Hoàng Thị Ngọc Nhơn * , Trần Phước Huy Bùi Anh Thư

* Tác giả liên hệ (nhonhtn@cntp.edu.vn)

Abstract

In this study, polyphenol from spent coffee grounds were extracted by solvent with the pretreatment by microwave and ultrasound then evaporated (vacuum). The concentrated extract was purified by silica-gel chromatography method. Additionally, the activity of antioxidants DPPH (2,2-diphenyl-1-picry-hydrazyl-hydrate) effects of the extract and polyphenol powder were determined, as well as, antibacterial and antifungal effects. The result shows that the fractions which were obtained from silicagel column chromatography having a remarkable proportion of purification from 48.43% to 76.81%, the highest polyphenol content was 95.51 (μg/mL) at fraction 6. Moreover, polyphenol extract also had an antibacterial and antifungal activity with the minimum inhibitory concentrations (MICs) were 45μg/mL, 75μg/mL for Escherichia coli and Aspergillus niger, respectively. DPPH  free radical scavenging activity of polyphenol extract with SC50 reached 53.78±4.65 (μg/mL).
Keywords: DPPH, MIC, polyphenol, silicagel, spent coffee grounds

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, polyphenol được chiết tách từ bã cà phê bằng phương pháp sử dụng dung môi có hỗ trợ tiền xử lý bằng vi sóng và siêu âm sau đó thực hiện cô quay chân không thu cao chiết polyphenol. Tiến hành nghiên cứu quá trình tinh sạch polyphenol từ cao chiết bã cà phê bằng phương pháp sắc ký cột silicagel để thu các phân đoạn có hàm lượng và độ tinh sạch của polyphenol cao nhất, tiếp theo thử hoạt tính chống oxy hóa (dịch trích và bột polyphenol bã cà phê) bằng phương pháp bắt gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate), hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm mốc. Vi khuẩn và nấm mốc được sử dụng trong nghiên cứu là Escherichia coli (E. coli) và Aspergillus niger (A. niger). Kết quả thu được cho thấy các phân đoạn được chọn sau khi qua sắc ký cột silicagel có độ tinh sạch cao từ 48,43% - 76,81%, hàm lượng polyphenol cao nhất là 95,51 (μg/mL) ở phân đoạn số 6. Ngoài ra, dịch trích polyphenol còn có hoạt tính kháng khuẩn (E. coli) và kháng nấm mốc (A. niger) với nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum Inhibitory Concentration - MIC) lần lượt là 45 (μg/mL) và 75 (μg/mL). Hoạt tính chống oxy hóa của dung dịch trích từ bã cà phê có giá trị SC50 đạt 53,78 ± 4,65 (μg/mL).
Từ khóa: Bã cà phê, DPPH, MIC, polyphenol, silicagel

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ballesteros, L.F., Mónica, J.R., Carlos E.O., José, A.T. and Solange, I.M., 2017. Optimization of autohydrolysis conditions to extract antioxidant polyphenol compounds from spent coffee grounds. Journal of Food Engineering. 199: 1-8.

Chen, F., Long, X., Yu, M., Liu, Z., Liu, L. and Shao, H., 2013. Polyphenols and antifungal activities analysis in industrial crop Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) leaves. Industrial Crops and Products. 47: 339-345.

Do , Q. D., Angkawijaya, A. E., Tran-Nguyen P. L., et al., 2014. Effect of extraction solvent on total phenol content, total flavonoid content, and antioxidant activity of Limnophila aromatica. Journal of Food and Drug Analysis. 22(3): 296-302.

Eze, M.O. and Nwanguma, B.C., 1996. Changes in the concentrations of the polypolyphenol constituents of sorghum during malting and mashing. Journal of the Science of Food and Agriculture. 70(2): 162-166.

Lea, A.G., 1978. The phenolics of ciders: oligomeric and polymeric procyanidins. Journal of the Science of Food and Agriculture. 29(5): 471-477.

Lewin, B., Giovannucci, D. and Varangis, P., 2007. Coffee markets: new paradigms in global supply and demand. World Bank Agriculture and Rural Development Discussion Paper. 3:1-150.

Lieu, D.M., Dang, T.T.K. and Nguyen, H.T., 2018. Enhance the anti-microorganism activity of cinnamon oil by xanthan gum as emulsifying agent. AIP Conference Proceedings. 1954(1): 17-40.

Murugesan, R. and Orsat, V., 2011. Spray drying of elderberry (Sambucus nigra L.) juice to maintain its polyphenol content. Journal Drying Technology. 29(14): 1729-1740.

Mussatto, S.I., Linda, L.B., Silvia, M. and Jose, A.T., 2011. Extraction of antioxidant polyphenol compounds from spent coffee grounds. Separation and Purification Technology. 83: 173-179.

Nibir, Y.M., Sumit, A.F., Anwarul, A.K., Nazmul, A. and Mohammad, S.H., 2017. Comparative assessment of total polyphenols, antioxidant and antimicrobial activity of different tea varieties of Bangladesh. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 7(4): 352-357.

Panusa, A., Zuorro, A., Lavecchia, R., Marrosu, G. and Petrucci, R., 2013. Recovery of natural antioxidants from spent coffee grounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 61(17): 4162-4168.

Pelupessy, W., 2003. Environmental issues in the production of beverages: global coffee chain. Environmentally Friendly Food Processing. Woodhead Publishing Limited. Boca Raton FL, pp. 95-113.

Rastija, V., Mornar, A., Jasprica, I., Srecnik, G. and Marica, M-S., 2004. Analysis of polyphenol components in Croatian red wines by thin-layer chromatography. JPC-Journal of Planar Chromatography-Modern TLC. 17(1): 26-31.

Rashed ,K., Ćirić, A., Glamočlija, J. and Soković, M., 2014. Antibacterial and antifungal activities of methanol extract and polyphenol compounds from Diospyros virginiana L. Industrial Crops and Products. 59: 210-215.

Singleton, V.L., Rudolf, O. and Rosa, M.L., 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Methods in Enzymology. 299: 152-178.

Yakoub, A.R.B., Abbehedi, O., Jridi, M., Elfalleh, W., Nasri, M. and Ferchichi, A., 2018. Flavonoids, phenols, antioxidant, and antimicrobial activities in various extracts from tossa jute leave (Corchorus olitorus L.). Industrial Crops and Products. 118: 206-213.