Activities of Extracts from Stem Wood of Pterocarpus Marsupium Roxburgh. J. Intercult. Ethnopharmacol. 2017, 6, 170–176. https://doi.org/10.5455/jice.20170403094055
[24] Suratno; Windarsih, A.; Warmiko, H. D.; Khasanah, Y.; Indrianingsih, A. W.; Rohman, A. Metabolomics and Proteomics Approach Using LC-Orbitrap HRMS for the Detection of Pork in Tuna Meat for Halal Authentication. Food Anal. Methods 2023, 16, 867–877. https://doi.org/10.1007/s12161-023-02472-x
[25] Aleixandre-Tudo, J. L.; Nieuwoudt, H.; du Toit, W. Towards On-Line Monitoring of Phenolic Content in Red Wine Grapes: A Feasibility Study. Food Chem. 2019, 270, 322–331. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.07.118
[26] Fedoryshyn, O.; Yaremkevych, O.; Konechna, R.; Oliynyk, L.; Kohut, A. Study on Wheat and Oat Bran Extracts and Their Antioxidant Properties. Chem. Chem. Technol. 2025, 19, 529–537. https://doi.org/10.23939/chcht19.03.529
[27] Kowalska-Krochmal, B.; Dudek-Wicher, R. The Minimum Inhibitory Concentration of Antibiotics: Methods, Interpretation, Clinical Relevance. Pathogens 2021, 10, 1–21. https://doi.org/10.3390/pathogens10020165
[28] Elhaty, I. A.; Zeyoudi, S. A. A Comparative Study of the Phenolic and Flavonoids Contents, and Antioxidant Activity of Ziziphus Mauritiana’s Leaves, Ripe and Unripe Fruit Extracts From UAE. Chem. Chem. Technol. 2024, 18, 363–371. https://doi.org/10.23939/chcht18.03.363
[29] Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests: Approved Standard - Eleventh Edition; 2012; Vol. 32. https://doi.org/M02-A11
[30] Widiastuti, A. E. S.; Yuliyanti, M.; Vinsensius, M. S. H.; Halida, A. A. F. Antibacterial Activity of the Antiseptic Detergent Mahogany Seed Extract (Swietenia Mahogany L.). J. Chem. Technol. Metall. 2021, 56, 704–709.
[31] Rodriguez-Melcón, C.; Alonso-Calleja, C.; García-Fernández, C.; Carballo, J.; Capita, R. Bactericidal Concentration (MBC) for Twelve Antimicrobials. Biology (Basel) 2022, 11 (Mic), 1–16.
[32] Lefebvre, T.; Destandau, E.; Lesellier, E. Selective Extraction of Bioactive Compounds from Plants Using Recent Extraction Techniques: A Review. J. Chromatogr. A 2021, 1635, 461770. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2020.461770
[33] Shaikh, J. R.; Patil, M. Qualitative Tests for Preliminary Phytochemical Screening: An Overview. Int. J. Chem. Stud. 2020, 8, 603–608. https://doi.org/10.22271/chemi.2020.v8.i2i.8834
[34] Scaglia, M.; Bernardello, M.; Scolari, S.; Rinaldi, P.; Cividati, M.; Volante, M. PCB Determination in a Contaminated Site: A Comparative Analytical Approach between High- and Low-Resolution GC/MS. Curr. Chromatogr. 2014, 2, 48–62. https://doi.org/10.2174/2213240601666141112214628
[35] Magny, R.; Beauxis, Y.; Genta-Jouve, G.; Bourgogne, E. Application of a Molecular Networking Approach Using LC-HRMS Combined with the MetWork Webserver for Clinical and Forensic Toxicology. Heliyon 2024, 10, e36735. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e36735
[36] Li, R.; Ke, H.; Liu, P.; Yang, Q.; Li, Y.; Ke, L.; Wang, X.; Wu, C.; Zhang, Y. Mechanisms of Yiai Fuzheng Formula in the Treatment of Triple-Negative Breast Cancer Based on UPLC-Q-Orbitrap-HRMS, Network Pharmacology, and Experimental Validation. Heliyon 2024, 10, e36579. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e36579
[37] Kumavath, R.; Paul, S.; Pavithran, H.; Paul, M. K.; Ghosh, P.; Barh, D.; Azevedo, V. Emergence of Cardiac Glycosides as Potential Drugs: Current and Future Scope for Cancer Therapeutics. Biomolecules 2021, 11, 1–30. https://doi.org/10.3390/biom11091275
[38] Wen, S.; Chen, Y.; Lu, Y.; Wang, Y.; Ding, L.; Jiang, M. Cardenolides from the Apocynaceae Family and Their Anticancer Activity. Fitoterapia 2016, 112, 74–84. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2016.04.023
[39] Aguda, A. H.; Lavallee, V.; Cheng, P.; Bott, T. M.; Meimetis, L. G.; Law, S.; Nguyen, N. T.; Williams, D. E.; Kaleta, J.; Villanueva, I.; Davies, J.; Andersen, R. J.; Brayer, G. D.; Brömme, D. Affinity Crystallography: A New Approach to Extracting High-Affinity Enzyme Inhibitors from Natural Extracts. J. Nat. Prod. 2016, 79, 1962–1970. https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.6b00215
[40] Hakim, E. H.; Fahriyati, A.; Kau, M. S.; Achmad, S. A.; Makmur, L.; Ghisalberti, E. L.; Nomura, T. Artoindonesianins A and B, Two New Prenylated Flavones from the Root of Artocarpus Champeden. J. Nat. Prod. 1999, 62, 613–615. https://doi.org/10.1021/np980279l
[41] Tatipamula, V. B.; Kukavica, B. Phenolic Compounds as Antidiabetic, Anti-Inflammatory, and Anticancer Agents and Improvement of Their Bioavailability by Liposomes. Cell Biochem. Funct. 2021, 39, 926–944. https://doi.org/10.1002/cbf.3667
[42] Mannoubi, I. El. Impact of Different Solvents on Extraction Yield , Phenolic Composition , in Vitro Antioxidant and Antibacterial Activities of Deseeded Opuntia Stricta Fruit. J. Umm Al-Qura Univ. Appl. Sci. 2023, 9, 176–184. https://doi.org/10.1007/s43994-023-00031-y
[43] Alara, O. R.; Abdurahman, N. H.; Ukaegbu, C. I. Extraction of Phenolic Compounds: A Review. Curr. Res. Food Sci. 2021, 4, 200–214. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2021.03.011
[44] Rodríguez De Luna, S. L.; Ramírez-Garza, R. E.; Serna Saldívar, S. O. Environmentally Friendly Methods for Flavonoid Extraction from Plant Material: Impact of Their Operating Conditions on Yield and Antioxidant Properties. Sci. World J. 2020, 2020, 792069. https://doi.org/10.1155/2020/6792069
[45] Houghton, P. J.; Raman, A. Laboratory Handbook for the Fractionation of Natural Extracts; Springer: New York, 1998. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-5809-5
[46] Salih, A. M.; Al-Qurainy, F.; Nadeem, M.; Tarroum, M.; Khan, S.; Shaikhaldein, H. O.; Al-Hashimi, A.; Alfagham, A.; Alkahtani, J. Optimization Method for Phenolic Compounds Extraction from Medicinal Plant (Juniperus Procera) and Phytochemicals Screening. Molecules 2021, 26, 7454. https://doi.org/10.3390/molecules26247454
[47] Purbosari, N.; Warsiki, E.; Syamsu, K.; Santoso, J. Effect of Harvest Age and Solvents on the Phenolic Content of Eucheuma Cottonii Extract. Makara J. Sci. 2020, 24, 141–147. https://doi.org/10.7454/mss.v24i3.1177
[48] Sheikh, T. Z. B.; Yong, C. L.; Lian, M. S. In Vitro Antioxidant Activity of the Hexane and Methanolic Extracts of Sargassum Baccularia and Cladophora Patentiramea. Journal of Applied Sciences 2009, 9, 2490–2493. https://doi.org/10.3923/jas.2009.2490.2493
[49] Hossain, M. A.; AL-Raqmi, K. A. S.; AL-Mijizy, Z. H.; Weli, A. M.; Al-Riyami, Q. Study of Total Phenol, Flavonoids Contents and Phytochemical Screening of Various Leaves Crude Extracts of Locally Grown Thymus Vulgaris. Asian Pac. J. Trop. Biomed. 2013, 3, 705–710. https://doi.org/10.1016/S2221-1691(13)60142-2