Fytochemické studium vybraných genotypů máty

Jana ŠIŠKOVÁ

Bachelor's thesis

Phytochemical investigation of selected Mentha species

Abstract:

Jedním z nejvýznamnějších rodů čeledi Lamiaceae je rod Mentha. Rostliny rodu Mentha vykazují řadu biologických vlastností, mají antioxidační, antimikrobiální a protizánětlivé účinky. Za řadu těchto vlastností zodpovídají fenylpropanoidy a terpenoidy obsažené v rostlinách máty. Práce se zabývá fytochemickým studiem 13 vybraných genotypů máty. Teoretická část je zaměřena na rod máty, nejvýznamnější zástupce a na obsažené sekundární metabolity, následně jsou popsány metody izolace a analýzy sekundárních metabolitů rostlin. Experimentální část práce je zaměřena na izolaci silic z genotypů máty pomocí hydrodestilace a na identifikaci a kvantifikaci jejich složek s využitím techniky GC-MS. Identifikace silic poskytla 64 sloučenin, v headspace bylo identifikováno 31 sloučenin. Majoritními složkami silic byly oxidované monoterpeny. Cíli práce byly kvantifikace fenolických sloučenin v methanolických extraktech máty, stanovení antioxidační a antityrosinasové aktivity extraktů a silic máty a porovnání genotypů na základě výsledků těchto metod. Nejvyšší množství celkových fenolů obsahoval extrakt genotypu M. suaveolens. Nejvyšší množství flavonolů bylo přítomné u M. longifolia a nejvyšší množství flavononů obsahovala M. villosa. Byly zjištěny významné rozdíly v antioxidační aktivitě jednotlivých genotypů. Byla prokázána korelace mezi obsahem fenolických sloučenin a antioxidační aktivitou extraktů. Inhibitory tyrosinasy jsou využívány v medicíně při léčbě hyperpigmentace. Zkoumáním extraktů i silic máty byly zjištěny signifikantní rozdíly v antityrosinasové aktivitě. Nejvyšší antityrosinasovou aktivitu měla silice M. piperita 'Bergamotova', jejíž majoritní složkou byl linalool, který vykazuje chelatační účinky. Nebyla prokázána závislost antityrosinasové aktivity na obsahu fenolických látek. Výsledky dokládají všestranné využití rostlin máty, zejména v medicíně a potravinářském průmyslu. Genotyp M. villosa se jeví jako multifunkční, vykazoval vysoký obsah fenolických látek a jeho extrakt měl nejvyšší antioxidační aktivitu. Tento genotyp je díky svým výhodným vlastnostem výhodný z hlediska pěstitelství.

Abstract:

One of the most important genera of Lamiaceae family is genus Mentha. Plants of genus Mentha have many biological properties, such as antioxidant, antimicrobial, and anti-inflammatory effects. Phenylpropanoids and terpenoids are responsible for many of those properties. The thesis is focused on a phytochemical investigation of 13 selected Mentha genotypes. The theoretical part focuses on genus Mentha, most significant species and secondary metabolites of mint, methods of isolation and analysis of plant secondary metabolites. The experimental part of the thesis is focused on isolation of essential oils from selected mint genotypes using hydrodistillation and identification and quantification of oil components using GC-MS technique. The identification of essential oils provided 64 compounds, while 31 compounds were identified in the headspace. The major compounds were classified as oxygenated monoterpenes. Part of the work is also the quantification of phenolic compounds in methanol extracts and determination of antioxidant and antityrosinase activity of essential oils and extracts. Selected genotypes were compared based on the results. The highest amount of total phenolics was found in extract of M. suaveolens, while the highest amount of flavonols was found in M.longifolia, and highest amount of flavonons in M. villosa. Differences between antioxidant activity of selected genotypes were significant. Correlation between the content of phenolic compounds and antioxidant activity of extracts was observed. Tyrosinase inhibitors are used in medicine for treating hyperpigmentation. Significant differences were discovered by the research of antityrosinase activity in both mint essential oils and extracts. Highest antityrosinase activity was discovered in M. piperita 'Bergamotova' essential oil, which was composed of linalool, that shows chelating effects. No correlation between antityrosinase activity and phenolic content was found. The results show versatile use of Mentha plants, mostly in medicine and in food industry. Genotype M. villosa could have multifunctional use since the extract possessed high amount of phenolic compounds and it showed the highest antioxidant activity. Moreover, this species is also very convenient for breeding.

Keywords

silice, genotypy máty, terpenoidy, fenolické sloučeniny, antioxidační aktivita, inhibice enzymů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Sanja Ćavar Zeljković, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry