macromicete comestibile din ecosisteme naturale: studii fizico
TRANSCRIPT
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
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
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.
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
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
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
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
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
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.
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.
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
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
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
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
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
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
dă
bru
tă
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
dă
bru
tă
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
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
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
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).
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
)
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.
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
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
H˙
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
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).
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
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
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
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.
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.
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.
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.
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.