Stanovení antioxidační aktivity látek vázaných na křemičité materiály

Veronika Vlčková

Master's thesis

Determination of antioxidant activity of compounds encapsulated in silica materials

Abstract:

Spektrum využití mezoporézních křemičitých materiálů je široké. Lze je použít jako katalyzátory, pro detekci škodlivin a nežádoucích složek v potravinách či ke kontrolovanému uvolňování bioaktivních látek. V experimentální části této diplomové práce je testován mezoporézní křemičitý materiál MCM-41. V současné době se zkoumá řada možností jeho použití v praxi. Především se jedná o využití MCM-41 jako nosiče určitých sloučenin a jejich kontrolovaného uvolňování. Tato práce je zaměřená na efekt MCM-41 použitého jako nosiče antioxidačních látek. Cílem bylo stanovení a porovnání antioxidační aktivity látek vázaných na MCM-41 a látek volných. Náš předpoklad byl, že antioxidační aktivita látek vázaných na mezoporézní křemičitý materiál bude větší než antioxidační aktivita látek volných. Konkrétní testované sloučeniny byly cinnamaldehyd, karvakrol, thymol, tymochinon, eugenol, allylisothiokyanát a allyldisulfid. Pro stanovení antioxidační aktivity byl vybrán Schaalův test, který probíhal za standardních podmínek (skladování 25 g vzorku v kádinkách za přístupu vzduchu při teplotě 60 °C). Pouze jeden z testů byl proveden za jiných podmínek (skladování 2,5 g vzorku v Petriho miskách za přístupu vzduchu při teplotě 40 °C). Celkově bylo provedeno šest Schaalových testů. Dle dosažených výsledků nelze potvrdit stanovenou hypotézu. Pouze při koncentraci 0,01 % a 0,08 %, kdy byly testovány všechny vybrané sloučeniny, by mohla být hypotéza potvrzena. Zde čtyři ze sedmi sloučenin měly vyšší antioxidační aktivitu ve formě vázané na MCM-41 oproti formě volné. Ve zbylých testech však byly dosažené protekční faktory naopak nižší u vzorků s antioxidantem vázaným na MCM-41 nebo byly výsledky u obou forem srovnatelné. Testované antioxidanty v obou formách vykazovaly slabou antioxidační aktivitu ve srovnání se silným antioxidantem, syntetickým BHA.

Abstract:

The spectrum utilization of mesoporous silica materials is wide. It can be used as catalysts, for the detection of harmful or undesirable components in food or for a controlled release of bioactive compounds. In the practical part of this diploma thesis the mesoporous silica material MCM-41 is tested. There are currently many possibilities of its use in practice which are examined. It's primarily about the use of MCM-41 as a carriers of certain compounds and their controlled release. This work is focused on the effect of MCM-41 used as carrier of antioxidants. The aim of this thesis was to determine and compare the antioxidant activity of compounds encapsulated in MCM-41 and free compounds. Our presumption was that the antioxidant activity of the compounds encapsulated in mesoporous silica material will be higher than the antioxidant activity of free compounds. The particular compounds which were tested were cinnamaldehyde, carvacrol, thymol, thymoquinone, eugenol, allyl isothiocyanate and allyl disulfid. For the determination of the antioxidant activity the Schaal's test was selected. The test was conducted under standard conditions (25 g of sample stored in beakers in air of 60 °C). Only one of the tests was performed under different conditions (2,5 g of sample stored in a Petri dish in air of 40 °C). Overall, six Schaal's tests were conducted. According to the results the hypothesis cannot be confirmed. Only, while testing all the selected compounds at the concentration of 0,01% and 0,08 %, the hypothesis might be confirmed. In this case, four of the seven compounds had higher antioxidant activity while encapsulated in MCM-41 compared to the free form. However, in the remaining tests the protection factors were obtained lower in samples with compounds encapsulated in MCM-41 or the results were comparable for both forms. Antioxidants tested in both forms showed weak antioxidant activity in comparison with the strong antioxidant, synthetic BHA.

Keywords

mezoporézní křemičité materiály, MCM-41, Schaalův test, silice, antioxidační aktivita

Keywords

mesoporous silica materials, MCM-41, Schaal test, essential oils, antioxidant activity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Lenka Kouřimská, Ph.D.
• Reader: Adéla Fraňková, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs