Derin ötektik çözücüler ile ceviz kabuklarından fenolik bileşenlerin eldesi

Abstract

Hem evsel hem de endüstriyel düzeyde atık olarak ayrılan ceviz kabukları, fenolik bileşikler açısından iyi bir kaynaktır. Fenolik bileşikler, bitki materyallerinden geleneksel veya yeşil ekstraksiyon yöntemleriyle ekstrakte edilebilir. Bu çalışmanın amacı, ceviz kabuğu atıklarından fenolik bileşikleri geri kazanmak ve elde edilen yeşil ekstraktların in vitro biyoerişilebilirliğini değerlendirmek için on farklı kolin klorür bazlı doğal derin ötektik çözücünün kullanıldığı bir ultrases destekli ekstraksiyon yöntemini uygulamaktır. Yeşil teknolojilerden biri olan ultrases destekli ekstraksiyon, geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine kıyasla çeşitli avantajlar sunmaktadır. Yeni nesil, yeşil çözücüler olarak bilinen doğal derin ötektik çözücüler, organik çözücülere kıyasla ekstraksiyonda daha verimli sonuçlar vermektedir. Fenolik bileşikler UPLC-ESI-MS/MS kullanılarak tanımlanmış ve miktarları belirlenmiştir. Sonuçlar, ceviz kabuklarında baskın flavonoidlerin kuersitrin ve taksifolin, baskın fenolik asitin ise ellajik asit olduğunu ortaya koymuştur. Biyoerişilebilir toplam fenolik madde içeriğinin, toplam antioksidan kapasitenin, flavonoidlerin ve fenolik asitler ve aldehitlerin çoğu doğal derin ötektik çözücü ekstraktında, etanolik ekstrakta kıyasla daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Kolin klorür:laktik asitle hazırlanan ekstraktlar, toplam fenolik madde içeriği (%79), toplam antioksidan kapasite (%72) ve flavonoidler (%81) açısından en yüksek biyoerişilebilirliği sergilerken, kolin klorür:gliserolün en yüksek biyoerişilebilir fenolik asit ve aldehit seviyelerine (%99) sahip olduğu görülmüştür. Bu çalışma, fenolik bileşiklerin geri kazanımını ve biyoerişilebilirliğini iyileştirmek için ceviz kabuklarının ultrases destekli doğal derin ötektik çözücüler ile işlenmesinin etkinliğini vurgulamaktadır.

Walnut shells, which are discarded as waste at both domestic and industrial levels, are good sources of phenolic compounds. Phenolic compounds can be extracted from plant materials by conventional extraction or green extraction methods. The aim of this study was to apply an ultrasound-assisted extraction method using ten different choline chloride-based natural deep eutectic solvents to recover phenolic compounds from walnut shell waste and to evaluate the in vitro bioaccessibility of the obtained green extracts. Ultrasound-assisted extraction, one of the green technologies, offers several advantages over conventional extraction methods. Natural deep eutectic solvents, which are new generation green solvents, provide more efficient extraction results compared to chemical solvents. Phenolic compounds were identified and quantified using ultra-performance liquid chromatography coupled with UPLC-ESI-MS/MS. The results revealed that the dominant flavonoids in walnut shells were quercitrin and taxifolin, while the dominant phenolic acid was ellagic acid. Bioaccessible total phenolic content, total antioxidant capacity, flavonoids and phenolic acids and aldehydes were higher in most natural deep eutectic solvent extracts compared to ethanolic extract. Extracts prepared with choline chloride:lactic acid exhibited the highest bioaccessibility for total phenolic content (79%), total antioxidant capacity (72%) and flavonoids (81%), while choline chloride:glycerol had the highest bioaccessible phenolic acids and aldehyde levels (99%). This study highlighted the effectiveness of treating walnut shells with natural deep eutectic solvents combined with ultrasound to improve the recovery and bioaccessibility of phenolic compounds.