Analyse der Zusammensetzung und Untersuchung der antioxidativen und antibakteriellen Eigenschaften eines Ethanolextrakts aus Olivenfruchtresten
Olivenöl wird hauptsächlich im Mittelmeerraum produziert und ist eine subtropische, holzige Öl- und Fruchtbaumart. Das Fruchtfleisch der Olive ist reich an hochwertigem essbarem Pflanzenöl - Olivenöl - und genießt den Ruf der Königin der Pflanzenöle. Der Olivenbaum als holzige Ölbaumart ist berühmt für seine Eigenschaften "hohe Qualität, hohe Effizienz und hoher Ertrag" und ist aufgrund seiner Vorliebe für Licht, Kältebeständigkeit und starke Vitalität auch als langlebige Baumart bekannt. Mit der rasanten Entwicklung der olivenverarbeitenden Industrie in verschiedenen Ländern der Welt fällt jedes Jahr eine große Menge an Abfällen aus der Olivenölindustrie - Oliventrester - an. Bei der Verarbeitung von Olivenöl gehen etwa 2% der phenolischen Verbindungen der Olivenfrucht in die Ölphase über, während der Großteil der phenolischen Verbindungen (98%) im festen Rückstand verbleibt.

Oliventrester besteht aus Olivenschale, Olivenfruchtfleisch, Olivenkern und Abwässern. Berichten zufolge ist der Phenolgehalt von Oliventrester sehr hoch, 100 Mal höher als der von nativem Olivenöl extra (EVOO). Die phenolischen Verbindungen sind ein komplexes Gemisch von Komponenten, darunter Hydroxytyrosol (HT) und Tyrosol-Derivate, Cyclohexenether-Terpen-Vorstufen, Cyclohexenether-Terpen-Verbindungen und Derivate (Oleuropein, glykosidische Oleuropein-Liganden, Ligustrum lucidum-Glykoside und ihre Derivate), Flavonoide (Paclitaxel und seine Derivate, Luteolin, Apigenin und Rutin), Phenylpropanoide (Verbascosid und seine Derivate), Lignane (Terpentin und seine Derivate) und Phenolsäuren (Ferulasäure, Vanillinsäure, Shikimisäure, Gallussäure, Kaffeesäure). Säure, Zimtsäure und p-Cumarinsäure. Diese phenolischen Verbindungen enthalten alle Hydroxylgruppen in ihrer Struktur, die eine gewisse Fähigkeit haben, freie Radikale abzufangen, weshalb sie eine gewisse antioxidative Wirkung haben. Eine Studie hat ergeben, dass der Gehalt an Hydroxytyrosol in Oliventrester 1624-2873 mg/kg beträgt. HT hat zusammen mit Maslinsäure (MA, hochkonzentriertes Olivenwachs) und Oleanolsäure (OA, eine Triterpensäure) zahlreiche Funktionen, wie z. B. antioxidative, antibakterielle, entzündungshemmende, diabetes-, krebs- und HIV-bekämpfende Wirkung.

In den letzten Jahren hat die Forschung über Oliventresterextrakt ergeben, dass er bestimmte Wirkungen bei der Vorbeugung von Herz-Kreislauf- und zerebrovaskulären Erkrankungen, bei der Antioxidation und bei der Hemmung von Bakterien hat; über seine hemmende Wirkung auf das Pilzwachstum wurde jedoch nur selten berichtet. Zahlreiche Wissenschaftler haben sich mit der Extraktion und Abtrennung von Wirkstoffen aus Oliventrester befasst und dabei Methoden wie die ultraschallunterstützte enzymatische Hydrolyse, die Hydrolyse und die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln eingesetzt. Obwohl diese Methoden eine hohe Ausbeute an Wirkstoffen liefern, hat eine umfassende Bewertung ergeben, dass sie hohe Kosten erfordern und einige der im Extraktionsprozess verwendeten organischen Lösungsmittel relativ giftig sind. Daher werden in diesem Artikel die umweltfreundlichen Extraktionsmittel H2O, 50% Ethanol, 70% Ethanol und 90% Ethanol verwendet und die Extrakte durch Erhitzen unter Rückfluss gewonnen. Die Bestandteile der Extrakte werden mittels HPLC und GC-MS analysiert, und die antioxidative Aktivität und die antibakterielle Aktivität gegen Botrytis cinerea werden bewertet. Die Forschungsergebnisse liefern eine theoretische Grundlage für die effektive Nutzung von Oliventrester im Bereich der antibakteriellen Aktivität.

Oliventrester enthält Olivenöl, Wasser und eine große Menge an wasser- und fettlöslichen bioaktiven Substanzen. Insbesondere der Oliventrester, der aus dem in dieser Studie verwendeten Zweiphasensystem abgetrennt wurde, hat einen Anteil von etwa 65% in der wässrigen Phase. Die Analyse der Zusammensetzung des Oliventresters zeigt, dass der Gesamtfettgehalt sowohl im Trocken- als auch im Nassgewicht einen relativ hohen Anteil ausmacht, was darauf hindeutet, dass der Oliventrester eine bedeutende Menge an Olivenöl enthält und für die Raffination von Tresteröl verwendet werden kann. Dieses Tresteröl kann in der Lebensmittel- oder Kosmetikindustrie verwendet werden. Zum Beispiel als Hilfsstoff bei der Seifenherstellung, für kosmetische Formulierungen und sogar als Wirkstoff in Produkten. Studien haben gezeigt, dass neben anderen Faktoren wie Anbaumethoden, Sorten oder Reifestadien auch Boden-, Licht- und Klimafaktoren die Zusammensetzung des Oliventresters und die Verteilung der bioaktiven Verbindungen beeinflussen können. Der Gesamtphenolgehalt und der Hydroxytyrosolgehalt von Oliventrester wurden bestimmt, und die Ergebnisse zeigten, dass der Hydroxytyrosolgehalt in dem Ethanolextrakt 90% höher war. Ebenso wurde der höchste Gesamtphenolgehalt im Ethanolextrakt 90% festgestellt, was darauf hindeutet, dass je höher der Ethanolgehalt im Extraktionsmittel ist, desto mehr phenolische Substanzen im Extrakt enthalten sind. Die Ergebnisse der Analyse der flüchtigen Bestandteile zeigten, dass der H2O-Extrakt und der 50%-Extrakt eine ähnliche Zusammensetzung hatten, während der 70%-Ethanolextrakt und der 90%-Ethanolextrakt eine ähnliche Zusammensetzung hatten. Die wichtigsten flüchtigen Bestandteile des H2O-Extrakts und des 50%-Ethanolextrakts waren Essigsäure, (E)-Basilin, 3-Ethyl-4-Methylpyridin, Hexylisovalerat und Butylhexanoat. Die wichtigsten flüchtigen Bestandteile in den Ethanolextrakten 70% und 90% sind Styrol, 5-Ethoxy-4,5-dihydro-2(3H)-Furanon, 4,6-Heptadiensäure-3,3,6-trimethyl-ethylester und 3-Methyl-2-cyclohexen-1-on. Die Klassifizierung der GC-MS-Spektraldaten zeigt, dass der Gehalt an Säuren, Estern und Olefinen bei den vier Substanzen relativ hoch ist. Dies deutet darauf hin, dass die wichtigsten flüchtigen Bestandteile im Oliventrester Säuren, Ester und Olefine sind.

Die Bewertung der antioxidativen Aktivität des Extrakts zeigte, dass der 90%-Ethanolextrakt eine höhere DPPH-Fänger- und Fe3+-reduzierende Fähigkeit hatte als der H2O-Extrakt, der 50%-Ethanolextrakt und der 70%-Ethanolextrakt. Die Analyse deutet darauf hin, dass dies auf den höheren Phenolgehalt des 90%-Ethanolextrakts im Vergleich zu den anderen drei Extrakten zurückzuführen ist, was dazu führt, dass der 90%-Ethanolextrakt höhere DPPH-Fang- und Fe3+-Reduktionsfähigkeiten aufweist als die anderen drei Extrakte. Der Gesamtgehalt an Antioxidantien des Ethanolextrakts 90% ist höher als der der anderen drei Extrakte, was mit den Ergebnissen des Phenolgehalts übereinstimmt, was darauf hindeutet, dass das Vorhandensein von phenolischen Substanzen der Hauptgrund für die antioxidativen Eigenschaften des Extrakts ist.

Die Forschungsergebnisse über die hemmende Wirkung von 90%-Ethanolextrakt auf Botrytis cinerea zeigen, dass 90%-Ethanolextrakt eine signifikante Hemmwirkung auf das Wachstum von Botrytis cinerea hat. Bei einer Konzentration des entsprechenden medizinischen Mediums von 10 mg/ml ist die hemmende Wirkung auf Botrytis cinerea am stärksten. Dieses Forschungsergebnis stimmt im Wesentlichen mit den Forschungsergebnissen von Qi et al. und Zhang et al. über die hemmende Wirkung von Botrytis cinerea überein.