Published May 22, 2020 | Version v1
Publication Open

GC–MS Analysis, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Achillea Odorata Subsp. Pectinata and Ruta Montana Essential Oils and Their Potential Use as Food Preservatives

Creators

  • 1. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
  • 2. École Nationale d'Agriculture de Meknès
  • 3. Mohammed V University
  • 4. Selçuk University

Description

In order to discover new natural resources with biological properties, the chemical composition, the antioxidant and antimicrobial activities, and the potential use as food preservative of essential oils of Moroccan Achillea odorata subsp. pectinata (AOpEO) and Ruta montana (RMEO) were studied. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis revealed the presence of 21 and 25 compounds in AOpEO and RMEO, respectively. The results showed that the major compounds of AOpEO are camphor (45.01%), bornyl acetate (15.07%), borneol (11.33%), β-eudesmol (4.74%), camphene (3.58%), and 1.8-cineole (eucalyptol) (2.96%), whereas 2-undecanone (63.97%), camphor (3.82%) and cyclopropanecarboxylic acid (3.66%) were the main components of RMEO. The antioxidant activities were evaluated by diphenylpicrylhydraziyl radical (DPPH) and reducing power assays. The antimicrobial activities of essential oils were tested against bacterial strains and food contaminant yeast using agar disc diffusion and microdilution methods. A significant antimicrobial activity of AOpEO was observed against Bacillus subtilis, Proteus mirabilis and Candida albicans, compared to RMEO. The efficacy of AOpEO was also evaluated in model food systems (cabbage and barley) artificially inoculated during storage. The results found that the adding of a minimal inhibitory concentration (MIC) and 4× MIC were potent in decreasing the Proteus mirabilis growth in food model systems. Our findings suggested that AOpEO may be potentially used as an alternative food preservative.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

من أجل اكتشاف موارد طبيعية جديدة ذات خصائص بيولوجية، تمت دراسة التركيب الكيميائي، والأنشطة المضادة للأكسدة والمضادة للميكروبات، والاستخدام المحتمل للزيوت الأساسية للزيوت العطرية المغربية. البكتينات (AOpEO) و Ruta montana (RMEO). كشف تحليل كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي (GC - MS) عن وجود 21 و 25 مركبًا في AOpEO و RMEO، على التوالي. أظهرت النتائج أن المركبات الرئيسية لـ AOpEO هي الكافور (45.01 ٪)، وأسيتات البورنيل (15.07 ٪)، والبورنيول (11.33 ٪)، وبيتا يودسمول (4.74 ٪)، وكامفين (3.58 ٪)، و 1.8 سينول (يوكاليبتول) (2.96 ٪)، في حين أن 2 - undecanone (63.97 ٪)، والكافور (3.82 ٪) وحمض cyclopropanecarboxylic (3.66 ٪) كانت المكونات الرئيسية لـ RMEO. تم تقييم الأنشطة المضادة للأكسدة بواسطة جذور ثنائي فينيل بيكريل هيدرازييل (DPPH) وتقليل مقايسات الطاقة. تم اختبار الأنشطة المضادة للميكروبات للزيوت الأساسية ضد السلالات البكتيرية والخميرة الملوثة للغذاء باستخدام طرق نشر قرص الأجار والتخفيف الدقيق. لوحظ نشاط كبير مضاد للميكروبات لـ AOpEO ضد العصوية الرقيقة والبروتيس ميرابيليس والمبيضات البيضاء، مقارنة بـ RMEO. كما تم تقييم فعالية AOpEO في الأنظمة الغذائية النموذجية (الملفوف والشعير) التي تم تلقيحها بشكل مصطنع أثناء التخزين. وجدت النتائج أن إضافة الحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) و 4× MIC كانت قوية في تقليل نمو Proteus mirabilis في أنظمة النماذج الغذائية. أشارت النتائج التي توصلنا إليها إلى أنه يمكن استخدام AOpEO كمادة حافظة غذائية بديلة.

Translated Description (French)

Afin de découvrir de nouvelles ressources naturelles aux propriétés biologiques, la composition chimique, les activités antioxydantes et antimicrobiennes, et l'utilisation potentielle comme conservateur alimentaire des huiles essentielles d'Achillea odorata subsp. pectinata marocain (AOpEO) et de Ruta montana (RMEO) ont été étudiées. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse (GC-MS) a révélé la présence de 21 et 25 composés dans AOpEO et RMEO, respectivement. Les résultats ont montré que les principaux composés d'AOpEO sont le camphre (45,01 %), l'acétate de bornyle (15,07 %), le bornéol (11,33 %), le β-eudesmol (4,74 %), le camphène (3,58 %) et le 1,8-cinéole (eucalyptol) (2,96 %), tandis que la 2-undécanone (63,97 %), le camphre (3,82 %) et l'acide cyclopropanecarboxylique (3,66 %) étaient les principaux composants de RMEO. Les activités antioxydantes ont été évaluées par des tests de radical diphénylpicrylhydraziyle (DPPH) et de puissance réductrice. Les activités antimicrobiennes des huiles essentielles ont été testées contre des souches bactériennes et des levures contaminantes alimentaires à l'aide de méthodes de diffusion et de microdilution sur disque gélosé. Une activité antimicrobienne significative d'AOpEO a été observée contre Bacillus subtilis, Proteus mirabilis et Candida albicans, par rapport à RMEO. L'efficacité de l'AOpEO a également été évaluée dans des systèmes alimentaires modèles (chou et orge) inoculés artificiellement pendant le stockage. Les résultats ont révélé que l'ajout d'une concentration inhibitrice minimale (CMI) et d'une CMI 4× était puissant pour diminuer la croissance de Proteus mirabilis dans les systèmes de modèles alimentaires. Nos résultats suggèrent que l'AOpEO pourrait être utilisé comme conservateur alimentaire alternatif.

Translated Description (Spanish)

Con el fin de descubrir nuevos recursos naturales con propiedades biológicas, se estudió la composición química, las actividades antioxidantes y antimicrobianas, y el potencial uso como conservante alimentario de aceites esenciales de Achillea odorata subsp. pectinata marroquí (AOpEO) y Ruta montana (RMEO). El análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) reveló la presencia de 21 y 25 compuestos en AOpEO y RMEO, respectivamente. Los resultados mostraron que los principales compuestos de AOpEO son alcanfor (45.01%), acetato de bornilo (15.07%), borneol (11.33%), β-eudesmol (4.74%), canfeno (3.58%) y 1.8-cineol (eucaliptol) (2.96%), mientras que 2-undecanona (63.97%), alcanfor (3.82%) y ácido ciclopropanocarboxílico (3.66%) fueron los principales componentes de RMEO. Las actividades antioxidantes se evaluaron mediante el radical difenilpicrilhidraziilo (DPPH) y ensayos de poder reductor. Las actividades antimicrobianas de los aceites esenciales se probaron contra cepas bacterianas y levaduras contaminantes de alimentos utilizando métodos de difusión en disco de agar y microdilución. Se observó una actividad antimicrobiana significativa de AOpEO contra Bacillus subtilis, Proteus mirabilis y Candida albicans, en comparación con RMEO. La eficacia de AOpEO también se evaluó en sistemas alimentarios modelo (repollo y cebada) inoculados artificialmente durante el almacenamiento. Los resultados encontraron que la adición de una concentración inhibitoria mínima (MIC) y 4× MIC fue potente para disminuir el crecimiento de Proteus mirabilis en sistemas modelo de alimentos. Nuestros hallazgos sugirieron que AOpEO puede usarse potencialmente como un conservante alimentario alternativo.

Files

pdf.pdf

Files (4.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ed409efa61712460cb7a19624706d0b7
4.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل GC - MS، الأنشطة المضادة للأكسدة والمضادة للميكروبات لـ Achillea Odorata Subsp. زيوت البكتينات وروتا مونتانا العطرية واستخدامها المحتمل كمواد حافظة للأغذية
Translated title (French)
GC–MS Analysis, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Achillea Odorata Subsp. Les huiles essentielles de Pectinata et de Ruta Montana et leur utilisation potentielle comme conservateurs alimentaires
Translated title (Spanish)
Análisis GC–MS, actividades antioxidantes y antimicrobianas de Achillea Odorata Subsp. Aceites Esenciales de Pectinata y Ruta Montana y su Potencial Uso como Conservantes Alimentarios

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3027007564
DOI
10.3390/foods9050668

Is supplement to
https://openalex.org/W4234985710 (Other)
https://openalex.org/W2391695781 (Other)
https://openalex.org/W2370422584 (Other)
https://openalex.org/W2359417841 (Other)
https://openalex.org/W2350146572 (Other)
https://openalex.org/W2028942516 (Other)
https://openalex.org/W1995906091 (Other)
https://openalex.org/W1985786006 (Other)
https://openalex.org/W1972254684 (Other)
https://openalex.org/W1590588977 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1165131040
  • https://openalex.org/W1567771997
  • https://openalex.org/W1606088567
  • https://openalex.org/W1616291420
  • https://openalex.org/W1950710691
  • https://openalex.org/W1964018079
  • https://openalex.org/W1965910611
  • https://openalex.org/W1967019178
  • https://openalex.org/W1968729967
  • https://openalex.org/W1969788686
  • https://openalex.org/W1970033253
  • https://openalex.org/W1971888196
  • https://openalex.org/W1972200565
  • https://openalex.org/W1972207528
  • https://openalex.org/W1981856358
  • https://openalex.org/W1986105655
  • https://openalex.org/W1988735612
  • https://openalex.org/W1993532399
  • https://openalex.org/W1999990858
  • https://openalex.org/W2000562653
  • https://openalex.org/W2004975442
  • https://openalex.org/W2009496998
  • https://openalex.org/W2009729989
  • https://openalex.org/W2009748682
  • https://openalex.org/W2018565658
  • https://openalex.org/W2021844354
  • https://openalex.org/W2021995332
  • https://openalex.org/W2025695038
  • https://openalex.org/W2031901208
  • https://openalex.org/W2033219866
  • https://openalex.org/W2033768388
  • https://openalex.org/W2037774987
  • https://openalex.org/W2044685529
  • https://openalex.org/W2047105733
  • https://openalex.org/W2047819753
  • https://openalex.org/W2051565845
  • https://openalex.org/W2052544432
  • https://openalex.org/W2056025726
  • https://openalex.org/W2057506241
  • https://openalex.org/W2062037280
  • https://openalex.org/W2062250464
  • https://openalex.org/W2076162492
  • https://openalex.org/W2076633952
  • https://openalex.org/W2077570220
  • https://openalex.org/W2078248663
  • https://openalex.org/W2082697169
  • https://openalex.org/W2085243651
  • https://openalex.org/W2086661417
  • https://openalex.org/W2086735810
  • https://openalex.org/W2089829127
  • https://openalex.org/W2095441839
  • https://openalex.org/W2105363605
  • https://openalex.org/W2106685695
  • https://openalex.org/W2116060738
  • https://openalex.org/W2117097206
  • https://openalex.org/W2117661206
  • https://openalex.org/W2122352994
  • https://openalex.org/W2136168394
  • https://openalex.org/W2137134186
  • https://openalex.org/W2140691097
  • https://openalex.org/W2156581772
  • https://openalex.org/W2158921004
  • https://openalex.org/W2160861478
  • https://openalex.org/W2164168857
  • https://openalex.org/W2175526208
  • https://openalex.org/W2178712028
  • https://openalex.org/W2181869843
  • https://openalex.org/W2183492494
  • https://openalex.org/W2183916185
  • https://openalex.org/W2187914511
  • https://openalex.org/W2237262355
  • https://openalex.org/W2252700737
  • https://openalex.org/W2262089340
  • https://openalex.org/W2335877510
  • https://openalex.org/W2344571747
  • https://openalex.org/W2396235939
  • https://openalex.org/W2527891622
  • https://openalex.org/W2585259232
  • https://openalex.org/W2599104242
  • https://openalex.org/W2726969204
  • https://openalex.org/W2757013595
  • https://openalex.org/W2768518682
  • https://openalex.org/W2778180762
  • https://openalex.org/W2793233064
  • https://openalex.org/W2885024660
  • https://openalex.org/W2892234800
  • https://openalex.org/W2893439089
  • https://openalex.org/W2893978386
  • https://openalex.org/W2909466244
  • https://openalex.org/W2940504461
  • https://openalex.org/W2946363737
  • https://openalex.org/W2949503446
  • https://openalex.org/W2972465448
  • https://openalex.org/W2975582124
  • https://openalex.org/W2996398379
  • https://openalex.org/W3008053540
  • https://openalex.org/W3017686406
  • https://openalex.org/W3029189015