macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

45
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE "Grigore T. Popa" - IAȘI FACULTATEA DE FARMACIE MACROMICETE COMESTIBILE DIN ECOSISTEME NATURALE: STUDII FIZICO- CHIMICE ȘI BIOLOGICE REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC Prof. univ. dr. Anca MIRON DOCTORAND Asist. univ. Daniela Elena AXINTE (căs. ZAVASTIN) 2016

Upload: dominh

Post on 01-Feb-2017

329 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE

"Grigore T. Popa" - IAȘI

FACULTATEA DE FARMACIE

MACROMICETE COMESTIBILE DIN

ECOSISTEME NATURALE: STUDII FIZICO-

CHIMICE ȘI BIOLOGICE

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

Prof. univ. dr. Anca MIRON

DOCTORAND

Asist. univ. Daniela Elena AXINTE (căs. ZAVASTIN)

2016

Page 2: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Prin decizia Rectorului Universității de Medicină și Farmacie "Grigore

T. Popa" – IAȘI nr. 164/08.03.2016, a fost numită comisia pentru susținerea

publică a tezei de doctorat intitulată "Macromicete comestibile din

ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice", elaborată de asist.

univ. Daniela Elena Axinte (Zavastin), conducător științific prof. univ. dr.

Anca Miron, în vederea conferirii titlului științific de Doctor în Științe

Medicale, domeniul Farmacie.

Comisia de doctorat are următoarea componență:

Președinte: prof. univ. dr. Lenuța PROFIRE Universitatea de Medicină și Farmacie "Grigore T. Popa" – IAȘI,

Facultatea de Farmacie

Conducător științific: prof. univ. dr. Anca MIRON

Universitatea de Medicină și Farmacie "Grigore T. Popa" – IAȘI,

Facultatea de Farmacie

Referenți oficiali:

Prof. univ. dr. Cerasela Elena GÎRD

Universitatea de Medicină și Farmacie "Carol Davila" – București,

Facultatea de Farmacie

Conf. dr. Iuliana Gabriela BREABĂN

Universitatea "Alexandru Ioan Cuza" din Iași, Facultatea de Geografie

și Geologie

Conf. dr. Nela BIBIRE Universitatea de Medicină și Farmacie "Grigore T. Popa" – IAȘI,

Facultatea de Farmacie

Page 3: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Teza de doctorat cuprinde:

178 pagini;

43 tabele;

131 figuri;

232 referințe bibliografice;

articole publicate din tematica tezei.

În acest rezumat se păstrează numerotarea din teză pentru cuprins,

tabele și figuri. Bibliografia inclusă în rezumat este selectivă.

Cuvinte-cheie: Armillaria mellea, Boletus edulis, Cantharellus

cibarius, Lactarius salmonicolor, Ramaria largentii, Russula cyanoxantha,

Russula mustelina, Russula xerampelina, conținut în metale, caracterizare

fizico-chimică, acțiune antioxidantă.

Page 4: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

CUPRINS

PARTEA GENERALĂ 4

CAPITOLUL 1. DATE GENERALE DESPRE MACROMICETELE

STUDIATE 4

1.1. Armillaria mellea ((Vahl.: Fr.) P.Kumm.) 4

1.1.1. Încadrare sistematică 4

1.1.2. Răspândire 4

1.1.3. Descriere 4

1.1.4. Studii chimice și biologice 5

1.2. Boletus edulis (Bull.) 9

1.2.1. Încadrare sistematică 9

1.2.2. Răspândire 10

1.2.3. Descriere 10

1.2.4. Studii chimice și biologice 10

1.3. Cantharellus cibarius (Fr.) 16

1.3.1. Încadrare sistematică 16

1.3.2. Răspândire 16

1.3.3. Descriere 16

1.3.4. Studii chimice și biologice 16

1.4. Ramaria largentii (Marr & D.E. Stuntz) 22

1.4.1. Încadrare sistematică 22

1.4.2. Răspândire 22

1.4.3. Descriere 22

1.4.5. Studii chimice și biologice 22

1.5. Lactarius salmonicolor (R. Heim & Leclair) 23

1.5.1. Încadrare sistematică 23

1.5.2. Răspândire 23

1.5.3. Descriere 23

1.5.4. Studii chimice și biologice 23

1.6. Russula cyanoxantha ((Schaeff.) Fr.) 25

1.6.1. Încadrare sistematică 25

1.6.2. Răspândire 25

1.6.3. Descriere 25

1.6.4. Studii chimice și biologice 25

1.7. Russula mustelina (Fr.) 27

1.7.1. Încadrare sistematică 27

1.7.2. Răspândire 27

1.7.3. Descriere 27

1.7.4. Studii chimice și biologice 27

Page 5: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

1.8. Russula xerampelina ((Schaeff.) Fr.) 28

1.8.1. Încadrare sistematică 28

1.8.2. Răspândire 28

1.8.3. Descriere 28

1.8.4. Studii chimice și biologice 28

CAPITOLUL 2. CIUPERCI COMESTIBILE – VALOARE NUTRITIVĂ 29

2.1. Proteine 29

2.2. Aminoacizi 30

2.3. Carbohidrați și fibre 31

2.4. Lipide 32

2.5. Vitamine 33

2.6. Microelemente și macroelemente 34

CAPITOLUL 3. CIUPERCI COMESTIBILE – IMPORTANȚĂ

TERAPEUTICĂ 36

3.1. Efecte antitumorale 36

3.2. Efecte antioxidante 42

3.3. Efecte la nivelul aparatului cardiovascular și efecte antidiabetice 45

3.4. Efecte antimicrobiene 46

3.5. Efecte antivirale 48

PARTEA PERSONALĂ 50

CAPITOLUL 4. MOTIVAȚIA ALEGERII SUBIECTULUI TEZEI, SCOPUL ȘI

OBIECTIVELE URMĂRITE 50

CAPITOLUL 5. MATERIAL ȘI METODE 52

5.1. Recoltarea și identificare speciilor de ciuperci din ecosisteme naturale 52

5.2. Determinarea conținutului în metale 54

5.3. Obţinerea extractelor și fracțiunilor extractive 55

5.3.1. Obținerea extractelor etanolice 55

5.3.2. Obținerea extractelor hidrometanolice 55

5.3.3. Izolarea polizaharidelor brute 55

5.4. Studiul chimic al extractelor etanolice și hidrometanolice 56

5.4.1. Determinarea cantitativă a polifenolilor totali 56

5.4.2. Analiza prin spectroscopie FT-IR 57

5.5. Studiul fizico-chimic al polizaharidelor brute 57

5.5.1. Determinarea cantitativă a conținutului proteic 57

5.5.2. Determinarea cantitativă a carbohidraților totali 58

5.5.3. Analiza prin spectroscopie RMN 59

5.5.4. Analiza prin spectroscopie FT-IR 59

5.5.5. Analiza prin spectroscopie UV-VIS 59

5.5.6. Determinarea masei moleculare prin cromatografie de permeație prin gel

60

5.5.7. Analiza termogravimetrică 60

Page 6: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

5.6. Studiul capacităţii de scavenger faţă de radicalul DPPH 61

5.7. Studiul capacităţii de scavenger față de radicalul cation ABTS 62

5.8. Studiul capacităţii reducătoare 63

5.9. Determinarea capacităţii de inhibare a 15-lipoxigenazei 64

5.10. Determinarea capacităţii de chelatare a ionilor feroşi 65

5.11. Determinarea capacității de inhibare a α-glucozidazei 66

5.12. Activitatea antibacteriană și antifungică 67

5.13. Studiul potențialului citotoxic al extractelor etanolice 68

5.13.1. Pregătirea materialului biologic în vederea desfașurării experimentelor

68

5.13.2. Studiul influenței asupra viabilității celulare (metoda MTT) 69

5.14. Studiul statistic 70

CAPITOLUL 6. DETERMINAREA CONȚINUTULUI ÎN METALE 71

6.1. Determinarea conținutului în microelemente 71

6.2. Determinarea conținutului în macroelemente 80

6.3. Determinarea conținutului în metale toxice 84

6.4. Determinarea conținutului în metale radioactive 90

6.5. Calculul aportului zilnic de metale pentru ciupercile studiate 90

CAPITOLUL 7. STUDIUL CHIMIC AL EXTRACTELOR ETANOLICE ȘI

HIDROMETANOLICE 92

7.1. Determinarea cantitativă a polifenolilor totali 92

7.2. Analiza prin spectroscopie FT-IR 94

CAPITOLUL 8. STUDIUL FIZICO-CHIMIC AL POLIZAHARIDELOR

BRUTE 103

8.1. Determinarea cantitativă a conținutului proteic 103

8.2. Determinarea cantitativă a carbohidraților totali 104

8.3. Analiza prin spectrosopie RMN 104

8.4. Analiza prin spectroscopie FT-IR 111

8.5. Analiza prin spectroscopie UV-VIS 117

8.6. Determinarea masei moleculare prin cromatografie de permeație prin gel 117

8.7. Analiza termogravimetrică 121

CAPITOLUL 9. STUDIUL ACȚIUNII ANTIOXIDANTE 127

9.1. Studiul capacității de scavenger față de radicalul DPPH 127

9.2. Studiul capacității de scavenger față de radicalul cation ABTS 132

9.3. Studiul capacității reducătoare 137

9.4. Determinarea capacității de inhibare a 15-lipoxigenazei 143

9.5. Determinarea capacității de chelatare a ionilor feroși 146

CAPITOLUL 10. DETERMINAREA CAPACITĂȚII DE INHIBARE A α-

GLUCOZIDAZEI 150

CAPITOLUL 11. ACTIVITATEA ANTIBACTERIANĂ ȘI ANTIFUNGICĂ

153

Page 7: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

CAPITOLUL 12. STUDIUL POTENȚIALULUI CITOTOXIC AL

EXTRACTELOR ETANOLICE 157

CAPITOLUL 13. CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII ORIGINALE.

PERSPECTIVE DE CERCETARE 159

13.1. Concluzii generale 159

13.2. Contribuții originale 162

13.3. Perspective de cercetare 164

BIBLIOGRAFIE 165

Page 8: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

1

MOTIVAȚIA ALEGERII SUBIECTULUI TEZEI, SCOPUL ȘI

OBIECTIVELE URMĂRITE

Ciupercile au fost utilizate în alimentație și terapeutică încă din

Antichitate. Ciupercile comestibile sunt componente valoroase ale dietei

deoarece reprezintă o sursă importantă de substanțe nutritive. Potențialul

terapeutic al ciupercilor a fost evidențiat atât in vitro, cât și in vivo (140).

Din corpii de fructificare ai ciupercilor recoltate sau cultivate în

regiuni geografice diferite, au fost izolate/identificate o serie de principii

active: carbohidrați (glucoza, xiloza, trehaloza, D-manitol, D-eritritol,

glucani), peptide, sfingolipide, steroli (ergosterol, peroxidul de ergosterol),

acizi grași (acizii oleic, linoleic, palmitic și stearic), sescviterpene, polifenoli

(acizii p-hidroxibenzoic și cinamic) și compuși indolici (serotonina,

triptamina, triptofanul) (133-136). Pentru o parte dintre aceste principii active

s-au evidenţiat efecte antioxidante, antitumorale, antiinflamatoare,

imunomodulatoare, antivirale și/sau hipoglicemiante (154, 155). De asemenea,

numeroase studii au demonstrat faptul că introducerea în alimentație a

ciupercilor comestibile contribuie la reglarea presiunii arteriale (139).

Ciupercile fac parte din categoria alimentelor funcţionale; datorită

conținutului ridicat în compuși biologic activi îmbunătățesc starea de sănătate

sau contribuie la menţinerea stării optime de sănătate fizică și psihică (132).

Polizaharidele cu acțiune imunomodulatoare izolate din ciuperci se

folosesc astăzi ca și adjuvanți în tratamentul afecțiunilor maligne, precum și ca

antibiotice și vaccinuri (Ganodex, Immuna, Lentinex, Immunoglukan, Pure

Red Reishi Capsule, LifeShield, Bene-X și Zymucan). Lentinanul este utilizat

încă din 1985 în Japonia ca adjuvant în terapia cancerului gastric, fiind

administrat în paralel cu radioterapia și chimioterapia (179).

În literatura de specialitate există puține date referitoare la posibilele

efecte biologice ale ciupercilor recoltate din România. În speciile de Russula

recoltate din zona Târgoviște s-au identificat Fe, Cu, Mn, Ni și Zn. Astfel, în

pălăria și piciorul ciupercii Russula cyanoxantha s-au determinat Fe (308,0 ±

70,2 și respectiv, 156,1 ± 125,4 mg/g), Cu (18,1 ± 18,0 și respectiv, 8,6 ± 0,8

mg/kg), Zn (86,0 ± 22,1 și, respectiv, 74,0 ± 21,8 mg/kg), Mn (35,9 ± 31,2 și,

respectiv, 12,9 ± 11,3 mg/kg) și Ni (2,1 ± 2,7 și, respectiv, 1,1 ± 0,7 mg/kg)

(125). Extractele etanolice obținute din miceliul de Pleurotus ostreatus cultivat

în România, în care s-au identificat polifenoli, flavonoide, licopen, β-caroten și

α-tocoferol, au demonstrat activitate de scavenger față de radicalii DPPH,

hidroxil și anion superoxid, activitate de inhibare a decolorării β-carotenului,

capacitate reducătoare și activitate antimicrobiană față de Escherichia coli

CBAB 2, Bacillus cereus CMGB 215, Listeria innocua CMGB 218, Candida

Page 9: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

2

sp. ICCF15, Candida albicans ATCC 20231, Pseudomonas aeruginosa ATCC

15442 și Staphylococcus aureus ATCC 6588 (180). Efectul benefic al

extractelor și pulberilor din Pleurotus ostreatus, Agaricus bisporus și Fomes

fomentarium a fost evaluat în condiţii de diabet experimental indus la şoareci;

extractele au determinat efecte benefice evidente (181). Pentru Lycoperdon

perlatum și Pleurotus ostreatus recoltate de lângă o topitorie din județul

Dâmbovița s-a determinat conținutul în metale (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb,

Se, Zn); pentru Pleurotus ostreatus, rezultatele au demonstrat un conținut

redus în elemente toxice, în timp ce ciuperca Lycoperdon perlatum a

demonstrat o capacitate ridicată de acumulare a Pb (182).

Prezenta temă de cercetare și-a propus studiul unor posibilități de

valorificare în terapeutică a unor ciuperci comestibile din ecosisteme naturale:

Armillaria mellea, Boletus edulis, Cantharellus cibarius, Ramaria largentii,

Lactarius salmonicolor, Russula cyanoxantha, Russula mustelina și Russula

xerampelina. Până în prezent nu au fost întreprinse studii privind efectele

biologice ale extractelor de Ramaria largentii. De asemenea, nu au fost

efectuate studii chimice și biologice asupra extractelor obținute din Russula

mustelina.

În acest context, principalele obiective ale cercetărilor întreprinse au

fost:

stabilirea conținutului în metale al ciupercilor studiate;

obținerea din cele opt specii de ciuperci comestibile, a unor

extracte polifenolice și caracterizarea chimică a acestora;

studiul proprietăților antioxidante și antihiperglicemiante ale

extractelor polifenolice;

studiul efectelor antitumorale ale extractelor etanolice;

obținerea din cele opt specii de ciuperci comestibile, a

polizaharidelor brute și caracterizarea fizico-chimică a acestora.

Page 10: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

3

CAPITOLUL 6. DETERMINAREA CONȚINUTULUI ÎN METALE

Ciupercile pot acumula o serie de metale, micro- și macroelemente,

inclusiv metale toxice, și, din acest motiv, este importantă determinarea

conținutului în metale în ciupercile comestibile din ecosisteme naturale. În

corpii de fructificare ai celor opt specii de ciuperci studiate au fost identificate

și cuantificate 25 de metale (tabel 6.I-6.III).

6.5. Calculul aportului zilnic de metale pentru ciupercile studiate

În 2011, organizația FAO/WHO a stabilit valorile maxime pentru

aportul de As, Cd, Cu, Fe, Hg, Pb și Zn (tabel 6.IV) (201). Considerând că un

consumator cu o greutate corporală de 60 kg consumă pe zi, în medie, 300 g de

ciuperci proaspete (30 g greutate uscată), se poate calcula aportul zilnic de

metale la consumul acestor ciuperci (120). Așa cum se poate observa din

tabelul 6.IV, prin consumul a 30 g ciuperci uscate/zi nu este depășită, prin

consumul unei mese zilnice din fiecare din ciupercile studiate, doza maximă

recomandată pentru As, Cu, Fe, Hg și Zn. În ceea ce privește Cd, în cazul a

două dintre ciupercile studiate, și anume Armillaria mellea și Ramaria

largentii, este depășită doza maximă recomandată de FAO/WHO (2011)

(0,064 ± 0,010 vs. 0,05 mg/zi și, respectiv, 0,109 ± 0,004 vs. 0,05 mg/zi).

Așadar, aceste ciuperci ar trebui consumate cu moderație. Ciupercile studiate

au prezentat cantități mici de Fe, cea mai mare valoare a aportului zilnic

înregistrându-se pentru Ramaria largentii (7,81 ± 0,10 mg/zi), valoare care

este de aprox. 6 ori mai mică decât doza maximă recomandată de organizația

FAO/WHO (48 mg/zi). Aportul zilnic de Hg prin consumul a 30g din

ciupercile analizate a fost mult mai mic decât doza maximă recomandată (0,03

mg/zi), cea mai mare valoare înregistrându-se pentru Boletus edulis (0,0203 ±

0,0001 mg/zi). Trebuie menționat faptul că ciupercile analizate reprezintă o

sursă importantă de Ca, Mg, Se, Zn, P, K, Mn, Zn sau Fe și pot fi consumate în

cadrul alimentației curente.

Page 11: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

4

Tabel 6.I

Conținutul în microelemente (mg/kg greutate uscată) la speciile de ciuperci studiate

Element Conținutul în microelemente

AM BE CC RL LS RC RM RX

B 6,61 ± 0,88 11,61 ± 0,36 17,79 ± 0,39 16,30 ± 0,24 16,83 ± 0,30 16,35 ± 0,15 21,46 ± 0,57 14,39 ± 0,35

Bi 0,016 ± 0,001 0,016 ± 0,000 0,016 ± 0,000 0,017 ± 0,001 0,016 ± 0,001 0,016 ± 0,001 0,016 ± 0,000 0,016 ± 0,001

Co 0,044 ± 0,001 0,225 ± 0,001 0,192 ± 0,000 0,926 ± 0,004 0,044 ± 0,001 0,049 ± 0,001 0,163 ± 0,002 0,046 ± 0,000

Cr 0,41 ± 0,01 0,36 ± 0,01 0,51 ± 0,01 0,26 ± 0,01 0,88 ± 0,02 s.l.d. 0,07 ± 0,00 0,16 ± 0,00

Cu 15,83 ± 0,29 29,07 ± 0,41 64,07 ± 0,69 48,63 ± 0,44 14,61 ± 0,31 82,42 ± 0,50 85,45 ± 0,21 75,35 ± 0,30

Fe 220,51 ± 5,04 118,14 ± 1,53 178,31 ± 0,14 260,49 ± 3,48 137,87 ± 1,12 47,24 ± 0,43 81,94 ± 1,62 30,72 ± 0,52

Li 0,008 ± 0,000 0,010 ± 0,001 0,009 ± 0,000 0,007 ± 0,000 0,013 ± 0,000 0,008 ± 0,000 0,005 ± 0,000 0,008 ± 0,000

Mn 35,80 ± 0,49 54,72 ± 1,09 26,80 ± 0,41 54,72 ± 0,53 36,35 ± 1,02 35,63 ± 0,20 29,56 ± 1,05 18,52 ± 0,25

Se 0,753 ± 0,003 4,18 ± 0,26 0,165 ± 0,002 1,75 ± 0,03 1,49 ± 0,11 0,229 ± 0,001 0,257 ± 0,001 0,617 ± 0,001

Zn 77,29 ± 2,42 138,15 ± 0,47 187,92 ± 0,85 183,98 ± 1,19 152,53 ± 1,05 188,59 ± 1,83 157,86 ± 0,54 154,61 ± 0,50

s.l.d. – sub limita de detecție

Tabel 6.II

Conținutul în macroelemente (mg/kg greutate uscată) la speciile de ciuperci studiate Element Conținutul în macroelemente

AM BE CC RL LS RC RM RX

Ca 55,73 ± 1,40 1010,59 ± 3,75 1096,86 ± 3,06 67,44 ± 0,51 3607,98 ± 1,15 871,08 ± 2,07 112,54 ± 0,50 57,35 ± 0,35

Mg 927,04 ± 14,5 337,05 ± 1,68 710,26 ± 3,95 974,49 ± 0,80 934,67 ± 1,07 527,45 ± 1,09 503,46 ± 3,01 353,23 ± 1,01

K 24400 ± 2000 17500 ± 1000 20290 ± 1100 13300 ± 1800 13030 ± 1400 13320 ± 800 12880 ± 2200 12520 ± 1100

P 5820 ± 120 4010 ± 90 4050 ± 200 5210 ± 200 5800 ± 60 4620 ±100 4470 ± 300 3910 ± 90

Na 2010 ± 60 2990 ± 160 2350 ± 100 2050 ± 70 2260 ± 90 2370 ± 100 2350 ± 100 2240 ± 90

Page 12: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

5

Tabel 6.III

Conținutul în metale toxice și radioactive (mg/kg greutate uscată) la speciile de ciuperci studiate Element Conținutul în metale toxice și radioactive

AM BE CC RL LS RC RM RX

Ag 0,96 ± 0,02 1,38 ± 0,02 0,69 ± 0,00 1,64 ± 0,05 1,05 ± 0,01 0,99 ± 0,00 0,75 ± 0,00 0,29 ± 0,00

As 0,25 ± 0,01 0,28 ± 0,01 0,26 ± 0,02 2,54 ± 0,10 0,30 ± 0,02 0,25 ± 0,02 0,25 ± 0,03 0,25 ± 0,00

Cd 2,12 ± 0,41 1,07 ± 0,03 0,08 ± 0,00 3,64 ± 0,12 0,04 ± 0,00 0,10 ± 0,00 1,12 ± 0,09 0,05 ± 0,00

Hg 0,021 ± 0,002 0,675 ±0,005 0,045 ± 0,000 0,184 ± 0,002 0,138 ± 0,001 0,350 ± 0,001 0,053 ± 0,000 0,014 ± 0,000

Ni 0,66 ± 0,00 2,33 ± 0,14 3,48 ± 0,13 5,92 ± 0,17 0,86 ± 0,00 0,45 ± 0,00 s.l.d. s.l.d.

Pb 0,363 ± 0,014 0,626 ± 0,001 0,280 ± 0,001 0,791 ± 0,002 0,197 ± 0,006 0,442 ± 0,002 0,737 ± 0,003 0,494 ± 0,001

Sr 0,27 ± 0,00 0,008 ± 0,000 0,39 ± 0,00 2,92 ± 0,02 2,59 ± 0,06 s.l.d. 0,15 ± 0,00 s.l.d.

Tl 0,026 ± 0,000 0,030 ± 0,000 0,027 ± 0,000 0,029 ± 0,001 0,027 ± 0,000 0,025 ± 0,000 0,025 ± 0,000 0,025 ± 0,000

U235 s.l.d. s.l.d. s.l.d. s.l.d. s.l.d. s.l.d. s.l.d. s.l.d.

U238 0,024 ± 0,000 0,025 ± 0,000 0,024 ± 0,000 0,027 ± 0,000 0,024 ± 0,000 0,024 ± 0,000 0,024 ± 0,000 0,024 ± 0,000

s.l.d. = sub limita de detecție

Tabel 6.IV

Aportul zilnic de metale pentru un consumator cu o greutate corporală de 60 kg

Ciupercă Metal (mg/kg greutate cororală)

As Cd Cu Fe Hg Pb Zn

AM 0,008 ± 0,000 0,064 ± 0,010 0,46 ± 0,01 6,62 ± 0,15 0,0006 ± 0,0000 0,011 ± 0,000 2,32 ± 0,07

BE 0,008 ± 0,000 0,032 ± 0,001 0,87 ± 0,01 3,54 ± 0,05 0,0203 ± 0,0001 0,019 ± 0,000 4,14 ± 0,01

CC 0,008 ± 0,000 0,002 ± 0,000 1,92 ± 0,02 5,35 ± 0,00 0,0013 ± 0,0000 0,008 ± 0,000 5,64 ± 0,03

RL 0,076 ± 0,003 0,109 ± 0,004 1,46 ± 0,01 7,81 ± 0,10 0,0055 ± 0,0001 0,024 ± 0,000 5,52 ± 0,04

LS 0,009 ± 0,000 0,001 ± 0,000 0,44 ± 0,01 4,14 ± 0,03 0,0041 ± 0,0000 0,006 ± 0,000 4,58 ± 0,03

RC 0,008 ± 0,000 0,003 ± 0,000 2,47 ± 0,02 1,42 ± 0,01 0,0105 ± 0,0000 0,013 ± 0,000 5,66 ± 0,05

RM 0,008 ± 0,000 0,034 ± 0,003 2,56 ± 0,01 2,46 ± 0,05 0,0016 ± 0,0000 0,022 ± 0,000 4,74 ± 0,02

RX 0,008 ± 0,000 0,002 ± 0,000 2,26 ± 0,01 0,92 ± 0,01 0,0004 ± 0,0000 0,015 ± 0,000 4,64 ± 0,02

Aport maxim

(FAO/WHO, 2011) 0,12 – 0,42 mg/zi 0,05 mg/zi 3 – 30 mg/zi 48 mg/zi 0,03 mg/zi -* 18 – 60 mg/zi

*0.214 mg/zi au fost retrase în 2010; pentru ciupercile din conserve, valoarea maximă este de 1 mg/kg

Page 13: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

6

CAPITOLUL 7. STUDIUL CHIMIC AL EXTRACTELOR

ETANOLICE ȘI HIDROMETANOLICE

7.1. Determinarea cantitativă a polifenolilor totali

Compușii fenolici prezintă numeroase efecte biologice (antioxidante,

antimicrobiene, antiinflamatoare, antitumorale) (208).

Deoarece solventul utilizat pentru extracție influențează conținutul în

polifenoli și, astfel, efectele biologice ale extractelor, corpii de fructificare ai

ciupercilor studiate au fost extraşi succesiv cu etanol 96% și amestec

metanol:apă (1:1, v:v). Conținutul în polifenoli totali din extractele etanolice și

hidrometanolice este reprezentat grafic în fig. 7.1. În extractele etanolice s-au

determinat cantități de polifenoli totali cuprinse între 3,95 ± 0,06 mg/g

(Ramaria largentii) și 35,83 ± 0,92 mg/g (Boletus edulis). În cazul extractelor

hidrometanolice, cantitatea de polifenoli totali a fost mai mare, cu valori

cuprinse între 11,53 ± 0,03 mg/g (Cantharellus cibarius) și 72,78 ± 0,29 mg/g

(Boletus edulis).

Fig. 7.1. Conținutul în polifenoli totali al extractelor etanolice și hidrometanolice

obținute din probele de ciuperci studiate

Extractele etanolice au prezentat un conținut mai mic în polifenoli

totali decât extractele hidrometanolice, excepție făcând extractele din

Cantharellus cibarius pentru care au fost determinate valori aprox. egale. De

asemenea, există diferențe între valorile determinate în acest studiu față de cele

raportate în literatura de specialitate pentru aceleași specii. Aceste diferențe

0

20

40

60

80

AM BE CC RL LS RC RM RX

Extract etanolic

Extract hidrometanolic

mg

Poli

fen

oli

/g e

xtr

act

Page 14: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

7

sunt datorate compoziției substratului pe care se dezvoltă ciuperca, condițiilor

pedoclimatice, momentului recoltării și/sau condițiilor de păstrare până în

momentul prelucrării (116).

7.2. Analiza prin spectroscopie FT-IR

Extractele etanolice prezintă benzi de absorbție puternice în

domeniul 3507 – 3400 cm-1

care pot fi atribuite vibrațiilor de valență ale

legăturilor O–H, caracteristice compușilor polifenolici, saponinelor și

carbohidraților. Prezența polifenolilor este sugerată și de benzile de absorbție

puternice care apar în domeniul 1651 – 1539 cm-1

(C=C vibrație de alungire a

inelului aromatic). În regiunea 3031 – 2852 cm-1

se găseşte banda

corespunzătoare vibraţiilor de valenţă –CH, –CH2, –CH3, cu două maxime în

jurul valorilor de 2925 cm-1

şi 2854 cm-1

. Benzile din această regiune

corespund vibraţiilor de întindere ale grupărilor –CH2 și –CH3 ale C-H

asimetric și simetric din structura carbohidraților (209) și lipidelor (210).

Benzile de absorbție puternice de la 2925 cm-1

(vibrația de întindere a legăturii

C–H), 1715 cm-1

(C=O cetonic), 1651 – 1642 cm-1

(C=C din compușii

alifatici) și 1463 – 1434 cm-1

(C–H vibrație de alungire) sugerează prezența

sterolilor (ergosterol, peroxid de ergosterol) (9). Datele spectrale indică

prezența acizilor grași (oleic, linoleic, palmitic, stearic) prin maximele de

absorbție care apar la 2925 cm-1

(vibrația de întindere a legăturii C–H), 1715

cm-1

(C=O din acizii carboxilici) și între 930 – 912 cm-1

(R–CH=CH2 vibrație

de deformare) (210) (fig. 7.2).

Spectrele FT-IR ale extractelor hidrometanolice prezintă în

domeniul 3435 – 3343 cm-1

o bandă de absorbție puternică, corespunzătoare

vibrației de alungire O–H, care poate fi atribuită compușilor fenolici (209).

Banda corespunzătoarea vibrației de întindere C–H din hidrocarburi saturate

este reprezentată prin maxime în domeniul 2959 – 2923 cm-1

(209). Prezența

sterolilor este sugerată de benzile puternice care apar la aprox. 2930 cm-1

(vibrație de întindere a legăturii C–H) și între 1461 – 1402 cm-1

(C–H vibrație

de alungire) (9) (fig. 7.10).

Vibrația de deformare N–H prezintă o bandă de intensitate mare în

domeniul 1651 – 1596 cm-1

, care, împreună cu banda de intensitate puternică

din jurul valorii de 1080 cm-1

(vibrație de alungire C–O), ar putea fi atribuită

aminoacizilor (210, 211).

În extractele hidrometanolice, spre deosebire de extractele etanolice,

nu apare banda atribuită vibrației de întindere a C=O din acizii carboxilici

Page 15: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

8

(acizi grași, acizi triterpenici). În plus, în extractele hidrometanolice, benzile

corespunzătoare vibrației de întindere ale legăturilor O–H și cele ale dublelor

legături C=C aromatice sunt mai intense. Aceste date spectrale sugerează

faptul că extractele hidrometanolice conțin o cantitate mai mare de polifenoli

totali și una mai scăzută de acizi grași. Acest rezultat concordă cu studiile

chimice cantitative.

Fig. 7.2. Spectrul FT-IR al extractului etanolic din Armillaria mellea

Fig. 7.10. Spectrul FT-IR al extractului hidrometanolic din Armillaria mellea

C=C

O–H

C–H

C=O

C–H R–CH=CH2

N–H

O–H

C–O

C–H

C–H

C=C

C–H

C–O

N–H

C–H

C=O

R–CH=CH2

Page 16: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

9

CAPITOLUL 8. STUDIUL FIZICO-CHIMIC AL

POLIZAHARIDELOR BRUTE

8.1. Determinarea cantitativă a conținutului proteic

Polizaharidele izolate din ciuperci prezintă o serie de efecte

antitumorale, antiinflamatoare și imunomodulatoare.

Conținutul proteic al polizaharidelor brute izolate este reprezentat

grafic în fig. 8.1. Polizaharidele brute izolate prezintă cantități ridicate de

proteine, cu valori cuprinse între 105,21 ± 5,74 mg/g (10,52 ± 0,57%) în

Russula mustelina și 341,59 ± 7,20 mg/g (34,16 ± 0,72%) în Armillaria

mellea.

Fig. 8.1. Conținutul proteic al polizaharidelor brute izolate din probele de ciuperci

studiate

8.2. Determinarea cantitativă a carbohidraților totali

Din punct de vedere nutrițional, ciupercile reprezintă o sursă

importantă de carbohidrați (142). În fracțiunile polizaharidice izolate din

ciuperci au fost identificate manoza, xiloza, ramnoza, arabinoza, acidul

glucuronic, acidul galacturonic, glucoza, galactoza și fructoza (41, 43, 53).

Polizaharidele brute izolate din cele opt specii de ciuperci comestibile

au prezentat un conținut ridicat de carbohidrați totali, care a variat între 395,28

± 11.37 mg/g (39,53 ± 1,14%) în Russula mustelina și 806,09 ± 4,98 mg/g

(80,61 ± 0,50) în Russula xerampelina (fig. 8.2).

0

100

200

300

400

AM BE CC RL LS RC RM RX

mg

pro

tein

e/

g p

oli

zah

ari

bru

Page 17: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

10

Fig. 8.2. Conținutul în carbohidrați totali al polizaharidelor brute izolate

din probele de ciuperci studiate

8.3. Analiza prin spectrosopie RMN

Spectroscopia RMN poate fi utilizată pentru a identifica unitățile

componente dintr-un polimer glucidic, precum și diferitele configurații de

legătură și poziții ale acestora în polimer. Deși fiecare polizaharidă are

propriile caracteristici RMN, există, totuși, și câteva caracteristici generale

(213).

În spectrele 1H-RMN apare un semnal în jurul valorii de 1,2 ppm, care

poate fi atribuit grupării –CH3. Semnalul specific acestei grupări este prezent și

în spectrele 13

C-RMN, cu excepția celui înregistrat pentru Boletus edulis, în

jurul valorii de 19 ppm (fig. 8.4, 8.12). Aceste semnale sugerează prezența

unităților terminale α-ʟ-ramnopiranozice (214) sau α-ʟ-fucopiranozice (215).

Semnalul care se observă în jurul valorii de 175 ppm în toate spectrele 13

C-RMN, cu excepția celui înregistrat pentru Russula mustelina, aparține C-6

(COO-R) al unităților de acid β-ᴅ-glucuronic (214).

Polizaharidele brute prezintă în zona anomerică a spectrului 1H-RMN

(4,5 – 5,8 ppm) semnale care pot fi atribuite diferitelor unități glucidice.

Semnalele care apar în regiunea anomerică a spectrului 1H-RMN pot fi

corelate cu cele care apar în regiunea anomerică a spectrului 13

C-RMN (90 –

106 ppm). Conform datelor prezentate în literatura de specialitate, semnalele

care apar în intervalul 97 – 101 ppm aparțin legăturilor β-glicozidice, iar cele

cuprinse în intervalul 102 – 106 ppm aparțin legăturilor α-glicozidice (32, 213,

216). Polizaharida brută izolată din Ramaria largentii prezintă doar legături α-

glicozidice.

0

200

400

600

800

1000

AM BE CC RL LS RC RM RX

mg

ca

rbo

hid

rați

to

tali

/

g p

oli

zah

ari

bru

Page 18: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

11

În spectrele 13

C-RMN apar numeroase semnale în domeniul 60 – 70

ppm care sugerează structura piranozică a constituenților polizaharidelor brute

(213). Astfel, polizaharidele brute izolate prezintă legături α-, β-

glucopiranozice și α-, β-galactopiranozice (216, 217). Semnalele din zona

anomerică a spectrelor indică prezența mai multor unități glucidice, printre

care pot fi enumerate ramnoza, glucoza, arabinoza, xiloza, fucoza sau manoza

(214).

Fig. 8.4. Spectrul

1H-RMN al polizaharidei brute izolate din Armillaria mellea

Fig. 8.12. Spectrul

13C-RMN al polizaharidei brute izolate din Armillaria mellea

–CH3

–CH3

H1 H2–H6

C2–C5 C1

COO–R

C6

Page 19: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

12

8.4. Analiza prin spectroscopie FT-IR

Polizaharidele brute prezintă o bandă de absorbție puternică în

domeniul 3391 – 3428 cm-1

, corespunzătoare vibrațiilor de întindere ale

grupărilor O–H, specifice polizaharidelor (32). Benzile din regiunea 2929 –

2852 cm-1

corespund vibraţiilor de întindere ale C–H asimetric și simetric ale

grupărilor –CH2 și –CH3 din structura carbohidraților (209) (fig. 8.20). Vibrația

de deformare a –NH–CO– prezintă o bandă de intensitate mare în domeniul

1654 – 1639 cm-1

, care ar putea fi atribuită structurilor proteice (210, 211,

218). Prezența vibrației de întindere a legăturii C–H (1457 – 1375 cm-1

) și a

vibrației de întindere asimetrice COO– a acizilor carboxilici (1556 – 1545 cm-

1) indică prezența acizilor uronici (214). În spectrele înregistrate pentru

polizaharidele brute, benzile corespunzătoare inelului piranozic apar la 1240

cm-1

, 1157 cm-1

și 1079 cm-1

(218). Prezența glucidelor în polizaharidele brute

izolate este sugerată și de banda de absorbție de la 1042 cm-1

, care corespunde

vibraţiei de valenţă a grupării C–O–C (32).

Fig.8.20. Spectrul FT-IR al polizaharidei brute izolate din Armillaria mellea

O–H

C–H

–NH–CO–

C–H

C–O

C–O–C

Page 20: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

13

8.6. Determinarea masei moleculare prin cromatografie de

permeație prin gel

Masa moleculară este o variabilă extrem de importantă deoarece ea

influențează proprietățile fizice ale unui polimer și concentrația sa în soluție.

Pentru a determina masa moleculară a unui polimer, se utilizează

cromatograme de referință ale unor polimeri cu masă moleculară medie

cunoscută, obținută în aceleași condiții (solvent, volum și temperatură) (183).

În tabelul 8.III sunt prezentate distribuțiile maselor moleculare ale

fracțiunilor polizaharidice din componența polizaharidelor brute izolate din

ciupercile luate în studiu.

Tabel 8.III

Masele moleculare ale fracțiunilor polizaharidice separate

prin cromatografie de permeație prin gel

Polizaharida

brută

Fracțiune

polizaharidică

Masă

moleculară

numerică

(Mn) (g/mol)

Masă

moleculară

medie (Mw)

(g/mol)

Indice de

polidispersitate

AM

I 3,79 × 107

9,92 × 107 2,61

II 3,70 × 106 5,38 × 10

6 1,45

III 3,20 × 104 4,14 × 10

4 1,29

BE I 8,89 × 10

6 2,00 × 10

8 22,57

II 3,28 × 104

4,12 × 104 1,25

CC II 1,33 × 10

7 4,84 × 10

7 3,62

III 4,12 × 104 5,42 × 10

4 1,31

RL

I 7,25 × 106 5,11 × 10

8 70,51

II 3,84 × 104 4,79 × 10

4 1,24

III 2343 3063 1,30

LS I 1,51 × 10

7 2,74 × 10

8 18,15

II 3,07 × 104 4,25 × 10

4 1,38

RC

I 1,83 × 107 1,05 × 10

8 5,77

II 3,20 × 104 4,60 × 10

4 1,43

III 324 379 1,16

RM I 2,13 × 10

7 1,13 × 10

8 5,32

II 3,47 × 104 4,73 × 10

4 1,36

RX I 2,86 × 10

7 2,82 × 10

8 9,84

II 4,43 × 104 6,78 × 10

4 1,52

Page 21: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

14

8.7. Analiza termogravimetrică

Analiza termogravimetrică s-a realizat cu scopul de a caracteriza

comportamentul termic și schimbările chimice care pot să apară la temperaturi

ridicate în polizaharidele brute izolate. Caracteristicile termice ale

polizaharidei brute izolată din Armillaria mellea și Ramaria largentii sunt

prezentate în fig. 8.37, 8.40. Caracterizarea termică a polizaharidelor brute s-a

realizat cu ajutorul următoarelor tehnici: analiza termogravimetrică (TG),

analiza termică diferenţială (DTA) şi analiza termogravimetrică a variaţiei

greutăţii (DTG).

Toate polizaharidele brute prezintă o primă etapă de degradare termică

care, conform curbei DTA, este endotermă. În această etapă are loc

deshidratarea probei (indicând astfel prezența grupărilor hidrofile) și

îndepărtarea unor eventuale impurități antrenate în procesul de izolare (220,

221). Conform curbei TG prima etapa debutează, cel mai devreme, la 51°C

pentru Lactarius salmonicolor și se încheie, cel mai târziu, la 150°C pentru

Armillaria mellea. Polizaharida brută cu conținutul cel mai scăzut în apă și

impurități s-a dovedit a fi cea izolată din Ramaria largentii, care, conform

curbei DTG, a prezentat o masă procentuală de probă pierdută de 5,06% (tabel

8.IV).

Din curba DTA se observă că a doua etapă de degradare este

exotermă, iar temperatura la care viteza de degradare este maximă este de

aprox. 300C (curba TG). Conform curbei DTG, aceasta este principala etapă

de descompunere termică a polizaharidelor brute, masa procentuală de probă

pierdută fiind cea mai mare. Etapa a doua de degradare termică se încheie la o

temperatură ce a variat între 326 – 348C. În această etapă are loc

depolimerizarea și descompunerea polizaharidelor (220, 221).

Polizaharidele brute izolate din Armillaria mellea și Cantharellus

cibarius au prezentat și o a treia etapă de degradare termică, exotermă (curba

DTA). Această etapă de degradare corespunde oxidării materiei organice (220,

221).

Page 22: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

15

Fig. 8.37. Analiza termogravimetrică a polizaharidei brute izolate din Armillaria mellea

Fig. 8.40. Analiza termogravimetrică a polizaharidei brute izolate din Ramaria largentii

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800

T (°C)

W (

%)

TG

-0.025

-0.02

-0.015

-0.01

-0.005

0

0 200 400 600 800T (°C)

dm

/dT

(m

g/°

C)

DTG -4

-2

0

2

4

6

-200 300 800

T(°C)

ΔT

(°C

)

DTA

0

20

40

60

80

100

-200 300 800

TG

T (°C)

W (

%)

-0.02

-0.015

-0.01

-0.005

0

-200 300 800

DTG

T (°C)

dm

/dT

(m

g/°

C)

-6

-4

-2

0

2

4

6

0 200 400 600 800

DTA

T (°C)

ΔT

(°C

)

Page 23: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

16

Pentru o mai bună înţelegere a rezultatelor obţinute în studiile termice,

o serie de caracteristici ale polizaharidelor studiate sunt prezentate în tabelul

8.IV: temperatura la care începe degradarea (Tonset), temperatura la care viteza

de degradare este maximă (Tpeak), temperatura la care se încheie etapa de

degradare (Tendset), precum şi masa procentuală de probă pierdută (W). De

asemenea, sunt prezentate şi cantitatea totală de reziduu rămasă în urma

degradării termice, precum şi caracteristica DTA pentru fiecare etapă de

degradare termică. Tabel 8.IV

Caracteristicile termogravimetrice ale polizaharidelor brute izolate din ciupercile

luate în studiu

Proba

Etapa de

degradare

termică

Tonset, 0C

Tpeak, 0C

Tendset, 0C

W,

%

Reziduu,

%

Caracteristica

DTA

AM

I 75 97 150 9,00

35,61

endoterm

II 232 304 326 34,95 exoterm

III 326 410 527 20,44 exoterm

BE I 67 85 134 8,23

28,22 endoterm

II 239 301 344 63,55 exoterm

CC

I 72 86 143 5,86

32,11

endoterm

II 232 305 346 42,66 exoterm

III 346 440 507 19,37 exoterm

RL I 69 86 123 5,06

31,62 endoterm

II 239 303 480 63,32 exoterm

LS I 51 75 120 9,42

34,79 endoterm

II 228 263 348 55,79 exoterm

RC I 53 84 120 9,95

30,16 endoterm

II 240 297 402 59,89 exoterm

RM I 69 100 141 8,72

26,87 endoterm

II 250 302 326 64,41 exoterm

RX I 78 130 142 12,48

19,36 endoterm

II 235 300 327 68,16 exoterm

În urma descompunerii termice în atmosferă inertă a polizaharidelor

izolate, cantitatea de reziduu remanentă a variat între 19,36% (Russula

xerampelina) și 35,61% (Armillaria mellea).

Analiza termogravimetrică a evidențiat faptul că polizaharidele brute

izolate din ciupercile luate în studiu sunt termostabile într-un domeniu mare de

temperaturi, fiind astfel adecvate utilizării în industria farmaceutică.

Page 24: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

17

CAPITOLUL 9. STUDIUL ACȚIUNII ANTIOXIDANTE

9.1. Studiul capacității de scavenger față de radicalul DPPH

Rezultatele obținute sunt reprezentate grafic în fig. 9.1 – 9.3 și redate

în tabelul 9.I. Pentru extractele și polizaharidele brute obținute din speciile de

ciuperci luate în studiu, capacitatea de scavenger față de radicalul DPPH a

crescut odată cu concentrația. Pentru toate concentrațiile testate, extractele

hidrometanolice, cu un conținut mai mare în polifenoli totali, au prezentat o

activitate de scavenger față de radicalul DPPH mai mare decât extractele

etanolice; de asemenea, au fost mai active decât polizaharidele brute.

Extractele etanolice nu au putut fi testate la concentrații mai mari de 833,34

µg/mL datorită solubilităţii scăzute în mediul de reacție. Polizaharidele brute

obținute din Russula cyanoxantha, Russula mustelina și Russula xerampelina

nu au putut fi analizate la concentrații mai mari de 416,67 µg/mL, deoarece

gelificau.

Fig. 9.1. Activitatea de scavenger față de radicalul DPPH a extractelor etanolice

Tabel 9.I

Valori ale CE50 (μg/mL) în testul pentru determinarea

activităţii de scavenger faţă de radicalul DPPH

Specie/

Martor pozitiv

Extract etanolic Extract

hidrometanolic

Polizaharida

brută

AM > 833,34 452,6 ± 2,7 221,8 ± 2,7

BE 411,63 ± 0,25 151,44 ± 0,85 257,27 ± 2,25

CC > 833,34 730,37 ± 3,05 369,0 ± 4,3

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acid cafeic

Catehina

Cvercetol

% A

ctiv

ita

te d

e sc

av

eng

er

față

de

DP

PH

˙

Concentrația, µg/mL

Page 25: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

18

Specie/

Martor pozitiv

Extract etanolic Extract

hidrometanolic

Polizaharida

brută

RL > 833,34 162,4 ± 1,3 278,87 ± 5,70

LS 959,3 ± 3,8 390,67 ± 5,3 > 833,34

RC > 833,34 692,9 ± 3,6 > 833,34

RM > 833,34 652,2 ± 2,8 > 833,34

RX > 833,34 653,34 ± 1,55 > 833,34

Acid cafeic 3,27 ± 0.06

Catehină 5,3 ± 0,0

Cvercetol 2,33 ± 0,06

valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Fig. 9.2. Activitatea de scavenger față de radicalul DPPH a extractelor

hidrometanolice

Fig. 9.3. Activitatea de scavenger față de radicalul DPPH a polizaharidelor brute

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800 1000

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acid cafeic

Catehina

Cvercetol

% A

ctiv

ita

te d

e sc

av

eng

er

față

de

DP

PH

˙

Concentrația, µg/mL

0

20

40

60

80

100

0 500 1000

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acid cafeic

Catehina

Cvercetol

Concentrația, µg/mL

% A

cti

vit

ate

de

sca

ven

ger f

ață

de D

PP

Page 26: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

19

9.2. Studiul capacității de scavenger față de radicalul cation ABTS

Activitatea de scavenger față de radicalul cation ABTS a crescut odată

cu concentrația atât pentru extractele etanolice, cât și pentru cele

hidrometanolice. Extractele hidrometanolice au prezentat o activitate de

scavenger față de radicalul cation ABTS mai mare decât extractele etanolice.

Pentru extractele etanolice, valorile CE50 au fost cuprinse între 124,77 ± 2,80

µg/mL (Boletus edulis) și 889,57 ± 7,40 µg/mL (Ramaria largentii). Pentru

extractele hidrometanolice, valorile CE50 au fost cuprinse între 64,3 ± 0,2

µg/mL (Ramaria largentii) și 179,57 ± 1,65 µg/mL (Cantharellus cibarius)

(fig. 9.6, 9.7, tabel 9.II).

Fig. 9.6. Activitatea de scavenger față de radicalul cation ABTS a extractelor etanolice

Tabel 9.II

Valori ale CE50 (μg/mL) în testul pentru determinarea activității de scavenger

față de radicalul cation ABTS

Specie/

Martor pozitiv

Extract etanolic Extract hidrometanolic

AM 781,3 ± 16,6 140,57 ± 1,45

BE 124,77 ± 2,80 65,4 ± 0,4

CC 387,1 ± 6,0 179,57 ± 1,65

RL 889,57 ± 7,40 64,3 ± 0,2

LS 271,6 ± 1,4 91,1 ± 1,0

RC 336,93 ± 4,60 97,37 ± 0,55

RM 165,3 ± 1,9 100,33 ± 1,65

RX 176,57 ± 3,50 102,23 ± 1,95

Acid cafeic 2,1 ± 0,0

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acid cafeic

Catehina

Cvercetol

% A

ctiv

ita

te d

e sc

av

eng

er

față

de

AB

TS

˙+

Concentrația, µg/mL

Page 27: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

20

Specie/

Martor pozitiv

Extract etanolic Extract hidrometanolic

Catehină 1,07 ± 0,06

Cvercetol 1,07 ± 0,06 valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Extractele din Boletus edulis au demonstrat cea mai mare capacitate

de scavenger față de radicalul cation ABTS. La concentrația de 250 μg/mL,

extractul etanolic a avut o activitate de scavenger de 71,91 ± 0,38%, iar

extractul hidrometanolic de 90,62 ± 0,15%.

Fig. 9.7. Activitatea de scavenger față de radicalul cation ABTS a extractelor

hidrometanolice

9.3. Studiul capacității reducătoare

Extractele etanolice au fost analizate pe domeniul de concentrație

33,34 µg/mL – 400,00 µg/mL; pentru unele dintre ele au fost necesare diluții

suplimentare pentru a calcula CE50. Pentru extractele etanolice, CE50 a variat

între 98,54 ± 0,55 µg/mL (Boletus edulis) și 1205,29 ± 7,78 µg/mL (Ramaria

largentii). Pe domeniul de concentrații 33,34 – 400 μg/mL, toate extractele

etanolice au înregistrat o creștere a capacității reducătoare odată cu creșterea

concentrației, cea mai spectaculoasă creștere prezentând extractul etanolic din

Boletus edulis (fig. 9.11).

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acid cafeic

Catehina

Cvercetol

% A

ctiv

ita

te d

e sc

av

eng

er

față

de

AB

TS

˙+

Concentrația, µg/mL

Page 28: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

21

Fig. 9.11. Capacitatea reducătoarea a extractelor etanolice

pe domeniul de concentrații 33,34 – 400 μg/mL

Extractele hidrometanolice au fost analizate pe domeniul de

concentrație 7,27 µg/mL – 145,45 µg/mL. Cu excepția extractelor din Boletus

edulis și Ramaria largentii, pentru calculul CE50 au fost necesare diluții

suplimentare. Pentru extractele hidrometanolice, CE50 a variat între 46,77 ±

0,34 µg/mL (Boletus edulis) și 241,92 ± 1,20 µg/mL (Cantharellus cibarius).

În cazul extractelor hidrometanolice, pe domeniul de concentrații 7,27

– 145,45 μg/mL, capacitatea reducătoare a crescut odată cu concentrația,

valorile cele mai ridicate ale activității obținându-se pentru extractele din

Boletus edulis și Ramaria largentii (fig. 9.12).

Fig. 9.12. Capacitatea reducătoarea a extractelor hidrometanolice

pe domeniul de concentrații 7,27 – 145,45 μg/mL

0

0.5

1

1.5

2

0 200 400 600

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Ab

sorb

an

ța

Concentrația, µg/mL

0

0.5

1

1.5

0 50 100 150

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Ab

sorb

an

ța

Concentrația, µg/mL

Page 29: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

22

9.4. Determinarea capacității de inhibare a 15-lipoxigenazei

Spre deosebire de extractele hidrometanolice, extractele etanolice

obținute au prezentat capacitate de inhibare a 15-LOX, care a crescut

proporțional cu valorile concentrațiilor testate (fig. 9.14). Extractele

hidrometanolice au un conținut mai mare în polifenoli totali decât extractele

etanolice. Este posibil ca activitatea de inhibare a 15-LOX să fie datorată altor

compuși care nu aparțin clasei polifenolilor. Extractele etanolice au prezentat

valori ale CE50 cuprinse între 202,80 ± 1,30 µg/mL (Russula mustelina) și

890,34 ± 2,55 µg/mL (Ramaria largentii) (tabel 9.VII).

Tabel 9.VII

Valori CE50 ale extractelor etanolice în testul pentru determinarea

capacităţii de inhibare a 15-LOX

Specie/

Martor pozitiv

CE50

(μg/mL)

AM 290,93 ± 2,05

BE 348,27 ± 1,55

CC 236,70 ± 1,50

RL 890,34 ± 2,55

LS 226,67 ± 0,95

RC 263,34 ± 1,35

RM 202,8 ± 1,3

RX 215,77 ± 1,05

Acid cafeic 29,1 ± 0,3

Catehină 64,17 ± 0,15

Cvercetol 19,34 ± 1,05 valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Fig. 9.14. Capacitatea de inhibare a 15-LOX a extractelor etanolice

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

% C

ap

aci

tate

de

inh

iba

re

a 1

5-l

ipo

xig

ena

za

Concentrația, µg/mL

Page 30: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

23

9.5. Determinarea capacității de chelatare a ionilor feroși

Pentru ambele tipuri de extracte, capacitatea de chelatare a ionilor

feroși a crescut odată cu concentrația testată (fig.9.18, 9.19). Pentru toate

concentrațiile testate, extractele etanolice au demonstrat o capacitate de

chelatare a ionilor feroși remarcabilă, mult mai mare decât a extractelor

hidrometanolice. Polizaharidele brute nu au putut fi analizate la concentrații

mai mari de 4 mg/mL deoarece gelificau. La această concentrație,

polizaharidele brute izolate din Boletus edulis, Russula cyanoxantha, Russula

mustelina și Russula xerampelina au demonstrat o activitate de chelatare

scăzută (< 20%) (tabel 9.X). La fel ca în cazul capacității de inhibare a 15-

LOX, și în testul capacității de chelatare a ionilor feroși, s-ar părea că

polifenolii nu sunt responsabili pentru această activitate.

CE50 a extractelor etanolice a variat între 46,1 ± 0,2 μg/mL (Russula

mustelina) și 449,13 ± 5,15 μg/mL (Boletus edulis). CE50 a extractelor

hidrometanolice a variat între 1096,27 ± 1,95 μg/mL (Russula xerampelina) și

7954,5 ± 45,3 μg/mL (Boletus edulis). În cazul polizaharidelor brute, CE50 a

putut fi calculată doar pentru Armillaria mellea (3096,07 ± 20,40 μg/mL) și

Ramaria largentii (3402,23 ± 17,70 μg/mL).

Tabelul 9.IX

Valori ale CE50 (μg/mL) în testul pentru determinarea capacității de chelatare a

ionilor feroși

Specie/

Martor pozitiv

Extract

etanolic

Extract

hidrometanolic Polizaharida brută

AM 67,93 ± 0,35 2019,83 ± 13,65 3096,07 ± 20,40

BE 449,13 ± 5,15 7954,5 ± 45,3 > 4000

CC 82,9 ± 0,6 3752,57 ± 35,65 > 4000

RL 283,83 ± 2,55 2497,1 ± 6,4 3402,23 ± 17,70

LS 111,37 ± 0,85 3318,43 ± 19,40 > 4000

RC 112 ± 1 5414,47 ± 36,40 > 4000

RM 46,1 ± 0,2 3736,4 ± 20,4 > 4000

RX 86,4 ± 0,4 1096,27 ± 1,95 > 4000

EDTA 6,34 ± 0,06

valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Page 31: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

24

Fig. 9.18. Capacitatea de chelatare a ionilor feroși a extractelor etanolice

Fig. 9.19. Capacitatea de chelatare a ionilor feroși a extractelor hidrometanolice

0

20

40

60

80

100

0 200 400 600

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

EDTA

% C

ap

aci

tate

de

chel

ata

re a

ion

uil

or f

ero

și

Concentrația, µg/mL

0

20

40

60

80

100

0 5 10

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

EDTA

% C

ap

aci

tate

de

chel

ata

re a

ion

ilo

r fe

ro

și

Concentrația, mg/mL

Page 32: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

25

CAPITOLUL 10. DETERMINAREA CAPACITĂȚII DE INHIBARE A

α-GLUCOZIDAZEI

Extractele etanolice obținute din corpii de fructificare ai speciilor de

ciuperci studiate au inhibat semnificativ activitatea α-glucozidazei. Pentru

toate extractele etanolice, capacitatea de inhibare a α-glucozidazei a crescut

odată cu concentrația. Extractele etanolice au prezentat CE50 cuprinse între 0,1

± 0,0 µg/mL (Russula cyanoxantha) și 13,2 ± 0,0 µg/mL (Boletus edulis),

valori mult mai mici decât cele obținute pentru martorul pozitiv, acarboza

(CE50 = 72,2 ± 0,3 µg/mL) (fig.10.1, tabel 10.I). Acarboza face parte din

categoria inhibitorilor de α-glucozidază, care are rolul de a întârzia absorbția

glucidelor simple în intestin. În ceea ce privește extractele hidrometanolice,

doar cele obținute din Cantharellus cibarius și Ramaria largentii au inhibat α-

glucozidaza, restul extractelor fiind foarte puțin active sau chiar inactive (tabel

10.II).

Fig. 10.1. Capacitatea de inhibare a α-glucozidazei a extractelor etanolice

Tabel 10.I

Valori CE50 ale extractelor etanolice în testul pentru

determinarea capacităţii de inhibare a α-glucozidazei

Specie/

Martor pozitiv

CE50

(μg/mL)

AM 8,54 ± 0,06

BE 13,2 ± 0,0

CC 9,77 ± 0,06

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

AM

BE

CC

RL

LS

RC

RM

RX

Acarboza

% C

ap

aci

tate

de

inh

iba

re α

-glu

cozi

da

za

Concentrația, µg/mL

Page 33: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

26

Specie/

Martor pozitiv

CE50

(μg/mL)

RL 8,6 ± 0,1

LS 12,33 ± 0,06

RC 0,1 ± 0,0

RM 2,4 ± 0,0

RX 2,5 ± 0,0

Acarboza 72,2 ± 0,3 valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Dintre toate extractele studiate, extractul etanolic obținut din Russula

cyanoxantha a fost cel mai activ (CE50 = 0,1 ± 0,0 μg/mL). La concentrația de

0,34 μg/mL, extractul a prezentat o capacitate de inhibarea a α-glucozidazei de

90,77 ± 0,39%. Tabel 10.II

Activitatea extractelor hidrometanolice în testul pentru determinarea

capacităţii de inhibare a α-glucozidazei

Specie Concentrația

(μg/mL)

% Activitate de

inhibare

CE50

(μg/mL)

AM 833,34 5,38 ± 0,31 -

BE 833,34 28,85 ± 0,15 -

CC

16,67 20,87 ± 0,11

131,3 ± 2,2

83,34 42,35 ± 0,24

250,0 60,85 ± 0,33

416,.67 66,11 ± 0,23

583,34 80,03 ± 0,04

833,34 84,02 ± 0,03

RL

250,0 0,79 ± 0,35

810,2 ± 4,0 416,.67 15,27 ± 0,23

583,34 28,93 ± 0,15

833,34 51,81 ± 0,33

LS 833,34 0,52 ± 0,41 -

RC 833,34 1,44 ± 0,23 -

RM 833,34 0,37 ± 0,22 -

RX 833,34 14,40 ± 0,28 - valorile reprezintă media a trei determinări ± deviaţia standard

Page 34: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

27

CAPITOLUL 13. CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII

ORIGINALE. PERSPECTIVE DE CERCETARE

13.1. Concluzii generale

Macromicetele comestibile, recoltate din nord-estul României,

Armillaria mellea (pădurea Dobrovăț, jud. Iași), Boletus edulis (Poiana

Stampei, jud. Suceava), Cantharellus cibarius (Poiana Stampei, jud. Suceava),

Lactarius salmonicolor (Durău, jud. Neamț), Ramaria largentii (Poiana

Stampei, jud. Suceava), Russula cyanoxantha (Poiana Stampei, jud. Suceava),

Russula mustelina (Poiana Stampei, jud. Suceava) și Russula xerampelina

(Poiana Stampei, jud. Suceava), au fost studiate din punct de vedere fizico-

chimic și biologic.

Determinarea conținutului în metale a demonstrat faptul că

ciupercile analizate reprezintă o sursă importantă de Ca, Mg, Se, Zn, P, K, Mn,

Zn și Fe. Calculându-se aportul zilnic de metale, la consumul acestor ciuperci,

s-a constatat că dozele maxime recomandate de organizația FAO/WHO (2011)

pentru As, Cu, Fe, Hg și Zn nu sunt depășite. Doza maximă recomandată

pentru Cd este depășită doar în cazul ciupercilor Armillaria mellea și Ramaria

largentii.

Din ciupercile analizate au fost obținute două extracte (etanolic și

hidrometanolic) și au fost izolate polizaharidele brute.

Studiul chimic cantitativ a constat în determinarea conținutului în

polifenoli totali din extractele studiate. Extractele obținute din Boletus edulis

au prezentat cea mai mare cantitate de polifenoli totali de 35,83±0,92 mg/g

pentru extractul etanolic și 72,78 ± 0,29 mg/g pentru extractul hidrometanolic.

Pentru toate probele, exceptând Cantharellus cibarius, utilizarea amestecului

metanol:apă (1:1) s-a dovedit mai eficientă în ceea ce privește randamentul de

extracție. Analiza prin spectroscopie FT-IR a extractelor etanolice și

hidrometanolice a evidențiat prezența compușilor polifenolici, sterolilor,

acizilor grași și aminoacizilor. Datele spectrale înregistrate pentru extractele

hidrometanolice au sugerat prezența mai multor compuși polifenolici

comparativ cu extractele etanolice.

Polizaharidele brute izolate au prezentat un conținut proteic ridicat,

cea mai mare valoare înregistrându-se pentru Armillaria mellea (341,58 ± 7,20

mg/g), iar cea mai mică valoare pentru Russula mustelina (105,21 ± 5,74

mg/g). Polizaharida brută izolată din Russula xerampelina a prezentat cea mai

Page 35: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

28

mare cantitate de carbohidrați totali (806,09 ± 4,98 mg/g) și un conținut

relativ redus de proteine (148,96 ± 3,22).

Caracterizarea fizico-chimică a polizaharidelor brute izolate a

presupus analiza RMN, IR, UV-VIS, GPC și TG.

Spectroscopia RMN a indicat prezența unităților terminale α-ʟ-

ramnopiranozice sau α-ʟ-fucopiranozice. Semnalul specific unităților de acid

β-ᴅ-glucuronic a fost prezent în toate spectrele, cu excepția celui înregistrat

pentru Russula mustelina. Semnalele observate în spectrele 13

C-RMN și 1H-

RMN ale polizaharidelor brute izolate din Armillaria mellea, Boletus edulis,

Cantharellus cibarius, Lactarius salmonicolor, Russula cyanoxantha, Russula

mustelina și Russula xerampelina indică prezența atât a legăturilor α-

glicozidice, cât și β-glicozidice. Polizaharida brută izolată din Ramaria

largentii prezintă doar legături α-glicozidice. Semnalele din zona anomerică a

spectrelor indică prezența mai multor unități glucidice printre care pot fi

enumerate ramnoza, glucoza, arabinoza, xiloza, fucoza sau manoza.

Analiza FT-IR a polizaharidelor brute izolate a evidențiat prezența

unei benzi de intensitate mare, centrată la 3400 cm-1

specifică vibrațiilor de

valența a grupării hidroxil. De asemenea, au putut fi observate benzile

caracteristice acizilor uronici, inelului piranozic, unităților β-ᴅ-glucozidice și

α-glucozidice.

Spectrele UV-VIS au evidențiat prezența unui maxim de absorbție la

lungimea de undă de 260 nm, ceea ce indică un conținut proteic ridicat.

Analiza GPC a evidențiat prezența, în polizaharidele brute, a două

(Boletus edulis, Lactarius salmonicolor) sau trei fracțiuni polizaharidice

(Armillaria mellea, Cantharellus cibarius, Ramaria largentii, Russula

cyanoxantha, Russula mustelina și Russula xerampelina).

Analiza termogravimetrică a evidențiat prezența unei prime etape de

degradare termică, endotermă, apărută în urma evaporării apei și a îndepărtării

impurităților. A doua etapă de degradare termică, exotermă, în care

polizaharidele brute au pierdut cea mai mare parte din masa procentuală,

indică depolimerizarea și descompunerea acestora. Polizaharidele brute izolate

din Armillaria mellea și Cantharellus cibarius au prezentat și o a treia etapă de

degradare termică, exotermă, corespunzătoare oxidării materiei organice.

Analiza termogravimetrică a evidențiat faptul că polizaharidele brute izolate

din ciupercile luate în studiu sunt termostabile într-un domeniu mare de

temperaturi.

Page 36: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

29

Acțiunea antioxidantă a fost evaluată prin determinarea activității de

scavenger față de radicalii DPPH și ABTS, capacității reducătoare, capacității

de inhibare a 15-lipoxigenazei și capacității de chelatare a ionilor feroși.

Extractele obținute din corpii de fructificare ai Boletus edulis au

prezentat cea mai ridicată capacitate de scavenger față de radicalul DPPH cu

valori ale CE50 de 411,63 ± 0,25 μg/mL pentru extractul etanolic și 151,44 ±

0,85 μg/mL pentru extractul hidrometanolic. Extractele hidrometanolice, cu un

conținut mai ridicat în polifenoli totali, s-au dovedit mai active decât extractele

etanolice. Toate extractele au fost mai slab active decât martorii pozitivi.

Dintre polizaharidele brute, cea izolată din Armillaria mellea a prezentat cea

mai ridicată activitate de scavenger față de radicalul DPPH (CE50 = 221,80 ±

2,70 μg/mL).

Proprietatea extractelor etanolice și hidrometanolice de a inactiva

radicalii liberi a fost confirmată și prin testul de evaluare a capacității de

scavenger față de radicalul cation ABTS. Dintre extractele etanolice, cel

obținut din Boletus edulis a prezentat cea mai ridicată activitate de scavenger

cu CE50 = 124,77 ± 2,80 μg/mL, valoare care a fost de aprox. două ori mai

mică decât cea obținută pentru extractul hidrometanolic (CE50 = 65,40 ± 0,40

μg/mL). În cazul extractelor hidrometanolice, cel mai activ s-a dovedit

extractul obținut din Ramaria largentii cu CE50 = 64,30 ± 0,20 μg/mL.

Studiul capacității reducătoare a evidențiat diferențe semnificative

între extractele etanolice și hidrometanolice. Extractele obținute din Boletus

edulis s-au evidențiat ca fiind cele mai active, cu valori ale CE50 = 98,54 ± 0,55

μg/mL pentru extractul etanolic și 46,77 ± 0,34 μg/mL pentru extractul

hidrometanolic. Între extractele obținute din Ramaria largentii, se observă cea

mai spectaculoasă diferență: CE50 = 61,54 ± 0,46 μg/mL pentru extractul

hidrometanolic și 1205,29 ± 7,78 μg/mL pentru extractul etanolic.

Extractele etanolice au demonstrat și capacitatea de a inhiba 15-

lipoxigenaza. Extractele obținute din Russula mustelina (CE50 = 202,80 ± 1,30

μg/mL), Russula xerampelina (CE50 = 215,77 ± 1,05 μg/mL), Lactarius

salmonicolor (CE50 = 226,67 ± 0,95 μg/mL), Cantharellus cibarius (CE50 =

236,70 ± 1,50 μg/mL), Russula cyanoxantha (CE50 = 263,34 ± 2,55 μg/mL) și

Armillaria mellea (CE50 = 290,93 ± 2,05 μg/mL) au prezentat efecte inhibitorii

asemănătoare, dar mai slabe decât ale martorului pozitiv, catehina (CE50 =

64,17 ± 0,15 μg/mL). Extractele hidrometanolice nu au inhibat semnificativ

15-lipoxigenaza.

Pentru toate concentrațiile testate, extractele etanolice au demonstrat o

capacitate de chelatare a ionilor feroși mult mai mare decât a extractelor

Page 37: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

30

hidrometanolice și polizaharidelor brute. Extractul etanolic obținut din Russula

mustelina a prezentat cea mai bună capacitate de chelatare a ionilor feroși

(CE50 = 46,10 ± 0,20 μg/mL), fiind de aprox. șapte ori mai slab activ decât

martorul pozitiv, EDTA (CE50 = 6,34 ± 0,06 μg/mL). Extractele

hidrometanolice au chelatat în proporție redusă ionii feroși, cel mai activ fiind

extractul obținut din Russula xerampelina (CE50 = 1096,27 ± 1,95 μg/mL).

Dintre polizaharidele brute, cea izolată din Armillaria mellea a prezentat cea

mai ridicată activitate (CE50 = 3096,07 ± 20,40 μg/mL).

Toate extractele etanolice au inhibat semnificativ α-glucozidaza.

Extractul etanolic din Russula cyanoxantha a prezentat o capacitate inhibitorie

remarcabilă (CE50 = 0,10 ± 0,00 μg/mL), fiind de aprox. 700 de ori mai activ

decât martorul pozitiv, acarboza (CE50 = 72,20 ± 0,30 μg/mL). Dintre

extractele hidrometanolice doar cele obținute din Cantharellus cibarius (CE50

= 131,30 ± 2,20 μg/mL) și Ramaria largentii (CE50 = 810,20 ± 4,00 μg/mL) au

demonstrat capacitate de inhibare a α-glucozidazei.

Activitatea antimicrobiană a extractelor etanolice și hidrometanolice a

fost testată față de bacterii Gram-pozitive, Gram-negative și fungi. Extractele

etanolice din Russula mustelina și Russula xerampelina au demonstrat o

activitate antimicrobiană similară cu cea a cloramfenicolului, atât față de

Staphylococcus aureus (DZI = 20 mm), cât și față de Sarcina lutea (DZI = 25

mm). Dintre extractele hidrometanolice, cel obținut din Armillaria mellea a

fost cel mai activ atât față de Staphylococcus aureus (DZI = 12 mm), cât și

față de Sarcina lutea (DZI = 14 mm). Doar extractul etanolic din Ramaria

largentii a prezentat activitate antimicrobiană față de Escherichia coli (DZI =

10 mm). Activitate antifungică au prezentat doar extractele hidrometanolice

din Boletus edulis și Russula cyanoxantha; ambele extracte au fost active față

de Candida parapsilosis (DZI = 10 mm și respectiv, 13 mm).

Studiul efectelor citotoxice ale extractelor a presupus utilizarea a cinci

linii celulare: patru linii celulare tumorale (MCF-7, A549, PC3, CACO2) și

una normală, imortalizată (MCF-12F). Extractul etanolic din Russula

cyanoxantha a fost cel mai activ, reducând viabilitatea celulelor A549 cu 63,83

± 1,54%, MCF-7 cu 27,07 ± 1,87%, PC3 cu 27,97 ± 1,03% și CACO2 cu 3,81

± 0,84%. Față de linia celulară normală MCF-12F, extractul din Cantharellus

cibarius a prezentat cea mai ridicată activitate citotoxică (38,31 ± 1,23%).

Extractul etanolic obținut din Russula cyanoxantha, cel mai eficient

inhibitor al α-glucozidazei, a dovedit și cele mai bune efecte antifungice (față

de Candida parapsilosis) și antitumorale (față de linia celulară A549).

Page 38: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

31

Au fost evidențiate corelații între conținutul în polifenoli al extractelor

și unele efecte antioxidante ale acestora (capacitatea de scavenger față de

radicalii DPPH și ABTS, capacitatea reducătoare). În aceste teste cele mai

active s-au dovedit a fi extractele hidrometanolice, care au prezentat un

conținut ridicat în polifenoli. Extractele etanolice au fost mai active ca

inhibitori ai 15-lipoxigenazei și α-glucozidazei și chelatori ai ionilor feroși.

13.2. Contribuții originale

Pentru fiecare specie de ciuperci luată în studiu gradul de originalitate

constă în:

Armillaria mellea: determinarea conținutului în Ag, B, Bi, Co, Li, Ni,

Sr, Tl, U235 și U238; caracterizarea chimică prin spectroscopie FT-IR

a extractelor etanolic și hidrometanolic; stabilirea caracteristicelor

termice ale polizaharidei brute; determinarea activității de scavenger

față de radicalul cation ABTS, capacității de inhibare a 15-

lipoxigenazei și α-glucozidazei a extractelor etanolic și

hidrometanolic; evaluarea efectelor antibacteriene și antifungice față

de Sarcina lutea ATCC 9341, Candida albicans ATCC 10231,

Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata ATCC MYA

2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului etanolic față de

patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7, CACO2 și PC3) și

o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

Boletus edulis: determinarea conținutului în B, Bi, Co, Li, Ni, Sr, Tl,

U235 și U238; caracterizarea chimică prin spectroscopie FT-IR a

extractelor etanolic și hidrometanolic; stabilirea caracteristicelor

termice ale polizaharidei brute; determinarea capacității de inhibare a

15-lipoxigenazei și α-glucozidazei a extractelor etanolic și

hidrometanolic; evaluarea efectelor antibacteriene și antifungice față

de Sarcina lutea ATCC 9341, Pseudomonas aeruginosa ATCC

27853, Candida albicans ATCC 10231, Candida parapsilosis ATCC

22019 și Candida glabrata ATCC MYA 2950; evaluarea efectelor

citotoxice ale extractului etanolic față de patru linii celulare tumorale

umane (A549, MCF-7, CACO2 și PC3) și o linie celulară normală,

imortalizată (MCF-12F);

Cantharellus cibarius: determinarea conținutului în B, Bi, Li, Tl,

U235 și U238; caracterizarea chimică prin spectroscopie FT-IR a

extractelor etanolic și hidrometanolic; stabilirea caracteristicelor

Page 39: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

32

termice ale polizaharidei brute; determinarea activității de scavenger

față de radicalul cation ABTS a extractelor etanolic și hidrometanolic;

determinarea capacității de inhibare a 15-lipoxigenazei și α-

glucozidazei a extractelor etanolic și hidrometanolic; evaluarea

efectelor antibacteriene și antifungice față de Sarcina lutea ATCC

9341, Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata ATCC

MYA 2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului etanolic față

de patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7, CACO2 și

PC3) și o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

Ramaria largentii: determinarea conținutului în Ag, As, B, Bi, Ca, K,

Li, Na, P, Se, Sr, Tl, U235 și U238; determinarea conținutului în

polifenoli totali al extractelor etanolic și hidrometanolic; caracterizarea

chimică prin spectroscopie FT-IR a extractelor etanolic și

hidrometanolic; studiul fizico-chimic al polizaharidei brute;

determinarea activității de scavenger față de radicalii DPPH și ABTS,

capacității reducătoare, capacității de inhibare a 15-lipoxigenazei și α-

glucozidazei și de chelatare a ionilor feroși a extractelor etanolic și

hidrometanolic; evaluarea efectelor antibacteriene și antifungice față

de Staphylococcus aureus ATCC 25923, Sarcina lutea ATCC 9341,

Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC

27853, Candida albicans ATCC 10231, Candida parapsilosis ATCC

22019 și Candida glabrata ATCC MYA 2950; evaluarea efectelor

citotoxice ale extractului etanolic față de patru linii celulare tumorale

umane (A549, MCF-7, CACO2 și PC3) și o linie celulară normală,

imortalizată (MCF-12F);

Lactarius salmonicolor: determinarea conținutului în Ag, As, B, Bi,

Ca, K, Li, Hg, Sr, P, Se, Tl, U235 și U238; caracterizarea chimică prin

spectroscopie FT-IR a extractelor etanolic și hidrometanolic; studiul

fizico-chimic al polizaharidei brute; determinarea activității de

scavenger față de radicalul cation ABTS, capacității de inhibare a 15-

lipoxigenazei și α-glucozidazei și de chelatare a ionilor feroși a

extractelor etanolic și hidrometanolic; evaluarea efectelor

antibacteriene și antifungice față de Staphylococcus aureus ATCC

25923, Sarcina lutea ATCC 9341, Escherichia coli ATCC 25922,

Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans ATCC

10231, Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata

ATCC MYA 2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului

Page 40: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

33

etanolic față de patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7,

CACO2 și PC3) și o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

Russula cyanoxantha: determinarea conținutului în Ag, B, Bi, Ca, Co,

K, Li, Mg, Na, Sr, P, Tl, U235 și U238; caracterizarea chimică prin

spectroscopie FT-IR a extractelor etanolic și hidrometanolic; studiul

fizico-chimic al polizaharidei brute; determinarea activității de

scavenger față de radicalul cation ABTS, capacității de inhibare a 15-

lipoxigenazei și α-glucozidazei și de chelatare a ionilor feroși a

extractelor etanolic și hidrometanolic; evaluarea efectelor

antibacteriene și antifungice față de Sarcina lutea ATCC 9341,

Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata ATCC MYA

2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului etanolic față de

patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7, CACO2 și PC3) și

o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

Russula mustelina: determinarea conținutului în Ag, As, B, Bi, Ca, Co,

Cr, Cu, Cd, Fe, Hg, K, Li, Mn, Mg, Na, Ni, Pb, P, Se, Sr, Tl, Zn, U235

și U238; determinarea conținutului în polifenoli totali al extractelor

etanolic și hidrometanolic; caracterizarea chimică prin spectroscopie

FT-IR a extractelor etanolic și hidrometanolic; studiul fizico-chimic al

polizaharidei brute; determinarea activității de scavenger față de

radicalii DPPH și ABTS, capacității reducătoare, capacității de

inhibare a 15-lipoxigenazei și α-glucozidazei și de chelatare a ionilor

feroși a extractelor etanolic și hidrometanolic; evaluarea efectelor

antibacteriene și antifungice față de Staphylococcus aureus ATCC

25923, Sarcina lutea ATCC 9341, Escherichia coli ATCC 25922,

Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans ATCC

10231, Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata

ATCC MYA 2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului

etanolic față de patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7,

CACO2 și PC3) și o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

Russula xerampelina: determinarea conținutului în Ag, As, B, Bi, Ca,

Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mn, Mg, Na, Ni, P, Se, Sr, Tl, Zn, U235 și

U238; determinarea conținutului în polifenoli totali al extractelor

etanolic și hidrometanolic; caracterizarea chimică prin spectroscopie

FT-IR a extractelor etanolic și hidrometanolic; studiul fizico-chimic al

polizaharidei brute; determinarea activității de scavenger față de

radicalii DPPH și ABTS, capacității reducătoare, capacității de

inhibare a 15-lipoxigenazei și α-glucozidazei și de chelatare a ionilor

Page 41: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

34

feroși a extractelor etanolic și hidrometanolic; evaluarea efectelor

antibacteriene și antifungice față de Staphylococcus aureus ATCC

25923, Sarcina lutea ATCC 9341, Escherichia coli ATCC 25922,

Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans ATCC

10231, Candida parapsilosis ATCC 22019 și Candida glabrata

ATCC MYA 2950; evaluarea efectelor citotoxice ale extractului

etanolic față de patru linii celulare tumorale umane (A549, MCF-7,

CACO2 și PC3) și o linie celulară normală, imortalizată (MCF-12F);

13.3. Perspective de cercetare

Rezultatele obținute justifică continuarea studiilor în următoarele

direcții:

- evaluarea in vivo a acțiunii antioxidante și antihiperglicemiante a

extractelor polifenolice care s-au dovedit active în testele in vitro;

- evidențierea, prin prisma efectelor antioxidante, a altor posibile acțiuni

biologice, mai ales la nivelul aparatului cardiovascular;

- evaluarea unor posibile efecte antitumorale și imunomodulatoare

pentru polizaharidele brute izolate (studii in vitro și in vivo);

- purificarea extractelor active în vederea izolării constituenților

răspunzători de efectele biologice, elucidarea mecanismului de acțiune

al acestora.

Page 42: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

35

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. Bielli E, translations by Gâdei R. Ciuperci. Cunoaşterea, recunoaşterea şi

căutarea celor mai cunoscute specii de ciuperci. Bucharest: ALL

Educational, 1999.

2. Roux P. Mille et un champignons. France, Sainte-Sigolène: Roux, 2006.

3. Vaz JA, Barros L, Martins A, Santos-Buelga C, Vasconcelos MH,

Ferreira ICFR. Chemical composition of wild edible mushrooms and

antioxidant properties of their water soluble polysaccharidic and ethanolic

fractions. Food Chem 2011; 126 (2): 610-616.

4. Akata I, Ergönül B, Kalyoncu F. Chemical compositions and antioxidant

activities of 16 eild edible mushroom species grown in Anatolia. Int J

Pharmacology 2012; 8 (2): 134-138.

5. Sesli E, Tuzen M, Soylak M. Evaluation of trace metal contents of some

wild edible mushrooms from Black sea region, Turkey. J Hazard Mater

2008; 160: 462–467.

6. Isildak Ö, Turkekul I, Elmastas M, Tüzen M. Analysis of heavy metals in

some wild-grown edible mushrooms from the middle black sea region,

Turkey. Food Chem 2004, 86: 547–552.

7. Petkovšek SAS, Pokorny B. Lead and cadmium in mushrooms from the

vicinity of two large emission sources in Slovenia. Sci Total Environ

2013; 443: 944–954.

8. Ouzouni PK, Petridis D, Koller WD, Riganakos KA. Nutritional value

and metal content of wild edible mushrooms collected from West

Macedonia and Epirus, Greece. Food Chem 2009; 115: 1575–1580.

9. Tsai SY, Tsai HL, Mau JL. Antioxidant properties of Agaricus blazei,

Agrocybe cylindracea and Boletus edulis. LWT-Food Sci Technol 40

(2007) 1392–1402.

10. Heleno SA, Barros L, João Sousa M, Martins A, Santos-Buelga C,

Ferreira ICFR. Targeted metabolites analysis in wild Boletus species.

LWT-Food Sci Technol 2011; 44: 1343-1348.

11. Fernandes Â, Barreira JCM, Antonio AL et al. Exquisite wild mushrooms

as a source of dietary fiber: Analysis in electron-beam irradiated samples.

LWT-Food Sci Technol 2015; 60: 855-859.

12. Zhang A, Xiao N, He P, Sun P. Chemical analysis and antioxidant

activity in vitro of polysaccharides extracted from Boletus edulis. Int J

Biol Macromol 2011; 49: 1092–1095.

Page 43: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

36

13. Ribeiro B, Lopes R, Andrade PB et al. Comparative study of

phytochemicals and antioxidant potential of wild edible mushroom caps

and stipes. Food Chem 2008; 110: 47–56.

14. Sarikurkcu C, Tepe B, Yamac M. Evaluation of the antioxidant activity of

four edible mushrooms from the Central Anatolia, Eskisehir – Turkey:

Lactarius deterrimus, Suillus collitinus, Boletus edulis, Xerocomus

chrysenteron. Bioresource Technol 2008; 99 6651–6655.

15. Heleno SA, Ferreira RC, Antonio AL, Queiroz MRP, Barros L, Ferreira

ICFR. Nutritional value, bioactive compounds and antioxidant properties

of three edible mushrooms from Poland. Food Biosci 2015; 11: 48–55.

16. Ramesh Ch, Pattar MG. Antimicrobial properties, antioxidant activity and

bioactive compounds from six wild edible mushrooms of western ghats of

Karnataka, India. Pharmacogn Res 2010; 2 (2): 107-112.

17. Barros L, Dueñas M, Ferreira ICFR, Baptista P, Santos-Buelga C.

Phenolic acids determination by HPLC–DAD–ESI/MS in sixteen

different Portuguese wild mushrooms species. Food Chem Toxicol 2009;

47: 1076–1079.

18. Drewnowska M, Falandysz J. Investigation on mineral composition and

accumulation by popular edible mushroom common chanterelle

(Cantharellus cibarius). Ecotox Environ Safe 2015; 113: 9–17.

19. Heleno SA, Barros L, Sousa MJ, Martins A, Ferreira ICFR. Tocopherols

composition of Portuguese wild mushrooms with antioxidant capacity.

Food Chem 2010; 119: 1443–1450.

20. Vaz JA, Barros L, Martins A, Morais JS, Vasconcelos MH, Ferreira

ICFR. Phenolic profile of seventeen Portuguese wild mushrooms. LWT -

Food Sci Technol 2011; 44: 343-346.

21. Sarikurkcu C, Copur M, Yildiz D, Akata I. Metal concentration of wild

edible mushrooms in Soguksu National Park in Turkey. Food Chem 2011;

128: 731–734.

22. Kalač P. Chemical composition and nutritional value of European species

of wild growing mushrooms: A review. Food Chem 2009; 113: 9–16.

23. Bernaś E, Jaworska G, Lisiewska Z. Edible mushrooms as a source of

valuable nutritive constituents. Acta Sci Pol, Technol Aliment 2006; 5 (1):

5-20.

24. Wang XM, Zhang J, Wu LH et al. A mini-review of chemical

composition and nutritional value of edible wild-grown mushroom from

China. Food Chem 2014; 151: 279–285.

Page 44: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

37

25. Kalač P. Trace element contents in European species of wild growing

edible mushrooms: A review for the period 2000–2009. Food Chem 2010;

122: 2–15.

26. Guillamón E, García-Lafuente A, Lozano M et al. Review. Edible

mushrooms: Role in the prevention of cardiovascular diseases.

Fitoterapia 2010; 81: 715–723.

27. Chang ST, Miles PG. Mushrooms: cultivation, nutritional value,

medicinal effect, and environmental impact. Second Edition. Boca Raton:

CRC Press, 2004.

28. Hanson JR. The Chemistry of Fungi. Cambridge: RSC Publishing, 2008.

29. Rouessac F, Rouessac A, Cruché D. Analyse chimique. Méthodes

ettechniques instrumentales modernes. 6e édition, Dunod, Paris, 2004.

30. Liu Y-T, Sun J, Luo Z-Y, Rao S-Q, Su Y-J, Xu R-R, et al. Chemical

composition of five wild edible mushrooms collected from Southwest

China and their antihyperglycemic and antioxidant activity. Food Chem

Toxicol 2012; 50(5): 1238-1244.

31. Wexler P. Encyclopedia of Toxicology (Third Edition). Amsterdam:

Academic Press, 2014.

32. Nordberg GF, Fowler BA, Nordberg M editors. Handbook on the

Toxicology of Metals (Fourth Edition). Amsterdam: Academic Press,

2015.

33. FAO/WHO. Food standards programme codex committee on

contaminants in foods. Fifth Session. The Hague. The Netherlands, 21 -

25 March 2011.

34. FAO/WHO. Human Vitamin and Mineral Requirements. Bangkok,

Thailand, Food and Nutrition Division, FAO Rome, 2001.

35. Siu KC, Chen X, Wu JY. Constituents actually responsible for the

antioxidant activities of crude polysaccharides isolated from mushrooms.

J Funct Foods 2014; 11: 548-556.

36. Heleno SA, Martins A, Queiroz MJRP, Ferreira ICFR. Bioactivity of

phenolic acids: Metabolites versus parent compounds: A review. Food

Chem 2015; 173: 501–513.

Page 45: Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico

Macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico-chimice și biologice

38

LISTĂ DE ARTICOLE PUBLICATE DIN TEMATICA

TEZEI DE DOCTORAT

Articole ștințifice publicate în reviste cotate ISI

1. Zavastin DE, Miron A, Gherman SP, Boerescu CM, Breaban IG,

Gavrilescu CM. Antioxidant Activity, Total Phenolic and Metals Contents

of Lactarius Salmonicolor (R. Heim & Leclair). Farmacia 2015; 63 (5):

755-759. (IF 1,005).

Articole ștințifice publicate în reviste cotate BDI

1. Zavastin DE, Mircea C, Aprotosoaie AC, Gherman S, Monica Hancianu,

Anca Miron: Armillaria mellea: phenolic content, in vitro antioxidant and

antihyperglycemic effects. Rev. Med. Chir. Soc. Med. Nat., Iaşi 2015; 119

(1): 273 – 280.

Participări la conferințe naționale

1. Zavastin DE, Mircea C, Miron A. Ciupercile comestibile şi rolul lor în

prevenirea unor afecţiuni cardiovasculare. Conferinţa Naţională de

Fitoterapie, ediţia a V-a, Iaşi 6 – 8 octombrie 2011, Sesiune de postere

„Tineri Cercetători”; volumul manifestării, pag. 169-171, Ed. „Gr. T.

Popa”, ISBN 978-606-544-073-9.

2. Zavastin DE, Aprotosoaie AC, Gherman SP, Şpac AF, Bălăeş T, Tănase

C, Miron A. Evaluarea activității antioxidante a trei specii de ciuperci din

flora spontană. Congresul National de Farmacie editia a XV, Iasi, 24 - 27

septembrie 2014; volum de rezumate, pag. 116, Ed. „Gr. T. Popa”, U.M.F.

Iasi, ISBN: 978-606-544-252-8.

3. Zavastin DE, Aprotosoaie AC, Gherman S, Spac A, Miron A. Evaluation

of the antioxidant activity of eight different wild mushroom species.

Annual Scientific Meeting, Faculty of Biology, Biodiversity without

borders, 24-26 Octombrie 2013, poster.