| Popis: |
Uvod: Žutika (Berberis vulgaris L., Berberidaceae) je biljna vrsta s dugom povijesti, koja se koristi u prehrambene i ljekovite potrebe u Europi, Aziji i Americi. Ima raznovrsne terapijske učinke, koji uglavnom potječu od izokinolinskih alkaloida, osobito berberina. Ciljevi: Cilj ovog istraživanja bio je razviti metodu za ultrazvučnu ekstrakciju berberina iz kore korijena žutike. Za ekstrakciju je korišten glicerol, netoksično i biorazgradivo otapalo dostupno iz obnovljivih izvora. Materijali i metode: Pokusi su planirani pomoću Box-Brehnkenovog dizajna. Raspon projektnih parametara (nezavisne varijable) bio je: temperatura (X1) 20-80 oC, maseni udio glicerola (X2), 10-90 % i snaga ultrazvuka (X3), 144-720 W. Sadržaj berberina u ekstraktima određen je pomoću RPHPLC- DAD metode, a sposobnost hvatanja slobodnih radikala (RSA) određena je spektrofotometrijski pomoću DPPH radikala (zavisne varijable). Za pronalaženje odnosa između zavisnih i nezavisnih varijabli korištena je metodologija površine odgovora. Rezultati i rasprava: Odnosi između zavisnih i nezavisnih varijabli najbolje su odgovarali kvadratnom modelu. Odabrani kvadratni modeli su bili statistički visoko značajni (P> 0,01), a njihova vrijednost r2 bila je iznad 0,93. Najznačajnije varijable za ekstrakciju su bile temperatura i koncentracija glicerola. One su značajno (P> 0,05) utjecale na RSA u vidu linearnih i kvadratnih faktora. Osim toga, jačina ultrazvuka imala je statistički značajan (P< 0,05) utjecaj na koncentraciju berberina kao kvadratni faktor, kao i u interakciji s temperaturom ekstrakcije. Rješenja kvadratnih jednadžbi pokazala su da su najbolji uvjeti za ekstrakciju berberina (X1, X2, X3) temperatura ekstrakcije 80 oC, koncentracija glicerola 50 % i snaga ultrazvuka 144 W. Najbolji RSA pokazali su ekstrakti priređeni pri 80 oC, koncentracija glicerola 40 % i snazi ultrazvuka od 720 W. Eksperimentalni podaci su potvrdili predviđanja s odstupanjem 5%. Zaključak: Rezultati pokazuju da je ultrazvučna ekstrakcija pomoću glicerola bila učinkovita i brza metoda za dobivanje ekstrakata sa značajnom koncentracijom berberina i antiradikalnom aktivnošću. Introduction: Barberry (Berberis vulgaris L., Berberidaceae) is a well known medicinal plant with a long history of medicinal and nutritional use in Europe, Asia and America. It has various therapeutic effects, mostly related to its isoquinoline alkaloids, particularly berberine. Objectives: The aim of this study was to examine the efficiency of ultrasound-assisted extraction of berberine from root bark of Berberis vulgaris using glycerol a non-toxic, biodegradable solvent available from renewable sources. Materials and methods: Experiment was planned using Box-Behnken design. The range of design parameters (independent variables) was: temperature (X1, 20-80C), glycerol concentration (m/m) (X2, 10- 90%) and ultrasonication power (X3, 144-720 W). Berberine content of the extracts was determined using RP-HPLC-DAD, while radical scavenging activity of the extracts (RSA) was determined spectrophotometrically, using DPPH free radical (dependent variables). Responsesurface methodology was used to find the relationship between dependent and independent variables. Results and discussion: The relationship between variables was best described by quadratic models. The selected quadratic models were highly significant (P > 0.01) with r2 values over 0.93. The most important extraction variables were temperature and glycerol content. They significantly (P > 0.05) influenced berberine concentration and RSA both as linear and quadratic terms. Furthermore, ultrasonication power had a significant (P< 0.05) effect on berberine concentration as a quadratic term, as well as in interaction with the extraction temperature. The solutions to the quadratic equations have shown that the best conditions for berberine extractions are (X1, X2, X3) are 80 C, 50 % glycerol and 144 W, while the extracts showing best RSA were obtained using 80 C, 40 % glycerol and 720 W. The experimental data has confirmed these findings with deviation 5%. Conclusions: The results demonstrate that ultrasonication-assisted extraction using glycerol is a fast and efficient method for preparation of extracts with notable berberine concentration and radical scavenging activity. |
