Μελέτη της εκχύλισης βιοδραστικών ενώσεων από ενδημικά είδη τσαγιού του βουνού με εφαρμογή των κατάλληλων ενζυμικών συστημάτων

Δερτιλή, Έλλη; Dertili, Elli

dc.contributor.author	Δερτιλή, Έλλη	el
dc.contributor.author	Dertili, Elli	en
dc.date.accessioned	2020-11-10T10:54:25Z
dc.date.available	2020-11-10T10:54:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51875
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19573
dc.rights	Default License
dc.subject	Τσάι του βουνού	el
dc.subject	Sideritis mountain tea	en
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Ένζυμα	el
dc.subject	Σχεδιασμός Taguchi	el
dc.subject	Φαινολικά	el
dc.subject	Extraction	en
dc.subject	Enzymes	en
dc.subject	Taguchi design	en
dc.subject	Phenols	en
dc.title	Μελέτη της εκχύλισης βιοδραστικών ενώσεων από ενδημικά είδη τσαγιού του βουνού με εφαρμογή των κατάλληλων ενζυμικών συστημάτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιομηχανική βιοτεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-27
heal.abstract	Το Ελληνικό τσάι του βουνού, γένος Sideritis, είναι ευρέως διαδεδομένο λόγω της ιατροφαρμακευτικής δράσης του και εκχυλίσματα αυτού καταναλώνονται ως αφέψημα από την αρχαιότητα. Στη σύγχρονη εποχή πραγματοποιούνται πολλές έρευνες με σκοπό τη μελέτη των βιοδραστικών ενώσεων, που περιέχονται στο γένος Sideritis. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, η εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων πραγματοποιήθηκε με συμβατική εκχύλιση καθώς και με συνδυασμό ενζυμικά υποβοηθούμενης εκχύλισης με συμβατική. Η αποτελεσματικότητα της εκάστοτε μεθόδου εκτιμήθηκε με τον προσδιορισμό των ολικών φαινολικών συστατικών (μέθοδος Folin-Ciocalteu), των ολικών φλαβονοειδών (μέθοδος χλωριούχου αργιλίου), όπως επίσης και με την ανάλυση της αντιοξειδωτικής ικανότητας (μέθοδος του αντιδραστηρίου DPPH) των εκχυλισμάτων. Από τη συμβατική εκχύλιση στα πέντε διαφορετικά είδη τσαγιού προκύπτει ότι το είδος Sideritis syriaca εμφανίζει το υψηλότερο περιεχόμενο σε ολικά φαινολικά ακολουθούμενο, κατά σειρά, από τα S. clandestina, S. scardica, S. euboea και S. raeseri. Τα ολικά φλαβονοειδή δεν παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές. Αναφορικά, στην περίπτωση της συμβατικής εκχύλισης, διερευνήθηκε η επίδραση της σύστασης του διαλύτη, του χρόνου εκχύλισης και της συγκέντρωσης του στερεού στο εκχυλιζόμενο δείγμα. Από τα πειραματικά αποτελέσματα προέκυψε ότι το βέλτιστο μίγμα αιθανόλης/νερού ήταν 60/40 (ο/ο). Η αύξηση του χρόνου συμβατικής εκχύλισης αυξάνει την περιεκτικότητα του εκχυλίσματος σε φαινολικές ενώσεις και φλαβονοειδή, ενώ ταυτόχρονα μειώνει την αντιοξειδωτική ικανότητα του εκχυλίσματος. Τέλος η αύξηση της συγκέντρωσης του στερεού κατά την εκχύλιση, οδήγησε σε μικρή αύξηση του περιεχομένου του εκχυλίσματος σε φαινολικές ενώσεις και φλαβονοειδή καθώς και στην αντιοξειδωτική του ικανότητα. Η ενζυμικά υποβοηθούμενη εκχύλιση χρησιμοποιήθηκε ως «προκατεργασία» της πρώτης ύλης και ακολουθήθηκε από συμβατική εκχύλιση. Στόχος ήταν η μερική αποδόμηση του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος με χρήση των κατάλληλων ενζυμικών συστημάτων και η βελτίωση της απελευθέρωσης των βιοδραστικών συστατικών. Μελετήθηκε η επίδραση δύο διαφορετικών κυτταρινολυτικών σκευασμάτων (Cellic CTec2 και Viscozyme L.) και η συνεργιστική δράση του Cellic CTec2 με το ημικυτταρινολυτικό σκεύασμα Cellic HTec2. Εφαρμόστηκε πειραματικός σχεδιασμός Taguchi με παράγοντες ελέγχου το χρόνο ενζυμικής κατεργασίας και το ενζυμικό φορτίο. Στην περίπτωση της συνεργιστικής δράσης οι παράγοντες ελέγχου ήταν η αναλογία των δύο ενζυμικών σκευασμάτων. Με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης του σχεδιασμού Taguchi, η μέγιστη περιεκτικότητα του εκχυλίσματος σε βιοδραστικές ενώσεις επιτυγχάνεται με εφαρμογή 2.5 Units/g DM Cellic CTec2 και 2 ωρών προκατεργασίας. Στην περίπτωση του σκευάσματος Viscozyme L. με εφαρμογή 7.5 Units/g DM του σκευάσματος, για 2 ώρες ενζυμικής προκατεργασίας εντοπίζεται το υψηλότερο περιεχόμενο ολικών φαινολικών συστατικών, ενώ για 8 ώρες προκατεργασίας μεγιστοποιείται το περιεχόμενο σε φλαβονοειδή. Η αντιοξειδωτική ικανότητα βελτιστοποιείται για 5 Units/g DM μετά από 8 ώρες προκατεργασίας. Η συνεργιστική δράση των σκευασμάτων Cellic CTec2 και Cellic HTec2 παρουσιάζει βέλτιστα αποτελέσματα ολικών φαινολικών συστατικών για ενζυμικό φορτίο Cellic CTec2 4.5 Units/g DM και 0.25 Units/g DM Cellic HTec2 και μέγιστη αντιοξειδωτική ικανότητα για το ίδιο ενζυμικό φορτίο Cellic CTec2 και 0.75 Units/g DM Cellic HTec2. Επιπρόσθετα υψηλότερο περιεχόμενο φλαβονοειδών εντοπίζεται μετά από κατεργασία με 2.25 Units/g DM Cellic CTec2 και 0.75 Units/g DM Cellic HTec2. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την ανάλυση του σχεδιασμού Taguchi, για τις τρείς περιπτώσεις ενζυμικής προκατεργασίας παρατηρείται ότι από το ενζυμικό σκεύασμα Cellic CTec2 σε ποσότητα 2.5 Units/g DM και 2 ώρες προκατεργασίας προκύπτουν τα βέλτιστα αποτελέσματα. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε το ενζυμικό σκεύασμα Cellic CTec2 στο βέλτιστο ζεύγος συνθηκών που προέκυψε από το σχεδιασμό στην προκατεργασία των πέντε διαφορετικών ειδών τσαγιού. Το περιεχόμενο σε ολικά φαινολικά συστατικά διαφοροποιείται μεταξύ των ειδών όμοια με την περίπτωση της συμβατικής εκχύλισης. Μέγιστα αποτελέσματα, ως προς το περιεχόμενο σε φλαβονοειδή και την αντιοξειδωτική ικανότητα, εντοπίζονται στο είδος Sideritis clandestina και ακολουθούν τα υπόλοιπα με την εξής σειρά: S. syriaca, S. scardica, S. euboea και S. raeseri. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα για τα πέντε είδη τσαγιού από τις δύο μεθόδους εκχύλισης παρατηρείται ότι το περιεχόμενο των εκχυλισμάτων σε βιοδραστικές ενώσεις εμφανίζει αύξηση στην περίπτωση της προκατεργασίας με ένζυμο. Η διπλωματική εργασία περιλάμβανε, επίσης, την ταυτοποίηση συστατικών που περιέχονται στα εκχυλίσματα των πέντε διαφορετικών ειδών τσαγιού, μετά από συμβατική εκχύλιση και μετά από το συνδυασμό της με ΕΥΕ, με την τεχνική της υγρής χρωματογραφίας συνδυασμένης με φασματομετρία μάζας (LC-MS). Τα προφίλ όλων των εκχυλισμάτων που αναλύθηκαν μελετήθηκαν συγκριτικά ενώ επιπλέον ταυτοποιήθηκαν κορυφές που αντιστοιχούν σε κινικό και φερουλικό οξύ, ή παράγωγα τους. Τέλος με χρήση της μεθόδου επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος συνδυασμένη με φασματομετρία μάζας (ICP-MS), καθώς και με φασματομετρία οπτικής εκπομπής (ICP-OES) προσδιορίζεται το περιεχόμενο όλων των ειδών Sideritis σε μέταλλα και σπάνιες γαίες. Από την ανάλυση προέκυψε ότι το είδος Sideritis syriaca περιέχει τις υψηλότερες ποσότητες των μετρούμενων στοιχείων συγκριτικά με τα υπόλοιπα, ενώ το Sideritis euboea παρουσιάζει χαμηλό περιεχόμενο σε σπάνιες γαίες.	el
heal.advisorName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Καβουσανάκης, Μιχάλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	158 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false