Serratula tinctoria, Sumber pewarna alami dari pola flavonoid dan histolokalisasi.

Abstrak

Dalam konteks perkembangan tanaman alternatif baru di Eropa, flavonoid dianalisis pada saw-wort, Serratula tinctoria L., yaitu Famili Asteraceae abadi yang digunakan sebagai pewarna kuning sampai abad ke-19. Studi fitokimia yang dijelaskan dalam laporan ini menunjukkan bahwa daun daripada batang harus digunakan, dan dipanen pada akhir siklus pertumbuhan tanaman tersebut, ketika flavonoid memiliki konsentrasi yang tinggi. MicroSpektrofluorometri menunjukkan secara spesifik dari flavonoid aglikon, senyawa luteolin dalam sel stomata sesuai dengan glikosida (luteolin-7-O-glukosida) yang diamati pada sel parenkim lapisan palisade. Flavonoid luteolin-4'O-glukosida dan 3-methylquercetin diisolasi untuk pertama kalinya pada daun S. tinctoria dan diidentifikasi dengan spektroskopi NMR. Peran flavonoid ini akan dibahas dalam makalah ini. Menggunakan metode cepat dan sederhana, yaitu flavonoid histolocalization terkait dengan UV, itu menunjukkan bahwa saw-wort mengandung derivatif luteolin yang konsentrasi tinggi dan bisa dipertimbangkan untuk digunakan lagi sebagai pewarna alami.

Pendahuluan

Permintaan seluruh dunia saat ini untuk bahan baku alami untuk kepentingan besar sebagai akibat dari peningkatan kesadaran konsumen dan permintaan populer untuk produk alami. Pewarna alami sangat relevan karena daya tarik mereka dalam dampak lingkungan dan kesehatan sangat minimal dibandingkan pewarna sintetis, yang menjadi sumber penyakit manusia sebagai kanker kulit atau dermatitis kontak alergi (Anliker et al, 1988;. Moreau dan Goossens, 2005). Hasil dari banyak penelitian telah difokuskan pada tanaman pewarna terkenal yang memiliki nilai tinggi dan kualitas tanaman Reseda luteola sebagai alternatif untuk pewarna kuning (Cerrato et al, 2002;.. Angelini et al, 2003), Rubia tinctorum untuk pewarna merah (Angelini et al, 1997;. De Santis dan Moresi, 2007) atau Isatis tinctoria untuk pewarna biru (Oberthuer et al., 2004; Vetter, 1997).

Tanaman Serratula tinctoria L. (saw-wort) juga penting sebagai tanaman pewarna alami untuk pabrik textil di Eropa pada abad pertengahan dan diproduksi dalam resep yang berbeda (Hofenk de Graaff, 2003). Seluruh tanaman, kecuali akar, digunakan sampai abad ke-19 sebagai yellowdye, terutama ketika R. luteola tidak tersedia.

Meskipun signifikan sejarah dan tradisional digunakan, tetapi sedikit informasi yang tersedia mengenai komponen berwarna, seperti pabrik itu terutama pada konten ekdisteroid nya (Báthori et al, 1998, 1999;.. Corio-Costet et al, 1999). Ecdysteroids memiliki beberapa sifat farmakologi (Lafont dan Dinan, 2003), tetapi tidak pada senyawa berwarna. Flavonoid (pigmen

tanaman) yang sebelumnya dilaporkan sebagai senyawa fenolik hanya terdapat pada senyawa berwarna (Guinot et al., 2006). Kaiser (1993) menunjukkan kandungan flavonoid yang tinggi pada saw-wort, terutama pada daun. Sebuah penelitian sebelumnya, oleh Andaryet al. (1996) melaporkan isolasi luteolin dan luteolin- 7-O-glukosida sebagai komponen utama pewarna pada pabrik ini. Selain itu, komponen minor, 3-methylquercetin diusulkan tetapi tidak ada bukti struktural yang diberikan untuk mengkonfirmasi struktur senyawa tersebut.

Penelitian saat ini, mempelajari flavonoid pada saw-wort untuk mendapatkan informasi yang berguna untuk perkembangan tanaman ini sebagai tanaman alternatif. Evolusi kandungan flavonoid pada pertumbuhan tanaman adalah pertama dievaluasi dalam daun untuk menentukan optimal periode panen. Khusus pada jaringan dan sel flavonoid terakumulasi yang teramati secara in situ, in cross-section dari daun segar. Analisis pada microspectrofluorometri dari sel-sel tersebut terdapat informasi lebih lanjut pada histolocalization dari senyawa. Penelitian lebih lanjut juga dilakukan analisis fitokimia untuk menentukan kandungan polifenol dari saw-wort.

2.1. Bahan Tanaman

Daun dan batang S. tinctoria L. disediakan dari Le Jardin Conservatoire des Plantes Tinctoriales (Lauris, Iklim Mediterania, Prancis). Iklim mediterania ditandai dengan musim panas yang kering, cerah dan panas, radiasi ≥250 h / bulan.

Benih berasal dari satu ekotipe liar yang dipanen di Mont Aigoual, Cévennes, France. Benih ditaburkan pada bulan Februari di sebuah rumah kaca yang pans, kemudian menanam pada bulan Mei di tanah kapur di Lauris. Dalam rangka untuk meneliti evolusi flavonoid selama pertumbuhan tanaman, sampling yang dilakukan pada tahap pertumbuhan yang berbeda pada tahun yang sama: setelah 1 bulan pertumbuhan Maret (I), pada awal berbunga pada bulan Juni (II) dan ketika bunga yang memudar pada bulan Agustus (III). Percobaan yang sama dilakukan dalam kondisi iklim di Le Jardin Botanique de la Faculté de Pharmacie de Lille (Utara Perancis) dari batch yang sama pada biji, ditanam di tanah lumpur. Lille berada dalam zona iklim kelautan: spring dan musim panas yang sedikit lembab, sinar matahari moderat, radiasi ≥200 h / bulan.

Tanaman yang telah panen langsung dikeringkan disuhu 30 ◦C diruang berventilasi yang baik, untuk menghindari degradasi senyawa dan kemudian diangkut ke laboratorium untuk dihaluskan dalam grinder sebelum analisis. Untuk analisis histokimia, perkebunan saw-wort diambil dari batch yang sama pada bahan benih asli di Le Jardin Botanique de la Faculté de Pharmacie de Montpellier (Prancis Selatan). Daun segar dikumpulkan pada tahap (III) 30 menit sebelum analisis.

2.2. Analisis Histokimia

Ini adalah metode kualitatif, digunakan untuk menentukan flavonoid lokalisasi dalam sel tanaman. Fragmen kecil yang baru dikumpulkan daun S. tinctoria yang tertanam dalam 3% agarose (tipe II EEO, Panreac) sebelum pemotongan untuk pemeriksaan histokimia. Bagian melintang (40 μm) diambil dengan menggunakan Leica VT 1000S vibrating blade microtome (frequency 7, speed 2). Reagen (1% 2-aminoetil-diphenylborinate (Fluka) dalam methanol reagen standar untuk senyawa fenolik yang digunakan (Neu, 1957). Bagian melintang direndam (10 s) dalam reagen Neu dan kemudian dimasukan pada larutan gliserol-air (10:90; v / v). Spesimen dilihat di bawah mikroskop (Nikon Optiphot) dengan sinar UV (UV filter-1A: 365nm eksitasi filter, 400nm penghalang filter). Dengan kondisi tersebut, flavonoid yang terdeteksi oleh fluoresensi kekuningan (Mondollot-Cosson et al., 1997). Foto-foto yang diambil dengan digital Nikon Coolpix 4500 kamera.

2.3. Micro Spektro

Metode ini bersifat kualitatif tetapi lebih informatif daripada analisis histokimia karena spektrum emisi flavonoid mungkin didapatkan. Sebuah spektrofluorometer mikro (Jobin-Yvon) dilengkapi dengan Olympus BX 60 mikroskop digunakan untuk mendapatkan fluoresensi emisi Spektrum bagian melintang daun fromfresh sebelumnya direndam dalam reagen Neu untuk 10 s (area seluas 5 μm dengan diameter dipilih). Setiap daun dianalisis dalam rangkap tiga, menggunakan lampu xenon dan monochromators, pada panjang gelombang 365.5-368.5 nm diproduksi untuk meningkatkan kandungan senyawa dalam sampel. Fluoresensi yang dihasilkan terdeteksi dengan kamera CCD, dan spektrum emisi fluoresensi diproduksi oleh paket perangkat lunak SpectraMax. Standar flavonoid (luteolin, luteolin-7-O-glukosida) diuji pada 0,2% b/v konsentrasi dalam pereaksi Neu.

2.4. analisis fitokimia

2.4.1. Persiapan sampel

Ekstrak tumbuhan (1: 100 b/v) diperoleh dari daun kering dan batang dalam etanol / air (3: 7 v / v) dengan ultrasonication (15 mn, 24 kHz, R.E.U.S-GEX 180). Setelah melewati kertas filter, filtrat disentrifugasi selama 10 menit (7176 g). supernatan kemudian dianalisis dengan kromatografi lapis tipis (KLT). Ekstraksi dilakukan triplo.

2.4.2. spektroskopi UV

Spektro UV adalah metode kuantitatif. Pelarut diencerkan dalam etanol / air (3: 7; v / v) dalam rangka menggunakan spektrofotometer dalam tingkat linear (dari 0,2-0.9Au). Analisis kuantitatif dilakukan dengan interpolasi pada kurva kalibrasi dengan menggunakan pelarut standar luteolin. Analisis dilakukan pada panjang gelombang serapan maksimum 352 nm. Hasilnya dinyatakan dalam bentuk % dari luteolin setara dalam tanaman kering. Analisis dilakukan triplo.

2.4.3. kromatografi lapis tipis

Metode ini bersifat kualitatif. Sebanyak 5 μL aliquot dari sampel diambil menggunakan ATS3, instrumen camag pada plat TLC (10cm x 10 cm) yang tertutup dengan silika gel (Merck F254, 5554) atau silika fase terbalik gel (Merck F254, 5559). TLC diulang dua kali. Plat tersebut dikembangkan dalam fase gerak (1) (etil asetat / asam format / asam asetat / air; 100: 11: 11: 26) dan yang terakhir di fase gerak (2) (asetonitril / air / asam format; 50:45:15). Plat selulosa (Merck 5552) juga digunakan untuk TLC dua dimensi : plat pertama kali dikembangkan pada fase gerak (3) (Diklorometana / asetat asam / air; 50:45:15) diikuti oleh fase gerak (4) (etil asetat / asam asetat / air; 10:30:70). Setelah kering, plat diamati di bawah sinar UV di 366nm sebelum dan sesudah disemprot dengan reagen Neu. Pelarut metanol standar (1: 1000, b/v) yang digunakan untuk tujuan perbandingan.