Phytochemical Compositions and Biological Activities of Essential Oil and Crude Extract of Sesuvium portulacastrum

ฤทธิพันธ์ รุ่งเรือง; อรทัย โกกิลกนิษฐ; อรพรรณ เสลามาศกุล; ณัติฐพล ไข่แสงศรี; อรพิน เกิดชูชื่น; ณัฎฐา เลาหกุลจิตต์

ผู้แต่ง

ฤทธิพันธ์ รุ่งเรือง หลักสูตรวิทยาศาสตร์เครื่องสำอาง คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพ ประเทศไทย
อรทัย โกกิลกนิษฐ สถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพ ประเทศไทย; หน่วยบริหารนวัตกรรมการวิจัย มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพ ประเทศไทย
อรพรรณ เสลามาศกุล ห้องปฏิบัติการกลุ่มวิจัยเกษตรแปรรูปและอาหารเชิงหน้าที่ สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย
ณัติฐพล ไข่แสงศรี ห้องปฏิบัติการกลุ่มวิจัยเกษตรแปรรูปและอาหารเชิงหน้าที่ สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย
อรพิน เกิดชูชื่น สายวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย
ณัฎฐา เลาหกุลจิตต์ สายวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย

คำสำคัญ:

ผักเบี้ยทะเล, แก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโตรมิเตอร์, ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ, ฤทธิ์ยับยั้งจุลินทรีย์, ความเป็นพิษต่อเซลล์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางพฤกษเคมีของสารสกัดหยาบและน้ำมันหอมระเหยของผักเบี้ยทะเล พบว่า สารสกัดหยาบและน้ำมันหอมระเหยมีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกรวมเท่ากับ 31.57±1.83 และ 8.03±1.44 mg GAE/g extract ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์สารสกัดหยาบด้วย HPLC พบสารสำคัญ 3 ชนิด ได้แก่ epicatechin, vanillic acid และ 2-hydroxycinnamic acids (o-coumaric acid) สำหรับน้ำมันหอมระเหย เมื่อวิเคราะห์ด้วย SPME-GC-MS พบ 2-methoxy-4-vinylphenol (2M4VP), β-damascenone และสารในกลุ่มเทอร์พีน ในแง่ของฤทธิ์ทางชีวภาพ พบว่า สารสกัดหยาบมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ความสามารถในการแย่งจับโลหะ ฤทธิ์ในการยับยั้งคอลลาจิเนสสูงกว่าน้ำมันหอมระเหย เมื่อทดสอบฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์พบว่า สารสกัดหยาบสามารถยับยั้ง Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae และ Escherichia coli ได้ ส่วนน้ำมันหอมระเหยผักเบี้ยทะเลสามารถยับยั้ง S. aureus, E. coli และ Candida albicans ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าสารสกัดหยาบมีประสิทธิภาพสูงกว่าน้ำมันหอมระเหยผักเบี้ยทะเล และสารสกัดหยาบผักเบี้ยทะเลไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ CCD-986 SK โดยมีร้อยละการรอดชีวิตของเซลล์ เท่ากับ 87.28±6.21

References

Rabhi, M., Giuntini, D., Castagna, A., Remorini, D., Baldan, B., Smaoui, A. and Ranieri, A., 2010, “Sesuvium portulacastrum Maintains Adequate Gas Exchange, Pigment Composition, and Thylakoid Proteins Under Moderate And High Salinity,” Journal of Plant Physiology, 167 (16), pp. 1336-1341.

Magwa, M.L., Gundidza, M., Gweru, N. and Humphrey, G., 2006, “Chemical Composition and Biological Activities of Essential Oil From the Leaves of Sesuvium portulacastrum,” Journal of Ethnopharmacology, 103 (1), pp. 85-89.

Kumar, A., Kumari, P.S. and Somasundaram, T., 2014, “Gas Chromatography-Mass Spectrum (GC-MS) Analysis of Bioactive Components of the Methanol Extract of Halophyte, Sesuvium portulacastrum L,” International Journal of Advances in Pharmacy, Biology and Chemistry, 3 (3), pp. 766-772.

Chandrasekaran, M., Senthilkumar, A. and Venkatesalu, V., 2011, “Antibacterial and Antifungal Efficacy of Fatty Acid Methyl Esters from the Leaves of Sesuvium portulacastrum L.,” European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 15, pp. 775-780.

Sipahimalani, A.T., Banerji, A. and Chadha, M.S., 1972, “Biosynthesis and Interconversion Phytoecdysones in Sesuvium portulacastrum L.,” Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, 11, pp. 692-693.

Wilborn, C.D., Taylor, L.W., Campbell, B.I., Kerksick, C., Rasmussen, C.J., Greenwood, M. and Kreider, R.B., 2006, “Effects of Methoxyisoflavone, Ecdysterone, and Sulfo-polysaccharide Supplementation on Training Adaptations in Resistance-Trained Males,” Journal of the International Society of Sports Nutrition, 3 (2), p. 19.

Al-Azzawi, A., Alguboori, A., Hachim, M. Y., Najat, M., Al Shaimaa, A. and Sad, M., 2012, “Preliminary Phytochemical and Antibacterial Screening of Sesuvium portulacastrum in the United Arab Emirates,” Pharmacognosy research, 4 (4), p. 219.

Limpaphayom, V., Laohakunjit, N., Duzzadeelawan, P. and Vamasiri, K., 2014, “Chemical Compositions and Antioxidant Activity of Zingiber officinale Roscoe Essential Oils,” KMUTT Research and Development Journal, 37 (3), pp. 297-312. (In Thai)

Ayoola, G.A., Coker, H.A., Adesegun, S.A., Adepoju-Bello, A.A., Obaweya, K., Ezennia, E.C. and Atangbayila, T.O., 2008, “Phytochemical Screening and Antioxidant Activities of some Selected Medicinal Plants Used for Malaria Therapy in Southwestern Nigeria,” Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 7 (3), pp. 1019-1024.

Maria, R., Shirley, M., Xavier, C., Jaime, S., David, V., Rosa, S. and Jodie, D., 2018, “Preliminary Phytochemical Screening, Total Phenolic Content and Antibacterial Activity of Thirteen Native Species from Guayas province Ecuador,” Journal of King Saud University-Science, 30 (4), pp. 500-505.

Rungruang, R., Modsuwan, J., Srisukong, A. and Kaisangsri, N., 2019, Antioxidant and Anti-wrinkle Activities of Tubtim Chumphae Rice Extract for Application in Facial Cosmetics,” KMUTT Research & Development Journal, 49 (1), pp. 95-107. (In Thai)

Gaytán, V.G., Mendoza, M., Hernández, S.M., Trejo-Téllez, L.I., Martha E. Pedraza Santos, M.E. and Ponce G.V., 2013, “Volatile Components in the Flower, Pedicellate Ovary and Aqueous Residue of Cymbidium sp. (ORCHIDACEAE),” Journal of Analytical Sciences, Methods and Instrumentation, 3, pp. 212-218.

Cai, Y., Luo, Q., Sun, M. and Corke, H., 2004, “Antioxidant Activity and Phenolic Compounds in 112 Traditional Chinese Medicinal Plants Associated with Anticancer,” Life Sciences, 75, pp. 2157–2184.

Carrasco-Castilla, J., Hernández-Álvarez, A. J., Jiménez-Martínez, C., Jacinto-Hernández, C., Alaiz, M., Girón-Calle, J. and Dávila-Ortiz, G., 2012, “Antioxidant and Metal Chelating Activities of Peptide Fractions from Phaseolin and Bean Protein Hydrolysates,” Food chemistry, 135 (3), pp. 1789-1795.

Pientaweeratch, S., Panapisal, V. and Tansirikongkol, A., 2016, “Antioxidant, Anti-Collagenase and Anti-Elastase Activities of Phyllanthus emblica, Manilkara zapota and Silymarin: An in vitro Comparative Study for Anti-Aging Applications,” Pharmaceutical Biology, 54 (9), pp. 1865-1872.

Budiman, A., Aulifa, D.L., Kusuma, A.S., Kurniawan, I.S. and Sulastri, A., 2017, “Peel-Off Gel Formulation from Black Mulberries (Morus nigra) Extract as Anti-Acne Mask,” National Journal of Physiology, Pharmacy and Pharmacology, 7 (9), pp. 1-8.

Oztekin, S. and Martinov, M., 2014, Medicinal and Aromatic Crops: Harvesting, Drying, and Processing, CRC Press, Boca Raton.

Liao, P.H., Yang, H.H., Wu, P.C., Abu Bakar, N.H. and Urban, P.L., 2019, “On-Line Coupling of Simultaneous Distillation–Extraction Using the Likens–Nickerson Apparatus with Gas Chromatography,” Analytical Chemistry, 92 (1), pp. 1228-1235.

Ospina, J.D., Tovar, C.D.G., Flores, J.C.M. and Orozco, M.S.S., 2016, “Relationship Between Refractive Index and Thymol Concentration in Essential Oils of Lippia origanoides Kunth Chilean,” Journal of Agricultural and Animal Sciences (ex Agro-Ciencia), 32 (2), pp. 127-133.

Cybulska, I., Brudecki, G., Alassali, A., Alassali, M. and Brown, J. J., 2014, “Phytochemical Composition of Some Common Coastal Halophytes of the United Arab Emirates,” Emirates Journal of Food and Agriculture, pp. 1046-1056.

El-Amier, Y.A., Haroun, S.A., El-Shehaby, O.A. and Al-hadithy, O.N., 2016, “Antioxidant and Antimicrobial of Properties of Some Wild Aizoaceae Species Growing in Egyptian Desert,” Journal of Environmental Sciences, 45 (1), pp. 1-10.

Kaur, K., Kaushal, S. and Rani, R., 2019, “Chemical Composition, Antioxidant and Antifungal Potential of Clove (Syzygium aromaticum) Essential Oil, its Major Compound and its Derivatives,” Journal of Essential Oil Bearing Plants, 22 (5), pp. 1195-1217.

Semiz, G., Semiz, A. and Mercan-Doan, N., 2018, “Essential Oil Composition, Total Phenolic Content, Antioxidant and Antibiofilm Activities of Four Origanum Species from Southeastern Turkey,” International Journal of Food Properties, 21 (1), pp. 194-204.

Gaddeyya, G. and Kumar, P.R., 2016, “A Comprehensive Review on Ethnobotany and Photochemistry of an Herbal Weed Trianthema portulacastrum L,” Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 5 (4), pp. 25.

Al Sherif, E.A. and Gharieb, H.R., 2011, “Allelochemical Effect of Trianthema portulacastrum L. on Amaranthus viridis L. Supports the Ecological Importance of Allelopathy,” African Journal of Agricultural Research, 6 (32), pp. 6690-6697.

Bashir, S., Abbas, S., Mandukhail, S.R. and Gilani, A.H., 2018, “The Airway Relaxant Effect of Horse Purslane, Trianthema portulacastrum, Linn. (Aizoaceae), is Mediated through Dual Blockade of Muscarinic Receptors and Ca2+ Influx,” Journal of Pharmaceutical Research International, pp. 1-9.

Si, H., Lai, C. Q. and Liu, D., 2019, “Dietary Epicatechin, A Novel Anti-Aging Bioactive Small Molecule,” Current Medicinal Chemistry.

Jeong, J.B., Hong, S.C., Jeong, H.J. and Koo, J.S., 2011, “Anti-Inflammatory Effect of 2-Methoxy-4-Vinylphenol via the Suppression of NF-κB and MAPK Activation, And Acetylation of Histone H3,” Archives of pharmacal research, 34 (12), pp. 2109-2116.

Pongprayoon, U., Baeckström, P., Jacobsson, U., Lindström, M. and Bohlin, L., 1992, “Antispasmodic Activity of β-damascenone and E-phytol Isolated from Ipomoea Pes-caprae,” Planta Medica, 58 (01), pp. 19-21.

Joshi, S., Chanotiya, C.S., Agarwal, G., Prakash, O., Pant, A.K. and Mathela, C.S., 2008, “Terpenoid Compositions, and Antioxidant and Antimicrobial Properties of the Rhizome Essential Oils of Different Hedychium Species,” Chemistry and Biodiversity, 5 (2), pp. 299-309.

Kaur, M., 2015, “Review on Sea purslane,” Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 3 (5).

Floegel, A., Kim, D. O., Chung, S. J., Koo, S.I. and Chun, O.K., 2011, “Comparison of ABTS/DPPH Assays to Measure Antioxidant Capacity in Popular Antioxidant-Rich US Foods,” Journal of food composition and analysis, 24 (7), pp. 1043-1048.

Ghorbanpour, M., 2015, “Major Essential oil Constituents, Total Phenolics and Flavonoids Content and Antioxidant Activity of Salvia officinalis Plant in Response to Nano-Titanium Dioxide,” Indian Journal of Plant Physiology, 20 (3), pp. 249-256.

Jomova, K. and Valko, M., 2011, “Advances in Metal-Induced Oxidative Stress and Human Disease,” Toxicology, 283, pp. 65–87.

Guo, M., Perez, C., Wei, Y., Rapoza, E., Su, G., Bou-Abdallah, F. and Chasteen, N.D., 2007, “Iron-binding Properties of Plant Phenolics and Cranberry’s Bio-effects,” Dalton Transactions, 43, pp. 4951-4961.

Madan, K. and Nanda, S., 2018, “In-vitro Evaluation of Antioxidant, Anti-Elastase, Anti-Collagenase, Anti-Hyaluronidase Activities of Safranal and Determination of its Sun Protection Factor in Skin Photoaging,” Bioorganic chemistry, 77, pp. 159-167.

Xie, Y., Yang, W., Tang, F., Chen, X. and Ren, L., 2015, “Antibacterial Activities of Flavonoids: Structure-Activity Relationship and Mechanism,” Current Medicinal Chemistry, 22 (1), pp. 132-149.

Mandalari, G., Bennett, R.N., Bisignano, G., Trombetta, D., Saija, A., Faulds, C.B. and Narbad, A., 2007, “Antimicrobial Activity of Flavonoids Extracted from Bergamot (citrus bergamia Risso) Peel, a Byproduct of the Essential Oil Industry,” Journal of applied microbiology, 103 (6), pp. 2056-2064.

Proestos, C., Boziaris, I.S., Nychas, G.J. and Komaitis, M., 2006, “Analysis of Flavonoids and Phenolic Acids in Greek Aromatic Plants: Investigation of Their Antioxidant Capacity and Antimicrobial Activity,” Food Chemistry, 95 (4), pp. 664-671.

Bahraminejad, S., Asenstorfer, R. E., Riley, I.T. and Schultz, C.J., 2008, “Analysis of the Antimicrobial Activity of Flavonoids and Saponins Isolated from the Shoots of Oats (Avena sativa L.),” Journal of Phytopathology, 156 (1), pp. 1-7.

Burt, S., 2004, “Essential Oils: Their Antibacterial Properties and Potential Applications in Foods—A Review,” International journal of food microbiology, 94 (3), pp. 223-253.

Shan, B., Cai, Y., Brooks, J. and Corke, H., 2007, “Antibacterial Properties and Major Bioactive Components of Cinnamon Stick (Cinnamomum burmannii): Activity Against Foodborne Pathogenic Bacteria,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55 (14): pp. 5484-5490.

Raybaudi‐Massilia, R.M., Mosqueda‐Melgar, J., Soliva‐Fortuny, R. and Martín‐Belloso, O., 2009, “Control of Pathogenic and Spoilage Microorganisms in Fresh‐Cut Fruits and Fruit Juices by Traditional and Alternative Natural Antimicrobials, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 8 (3), pp. 157-180.

Sylvester, P.W., 2011, Optimization of the Tetrazolium Dye (MTT) Colorimetric Assay for Cellular Growth and Viability, Drug Design and Discovery, Humana Press, pp. 157-168.

Limtrakul, P., Yodkeeree, S., Thippraphan, P., Punfa, W. and Srisomboon, J., 2016, “Anti-Aging and Tyrosinase Inhibition Effects of Cassia fistula Flower Butanolic Extract,” BMC Complementary and Alternative Medicine, 16 (1), pp. 497.