STUDY ON OBTAINING BIOACTIVE COMPOUNDS-RICH EXTRACTS USING MICROWAVE-ASSISTED EXTRACTION FROM Apium graveolens L.
DOI:
https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol26.no1E.343Keywords:
Apium graveolens L., celery, flavonoid, phenolic, saponin, microwave-assisted extractionAbstract
Celery (Apium graveolens L.) is a popular vegetable known for its many health benefits. In daily life, celery is widely used as a culinary ingredient. Scientifically, celery extract can act as an antioxidant, antibacterial, anti-breast cancer and hypoglycemic agent. Recently, modern extraction techniques have been developed to replace traditional methods. Determining the appropriate extraction conditions allows for a better understanding of the nature and close correlation of their biological effects, thereby revealing their potential applications in medicine or food, contributing to profound scientific and economic considerations. In this study, factors affecting the extraction of bioactive compounds from celery were investigated using microwave-assisted extraction. The experiment was conducted by varying parameters such as solvent type, microwave power (W), and microwave time (minutes), while other conditions were kept constant according to previous survey results. The research results show that the conditions for obtaining bioactive celery extract with methanol as the solvent, using a material/solvent ratio (NL/DM) of 1/20 (w/v), at microwave power of 360 W for leaves, 540 W for stems, and 360 W for stems and leaves, and microwave time of 3 minutes for leaves and stems and leaves, and 4 minutes for stems, yield the highest phenolic content. The results from this study confirm the effectiveness of microwave-assisted extraction in obtaining bioactive extracts from celery.
References
[1] W. Kooti and N. Daraei, “A review of the antioxidant activity of celery (Apium graveolens L)”, Journal of Evidence-Based Complementary & Alternative Medicine, vol. 22, no. 45, pp. 1029–1034, 2017, doi: https://doi.org/10.1177/2156587217717415.
[2] Đ. V. Thanh, “Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện chế biến đến chất lượng trà túi lọc từ lá cần tây và lá dứa”, Tạp chí Công Thương, no. 7, pp. 386–391, 2023.
[3] A. R. Khairullah et al., “Review on the Pharmacological and Health Aspects of Apium Graveolens or Celery: An Update”, Systematic Reviews in Pharmacy, vol. 12, no. 1, pp. 606–612, 2021.
[4] N. T. D. Trinh et al., “Ảnh hưởng của vi sóng đến trích ly flavonoid từ lá trứng cá Muntingia Calabura L.”, Tạp chí Công thương, no. 18, pp. 72–77, 2020.
[5] Bộ Y tế – Dược điển Việt Nam IV. NXB Y học, Phụ lục 9.6, 2009.
[6] Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 9934:2013 (ISO 1666:1996) về Tinh bột - xác định độ ẩm - phương pháp dùng tủ sấy, Bộ Khoa học và Công nghệ, 2013.
[7] K. Y. Abid and F. T. Abachi, “Phytochemical comparative studies, antioxidant and antimicrobial of Artemisia and Star Anise”, Pharmacognosy Journal, vol. 15, no. 1, pp. 183–188, 2023, doi: https://doi.org/10.5530/pj.2023.15.27.
[8] P. N. Khôi and N. T. M. Duyên, “Khảo sát điều kiện tách chiết và hoạt tính kháng oxy hóa, kháng khuẩn của hợp chất polyphenol từ vỏ thân cây quao nước (Dolichandrone spathacea)”, Tạp chí Khoa học, vol. 14, no. 12, pp. 181–193, 2017, doi: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.14.12.316(2017).
[9] D. Iswantini et al., “In Vitro inhibition of Celery (Apium graveolens L.) extract on the activity of Xanthine Oxidase and determination of its active compound”, Indonesian Journal of Chemistry, vol. 12, no. 3, pp. 247–254, 2012, doi: https://doi.org/10.22146/ijc.21338.
[10] T. T. K. Nhan et al., “Optimization of enzyme-assisted extraction of flavonoid from Glinus oppositifolius”, Journal of Science Technology and Food, vol. 22, no. 4, pp. 3–11, 2022.
[11] N. L. T. Linh and P. T. H. Thư, “Khảo sát hàm lượng phenolic tổng, flavonoid tổng và tác dụng chống oxy hóa của vỏ quả gấc Momordica cochinchinensis”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Duy Tân, vol. 02, no. 57, pp. 74–80, 2023.
[12] B. Biswas et al., “Terpenoids enriched ethanol extracts of aerial roots of Ceriops decandra (Griff.) and Ceriops tagal (Perr.) promote diuresis in mice”, Heliyon, vol. 7, no. 7, pp. 1–9, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e07580.
[13] P. T. B. Trâm and N. T. D. My, “Khảo sát hoạt tính các hợp chất kháng oxy hóa trong lá và thân cây chùm ngây (Moringa oleifera)”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, vol. 3, pp. 179–184, 2016, doi: https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2016.086.
[14] F. A. Ahmed et al., “Phenolic compounds, antioxidant and antimicrobial activities of some plants belonging to Family Apiaceae”, Benha Journal of Applied Sciences, vol. 6, no. 6, pp. 299–308, 2021, doi: https://doi.org/10.21608/bjas.2021.214829.
[15] R. Baharfar et al., “Antioxidant and antibacterial activity of flavonoid, polyphenol and anthocyanin-rich extract from Thymus kotschyanus boiss & hohen aerial parts”, Journal Food Science & Technology, vol. 52, no. 10, pp. 6777–6783, 2015, doi: https://doi.org/10.1007/s13197-015-1752-0.
[16] Đ. T. L. Thủy et al., “Chiết xuất và tối ưu hóa hoạt tính chống oxy hóa của cao chiết lá Đinh lăng (Polyscias frucosa (L.) Harms) với sự hỗ trợ của vi sóng”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng, no. 26, pp. 93–100, 2023, doi: https://doi.org/10.59294/HIUJS.26.2023.531.
[17] I. Yildirim and T. Kutlu, “Anticancer Agents: Saponin and Tannin,” International Journal of Biological Chemistry, vol. 9, no. 6, pp. 332–340, 2015, doi: https://doi.org/10.3923/ijbc.2015.332.340.
[18] L. S. Nelson et al., “Chapter 62: Cardioactive Steroids”, Goldfrank’s Toxicologic Emergencies, 11e, 2019.
[19] L. Wang and C. L. Waller, “Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants”. Trends in Food Science & Technology, vol. 17, no. 6, pp. 300–312, 2006, doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2005.12.004.
[20] T. T. T. Linh and N. M. Thủy, “Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình trích ly các hoạt chất sinh học từ cây thuốc dòi (Pouzolzia Zeylanica L. Benn)”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, no. 1, pp. 68–75, 2014.
[21] P. T. K. Quyên et al., “Ảnh hưởng của điều kiện chiết đến hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá bầu đất (Gynura procumbens (Lour) Merr.) trồng tại Khánh Hòa”. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, vol. 14, no. 8, pp. 1248–1260, 2016.
[22] S. C. Sousa et al., “Alternative sources of bioactive lipids: Challenges and perspectives (microalgae, plant seeds)”, Bioactive Lipids, pp. 297–320, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-824043-4.00009-9.
[23] S. Deo et al., “Emerging Microwave Assisted Extraction (MAE) techniques as an innovative green technologies for the effective extraction of the active phytopharmaceuticals”, Research Journal of Pharmacy and Technology, vol. 8, no. 5, pp. 655–666, 2015, doi: https://doi.org/10.5958/0974-360X.2015.00104.3
[24] A. H. Nour et al., “Microwave-Assisted Extraction of Bioactive Compounds (Review)”, Microwave Heating - Electromagnetic Fields Causing Thermal and Non-Thermal Effects, pp. 1–31, 2021, doi: https://doi.org/10.5772/intechopen.96092.
[25] J. Cotas et al., “Marine phenolics: Extractions at low pressure”, Marine Phenolic Compounds, pp. 115–146, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823589-8.00015-7.
[26] J. F. Song et al., “Optimized microwave-assisted extraction of total phenolics (TP) from Ipomoea batatas leaves and its antioxidant activity”, Innovative Food Science & Emerging Technologies, vol. 12, no. 3, pp. 282–287, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2011.03.001.
[27] N. T. H. Hoa and P. T. K. Yến, “Nghiên cứu ảnh hưởng của vi sóng đến trích ly flavonoid từ rau đắng đất Glinus oppositifolius”, Tạp chí Công Thương, no. 22, 2021.
[28] Q. Hu et al., “Microwave technology: a novel approach to the transformation of natural metabolites”, Chinese Medicine, vol. 16, no. 87, 2021, doi: https://doi.org/10.1186/s13020-021-00500-8.
[29] A. Oniszczuk et al., “Influence of sample preparation methods on the quantitation of selected tropane alkaloids from herb of Datura innoxia Mill. by HPTLC”, Acta Chromatographica, vol. 25, no. 3, pp. 545–554, 2013, doi: https://doi.org/10.1556/achrom.25.2013.3.10.
[30] W. Xiaokang et al., “Monitoring the effect of different microwave extraction parameters on the recovery of polyphenols from Shiitake mushrooms: Comparison with hot-water and organic-solvent extractions”, Biotechnology Reports, vol. 27, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.btre.2020.e00504.
[31] Z. Wissam et al., “Effective extraction of polyphenols and proanthocyanidins from Pomegranate’s peel”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, vol. 4, suppl 3, pp. 675–682, 2012.
[32] M.-M. Yan et al., “Optimisation of the microwave-assisted extraction process for four main astragalosides in Radix Astragali”, Food Chemistry, vol. 119, no. 4, pp. 1663–1670, 2010, doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.09.021.
