Примена резултата NMR и FTIR спектроскопских техника у мултиваријантној анализи за класификацију прополиса

Abstract

У овом раду су приказане брзе и једноставне спектроскопске методе заодређивање хемијског састава прополиса типа топола са подручја Србије, Босне иХерцеговине и Бугарске коришћењем метаболомичког приступа. У циљукорелисања разлика у хемијском саставу прополиса топола типа са надморскомвисином са које су узорци прикупљени, коришћени су резултати NMR, IR и UVспектроскопских техника у комбинацији са PCA и OPLS статистичким методама.Ботаничко порекло прополиса је утврђено поређењем спектралних податакаузорака прополиса са спектралним подацима фенолних смола пупољакаразличитих врста топола које расту у близини локација са којих су узорциприкупљени. За корелисање две матрице (табеле) спектралних податакакоришћена је O2PLS метода. На основу примењених статистичких анализа (PCA,OPLS i O2PLS), главне компоненте у узорцима прополиса прикупљеним у регијиумерено-континенталне климе на надморској висини изнад 500 m су ацетилглицерил естри фенолних киселина са пупољака Populus tremula. Флавоноидифенолних смола пупољака врста P. nigra и P. x euramericana су најзаступљенији уузорцима прополиса прикупљеним на надморској висини испод 400 m. Узорциприкупљени на надморској висини између 400 и 500 m садрже све поменутесекундарне метаболите топола у различитим односима.Применом OPLS-DA методе на спектралне податке узорци прополиса типатопола су класификовани у две класе назване Планински прополис типа топола иРавничарски прополис типа топола.Антимикробна активност прикупљених узорака је тестирана на Грам-позитивним бактеријским сојевима Staphylococcus aureus (ATCC 6538),клиничком изолату Bacillus cereus, Micrococcus flavus (ATCC 10240) и Listeriamonocytogenes (NCTC 7973), Грам-негативним бактеријама Pseudomonasaeruginosa (ATCC 27853), Salmonella typhimurium (ATCC 13311), Escherichia coli(ATCC 35210) и хуманом изолату Enterobacter cloacae и на гљиви Fusariumoxysporum. Резултати антимикробних тестова показали су високу антимикробнуактивност прополиса према свим испитиваним микроорганизмима.

Here we have presented simple, fast and rapid spectroscopic methods fordetermination of the chemical composition of Poplar type propolis from Serbia, Bosniaand Herzegovina and Bulgaria, using metabolomics approach. The main objective wasto correlate variability in Poplar type propolis composition with the altitude of itscollection. This was carried out using NMR, IR, and UV spectroscopy followed by PCAand OPLS methods. The botanical origin of the propolis was established by comparingspectral data of propolis with those of various Populus species growing close to thecollection site. An O2PLS method was utilized to integrate two blocks of data.According to PCA, OPLS and O2PLS, the major compounds in propolis samples,collected from temperate continental climate above 500 m, were phenolic glyceridesoriginating from Populus tremula buds. Flavonoids were predominant in propolissamples collected below 400 m, originating from P. nigra and P. x euramericana buds.Samples collected at 400 – 500 m were of mixed origin with variable amount of alldetected metabolites.Using OPLS-DA method and spectral data, poplar propolis samples wereclassified in two classes named Mountain populus type and Flatland populus type.Antimicrobial activity of propolis samples was tested on Gram-positive bacteriaStaphylococcus aureus (ATCC 6538), clinical isolates of Bacillus cereus, Micrococcusflavus (ATCC 10240) and Listeria monocytogenes (NCTC 7973), Gram-negativebacteria Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Salmonella typhimurium (ATCC13311), Escherichia coli (ATCC 35210), and human isolate of Enterobacter cloacae,on fungus Fusarium oxysporum. The results of antimicrobial tests showed strongantimicrobial activity of propolis against all tested microorganisms.