Phenolics and anthocyanins in berries of European cranberry and their antimicrobial activity

Abstract

Paprastosios spanguolės uogos sukaupia didelius biologiškai aktyvių medžiagų kiekius, jos yra vertinamos tiek farmacijoje, tiek maisto pramonėje. Tyrimo tikslas – nustatyti fenolinių junginių ir antocianinų kiekius paprastosios spanguolės uogose ir įvertinti jų ekstraktų antibakterinį aktyvumą. Medžiaga ir metodai. Natūraliose augimvietėse surinkti įvairūs paprastosios spanguolės klonai lyginti lapų dydžio, vidutinės vienos uogos masės ir fenolinių junginių bei antocianinų kiekių atžvilgiu. Antocianinų kiekybinė ir kokybinė sudėtis ekstraktuose nustatyta efektyviosios skysčių chromatografijos metodu. Antimikrobinės uogų savybės įvertintos difuzijos į agarą metodu. Rezultatai. Didelė neigiama koreliacija nustatyta tarp vidutinės uogos masės ir antocianinų kiekio. Bendras fenolinių junginių kiekis skirtingų klonų uogose siekė nuo 224,0 mg/100 g iki 498,0 mg/100 g, o bendras antocianinų kiekis svyravo nuo 40,7 mg/100 g iki 207,3 mg/100 g. Paprastosios spanguolės uogose išskirti šeši antocianinai, o antocianinas peonidin-3-galaktozidas buvo vyraujantis. Išvados. Antimikrobinių paprastosios spanguolės uogų savybių tyrimai parodė, kad jų ekstraktas inhibuoja tiek gramteigiamų (Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis), tiek gramneigiamų (Escherichia coli ir Salmonella typhimurium) bakterijų augimą

European cranberry is a berry plant rich in biologically active substances, making it valued by both the phyto-pharmaceutical and food industries. The aim of this study was to examine the accumulation of phenolic compounds and anthocyanins in berries of European cranberry and to assess their antibacterial activity. Material and methods. Different wild clones of European cranberry were investigated according to berry weight and the amounts of total phenolics and anthocyanins. Anthocyanin profiles of extracts were evaluated by HPLC, whereas the antimicrobial properties were determined by the agar well diffusion method. A strong negative correlation between berry weight and the amount of anthocyanins was found. The amount of total phenolics among different cranberry clones in the field collection ranged from 224.0 mg/100 g to 498.0 mg/100 g, and the amount of total anthocyanins ranged from 40.7 mg/100 g to 207.3 mg/100 g. Quantitative HPLC-UV analysis revealed six anthocyanins in the berries of European cranberry, among which the anthocyanin peonidin-3-galactoside was most prevalent. Conclusions. Investigation of the antimicrobial properties showed that European cranberry extracts inhibited the growth of wide range of human pathogenic bacteria, both gram-negative (Escherichia coli and Salmonella typhimurium) and gram-positive (Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis)