view in publisher's site

Extraction of betel leaves (Piper betle L.) essential oil and its bio-actives identification: Process optimization, GC-MS analysis and anti-microbial activity

Highlights•Quadratic polynomial models were found to be significant (p < 0.05) for fresh and cured betel leaf essential oil extraction.•Optimum conditions were found to be 40:1 mL/g of liquid to solid ratio, 6 h of extraction time, and 10 mesh of particle size.•Maximum yield was obtained in cured leaf essential oil (0.22% ± 0.02%) than fresh leaf essential oil (0.18% ± 0.01%).•GC–MS revealed the major compounds like eugenol, estragole, linalool, α- copene, anethole, chavicol, and caryophyllene.•Cured betel leaf essential oil showed higher antimicrobial activity against Mycobacterium Smegmatis than other bacteria.AbstractBetel leaf (Piper betle L.) var. Bangla is an essential oil (EO) rich plant belongs to Piperaceace family used as traditional herbal medicine. The extraction of EO from fresh and cured betel leaves is of high interest for industrial application. Thus, the present study was aimed to optimize the EO extraction and its bio-chemical characterisation. Box-Behnken Design coupled with response surface methodology was employed to optimize the independent variables such as liquid to solid ratio (30:1-50:1 mL/g), extraction time (5–7 h), and particle size (0–20 mesh). Quadratic polynomial models were found to be highly significant (p < 0.05) obtaining fresh and cured betel leaf EO with a yield of 0.18%±0.01% and 0.22%±0.02% at optimal condition: 40:1 mL/g, 6 h, and 10 mesh. Gas chromatography mass spectrometry (GC–MS) analysis revealed thirty-three and thirty volatile compounds, representing 98.41% and 97.34% of the optimized fresh and cured leaf EO, respectively which have a varied range of biological activities and industrial applications. Eugenol, estragole, linalool, α-copaene, anethole, chavicol, and caryophyllene were found to be highly abundant in both EO with different percentages. Antibacterial activity was evaluated against Mycobacterium smegmatis, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa and the results demonstrated that cured leaf EO showed significantly higher antimicrobial activity against M. smegmatis than fresh leaf EO. Moreover, morphological study was carried out to investigate the extraction mechanism of fresh and cured betel leaves with the help of scanning electron microscopy (SEM).Graphical abstractDownload : Download high-res image (174KB)Download : Download full-size image

استخراج برگ‌های betel (پیپر L betle L)نفت ضروری و شناسایی زیستی آن: بهینه‌سازی فرآیند، تحلیل GC - MS و فعالیت ضد میکروبی

کاره‌ای مهم (Quadratic)چند جمله‌ای را برای استخراج نفت خام و اصلاح‌شده برگ ضروری یافتند (p = ۰.۰۵). شرایط بهینه برای ۴۰: ۱ میلی‌لیتر / g از مایع به نسبت جامد، ۶ ساعت استخراج و ۱۰ شبکه اندازه ذره یافت شد. حداکثر بازده در روغن ضروری برگ cured (۰ / ۰ % ± ۰.۰۲ %)نسبت به روغن اسانس برگ ضروری (۱۸ / ۰ % ± ۰ %)بدست آمد. GC - MS ترکیبات اصلی مثل eugenol، estragole، linalool، α - copene، anethole، chavicol و caryophyllene را آشکار کرد. روغن اسانس Cured betel، فعالیت ضدمیکروبی بالاتر را در برابر Mycobacterium Smegmatis نسبت به دیگر برگ bacteria.Abst bacteria.Abst (پیپر betle L)نشان داد. Bangla یک گیاه ثروتمند (EO)است که متعلق به خانواده Piperaceace است که به عنوان داروهای گیاهی سنتی استفاده می‌شود. استخراج of از برگ‌های betel تازه و درمان‌شده با توجه زیاد به کاربرد صنعتی است. بنابراین، هدف مطالعه حاضر بهینه‌سازی استخراج EO و تعریف زیستی آن است. جعبه - Behnken برای بهینه‌سازی متغیرهای مستقل مانند مایع به نسبت جامد (۳۰: ۱ - ۵۰: ۱ میلی‌لیتر / g)، زمان استخراج (۵ - ۷ ساعت)و اندازه ذره (۰ - ۲۰ مش)به کار گرفته شد. مدل‌های چند جمله‌ای بسیار قابل‌توجه (p < ۰.۰۵)بدست آوردن برگ betel اصلاح‌شده و cured با بازده ۰ / ۰ % و ۰.۰۱ % در شرایط بهینه یافت شدند: ۴۰: ۱ میلی‌لیتر / g، ۶ ساعت، و ۱۰ شبکه. آنالیز کروماتوگرافی ستونی گاز (GC - MS)تحلیل سی و سه و سی ترکیب را نشان داد که به ترتیب ۹۸.۴۱ % و ۹۷.۳۴ % از برگ اصلاح‌شده و اصلاح‌شده برگ، که طیف متنوعی از فعالیت‌های زیستی و کاربردهای صنعتی دارند را نشان می‌دهد. Eugenol، estragole، linalool، α - copaene، anethole، chavicol و caryophyllene در هر دو EO با درصدهای مختلف به شدت فراوان بودند. فعالیت Antibacterial در برابر Mycobacterium smegmatis، استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس aeruginosa ارزیابی شد و نتایج نشان داد که EO برگ cured، فعالیت ضدمیکروبی بالایی را در برابر M نشان می‌دهد. smegmatis از برگ تازه leaf. علاوه بر این، مطالعات ریخت‌شناسی به منظور بررسی مکانیسم استخراج برگ‌های betel اصلاح‌شده و cured با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)انجام شد. abstractDownload گرافیکی: تصویر high (۱۷۴ کیلوبایت)بارگیری: تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.