Determination of Nutrient Elements Content, Essential Oils Ratio and Biochemicals Composition of Origanum rotundifolium Boiss. and Origanum syriacum L.

Lütfi Nohutçu; Murat Tunçtürk; Ezelhan Şelem; Rüveyde Tunçtürk; Orçun Çınar

doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1459875

EN TR

Determination of Nutrient Elements Content, Essential Oils Ratio and Biochemicals Composition of Origanum rotundifolium Boiss. and Origanum syriacum L.

Abstract

In the study, the biochemical composition of bioactive ingredients, essential oils ratio and compounds, mineral elements content, and antioxidant activities of two Origanum species (O.rotundifolium Boiss. and O. syriacum L.) were investigated. It has been observed that the total flavonoid and phenolic contents vary, with the amounts being 6.57 mg QE g-1 and 225.79 mg GAE g-1 for O. rotundifolium Boiss., and 184.65 mg QE g-1 and 114.46 mg GAE g-1 for O. syriacum L., respectively. The highest element contents have been determined for macroelement Calcium (Ca)> Potassium (K)> Magnesium (Mg); and for microelement Iron (Fe)> Manganese (Mn) > Zinc (Zn)> Copper (Cu)>, respectively. The essential oil yield was determined between 2.39% (O. rotundifolium Boiss) and 5.29% (O. syriacum L.). Essential oil compositions were determined by GC-MS (Gas Chromatography–Mass Spectrometry analysis). Besides, the major components found in two species were carvacrol, γ-terpinene and cymene. As a result of the study, O. rotundifolium Boiss. and O. syriacum L. species are rich in nutrients and biochemical content and can be used in many areas as an alternative food source.

Keywords

Origanum rotundifolium Boiss. ve Origanum syriacum L. Türlerinin Besin Elementleri İçeriği, Uçucu Yağ Oranı ve Biyokimyasal Bileşiminin Belirlenmesi

Öz

Yürütülen çalışmada, iki Origanum türünün (Origanum rotundifolium Boiss. ve Origanum syriacum L.) biyoaktif bileşiklerin biyokimyasal içeriği, uçucu yağ miktarı ve bileşenleri, mineral element içeriği ve antioksidan aktiviteleri araştırılmıştır. Gözlemlenen toplam flavonoid ve fenolik içeriklerin değişiklik gösterdiği ve içeriklerin miktarları sırasıyla O. rotundifolium Boiss. için 6.57 mg QE g-1 ve 225.79 mg GAE g-1, O. syriacum L. için 184.65 mg QE g-1 ve 114.46 mg GAE g-1 olduğu tespit edilmiştir. En yüksek element içerikleri makro elementlerde Kalsiyum (Ca) > Potasyum (K) > Magnezyum (Mg); mikro elementlerde ise Demir (Fe) > Manganez (Mn) > Çinko (Zn) > Bakır (Cu) olarak belirlenmiştir. Uçucu yağ oranı O. rotundifolium Boiss. için %2.39 ve O. syriacum L. için %5.29 olmuştur. Uçucu yağların kimyasal bileşimi Gaz Kromatografi-Kütle Spektrometresi analizi (GC-MS) ile belirlenmiş ve her iki türde bulunan başlıca bileşenler karvakrol, γ-terpinen ve simen olmuştur. Yapılan çalışmanın sonucunda, O. rotundifolium Boiss. ve O. syriacum L. türlerinin besin ve biyokimyasal içerikler açısından zengin olduğu ve birçok alanda alternatif bir gıda kaynağı olarak kullanılabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

References

Altuner, F,, Tuncturk, R., Oral, E., Tuncturk, M. (2021). Evaluation of pigment, antioxidant capacity and bioactive compounds in microgreens of wheat landraces and cereals. Chilean journal of agricultural research, 81(4), 643-654.
Anonimous, (2022). https://mobil.diatek.com.tr/ Makale-Yontem/Mikrobiyolojik-Analiz/Gidalarda-Toplam-Kul-Tayini_3438.htm.
Aytekin, R.İ., Akkamış, M., Bedir, M., Çalışkan, S., (2021). Farklı yetiştirme ortamlarının adaçayında (Salvia officinalis L.) tohum çimlenmesi ve fide kalitesi üzerine etkileri . Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi , 26 (3) , 610-616 . DOI: 10.37908/mkutbd.956193
Bakır, C. (2010). The determination of relationship between metal content of total phenol/flavanolamounts and antioxidant activities in anise (Pimpinella anisum) and fennel (Foeniculum vulgaris). [Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Başer, K.H.C., Tümen, G., Özek, T., Kürkçüoğlu, M. (1992). Composition of the essential oil of Origanum sipyleum of Turkish origin. Journal of Essential Oil Research, 4(2), 139-142.
Bayar, F.U., Çınar, O. (2020). Kültür koşullarında yetiştirilen farklı Origanum spp. türlerinin bazı verim ve kalite parametreleri. Derim, 37(1), 10-17.
Baytop, T. (1984). Türkiye’de Bitkiler İle Tedavi (geçmişte ve bugün), İstanbul Üniversitesi: 3255, Eczacılık Fakültesi Ders Kitabı 520 s., İstanbul.
Bener, M. (2019). Modeling and optimizing microwave-assisted extraction of antioxidants from Thymbra spicata L. and characterization of their phenolic constituents. Food Science and Biotechnology doi:10.1007/s10068-019-00687-5.

Benzie, I.F., Strain, J.J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical biochemistry, 239(1), 70-76.
Bhat, R., Kiran, K., Arun, A.B., Karim, A.A. (2010) Determination of mineral composition and heavy metal content of some nutraceutically valued plant products. Food Anal Methods 3, 181–187. doi:10.1007/s12161-009-9107-y.
Çalıkoğlu, E., Kıralan, M., Bayrak, A. (2006). Uçucu yağ nedir, nasıl üretilir ve Türkiye’deki durumuna genel bir bakış. Türkiye, 9, 24-26.
Can Baser, K. H. (2008). Biological and pharmacological activities of carvacrol and carvacrol bearing essential oils. Current pharmaceutical design, 14(29), 3106-3119.
Doğan, H., Uskutoğlu, T., Fidan, H., Stankov, S., Baş, H., Şenkal, B.C., Yılmaz, G. (2021). Chemical Compositions, Antioxidant Activities, and Mineral Matter Contents of Achillea collina Becker ex Rchb from the Flora of Bulgaria. Commagene Journal of Biology, 5(2), 143-149.
Dordas, C. (2009). Foliar application of calcium and magnesium improves growth, yield and essential oil yield of oregano (Origanum vulgare ssp. hirtum), Industrial Crops and Products, 29, 599-608.
Ercisli, S., Orhan, E. (2007). Chemical composition of white (Morus alba), red (Morus rubra) and black (Morus nigra) mulberry fruits. Food Chemistry 103; 1380–1384.
Fakılı, O. (2010). Türkiye’de Kekik Adı İle Anılan Bitkiler Konusunda Yapılan Çalışmaların Envanteri. [Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Gezici, S., Sekeroglu, N., & Kijjoa, A. (2017). In vitro anticancer activity and antioxidant properties of essential oils from Populus alba L. and Rosmarinus officinalis L. from South Eastern Anatolia of Turkey. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 51(3), 498-503.
Ibrahim, L., Karaky, M., Ayoub, P., El Ajouz, N., Ibrahim, S. (2012). Chemical composition and antimicrobial activities of essential oil and its components from Lebanese Origanum syriacum L. Journal of Essential Oil Research, 24(4), 339-345.
Işık, S., Gönüz, A., Arslan, Ü., Öztürk, M. (1995). Afyon İlindeki türlerin etnobotanik özellikleri. Ot Sistematik Botanik Dergisi, 2(1), 161-166.
Kaçar, O., Göksu, E., Azkan, N. (2006). İzmir kekiğinde (Origanum onites L.) farklı sıklıkların bazı agronomik ve kalite özellikleri üzerine etkisinin belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 21(2), 51-60.
Karık, Ü., Tınmaz, A.B. (2007). İstanbul kekiği (Origanum vulgare L. subsp. hirtum) populasyonlarında farklı biçim zamanlarının verim ve kaliteye etkileri. Bahçe 36(1-2), 37-48.
Karık, Ü., Çinar, O., Tunçtürk, M., Sekeroğlu, M., Gezici, S. (2018). Essential oil composition of some sage (Salvia spp.) species cultivated in İzmir (Turkey) ecological conditions. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 52(4), 102-107.
Lee, K.W., Kim, J.J., Lee, H.J., Lee, C.Y. (2003). Cocoa has more phenolic hytochemicals and a higher antioxidant capacity than teas and red wine, Journal of Agriculture of Food Chemistry, 51, 7292-7292.
Maral, H., & Kırıcı, S. (2022). Determination of Some Yield and Quality Properties of Origanum dubium Boiss Grown in Different Ecological Conditions. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 25(6), 1434-1447. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.910746
Momin, R.K., Kadam, V.B. (2011). Determination of ash values of some medicinal plants of genus Sesbania of Marathwada region in Maharashtra. J Phytol, 3(12), 52-54.
Naczk, M., Shahidi, F.C. (2004). Extraction and analysis of phenolics in food, Review, Journal of Chromatography A, 1054, 95-111.
Obanda, M., Owuor, P.O., Taylor, S.J. (1997). Flavanol composition and caffeine content of green leaf as quality potential indicators of Kenyan black teas. Journal of the Science of Food and Agriculture 74(2), 209-215. doi:10.1002/(SICI)1097-0010(199706)74:2<209::AID-JSFA789>3.0.CO;2-4.
Oğuz, I.K. (2014). Doğadan toplanan ve farklı gübre uygulamaları ile yetiltiriciliği yapılan İzmir kekiği (Origanum onites L.) bitkisinin uçucu yağ bileşenleri, bitkisel besin maddeleri ve nitrat içeriklerinin değerlendirilmesi. [Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Oke-Altuntas, F., Demirci, M.A., Demirtas, I., Sahin Yaglioglu, A., Behcet, L. (2018). Phytochemical Screening, Antiproliferative and Antioxidant Properties of Various Extracts from Endemic Origanum acutidens Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening, 21, 281-291.
Ozkan, G., Ozcan, M.M. (2017). J. Food Meas. Charact., 11(2), 812-817.
Quettier-Deleu, C., Gressier, B., Vasseur, J., Dine, T., Brunet, J., Luyck, M., et al. (2000). Phenolic compounds and antioxidant activities of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) hulls and flour. Journal of Ethnopharmacology 72:35-40. doi:10.1016/S0378-8741(00)00196-3.
Saad, B. Zaid, H., Shanak, S., Kadan, S. (2017). (Eds.),Introduction to Medicinal Plant Safety and Efficacy. Springer.
Selem, E., Nohutçu, L., Tunçtürk, R., Tunçtürk, M. (2021). Vermikompostlu Ortamda Yetiştirilen Calendula officinalis L. Bitkisinde Tuz Stresinin Morfolojik ve Anatomik Gelişim Parametreleri Üzerindeki Etkisi . Journal of the Institute of Science and Technology , 11 (4) , 3222-3231 . DOI: 10.21597/jist.918694.
Tunctürk, M., Özgökçe, F. (2015) Chemical composition of some Apiaceae plants commonly used in herby cheese in Eastern Anatolia. Turk J Agric For 39:55–62. doi:10.3906/tar-1406-153.
Tunçtürk, M., Eryiğit, T., Kaya, A.R. (2017). Nutritional properties, minerals, and selected heavy metal contents in herby cheese plants of Lamiaceae. Applied Biological Chemistry, 60(1), 41-47.
Yang, R., Tsao, R. (2003). Optimization of a new mobile to know the complex and real polyphenolic composition: Towards a tool phenolic index using high performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A, 1018, 29-40.
Yılmaz, D.Ç., Özdoğan, O., Bulut, G., Seyhan, S.A. (2019). İki Kekik Türünün (Thymbra spicata var. spicata ve Origanum onites) Antioksidan Aktivitelerinin Karşılaştırılması. Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi, 1(2), 296-306.

Details

Primary Language

English

Subjects

Medicinal and Aromatic Plants

Journal Section

Research Article

Authors

Lütfi Nohutçu
0000-0003-2250-2645
Türkiye

Murat Tunçtürk
0000-0002-7995-0599
Türkiye

Ezelhan Şelem ^*
0000-0003-4227-5013
Türkiye

Rüveyde Tunçtürk
0000-0002-3759-8232
Türkiye

Orçun Çınar
0000-0002-8356-384X
Türkiye

Early Pub Date

September 15, 2024

Publication Date

December 25, 2024

Submission Date

March 27, 2024

Acceptance Date

July 1, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 27 Number: Ek Sayı 1 (Suppl 1)

DOI

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1459875

IZ

https://izlik.org/JA49ZL39GC

Cite

RIS / Bibtex

APA

Nohutçu, L., Tunçtürk, M., Şelem, E., Tunçtürk, R., & Çınar, O. (2024). Determination of Nutrient Elements Content, Essential Oils Ratio and Biochemicals Composition of Origanum rotundifolium Boiss. and Origanum syriacum L. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 27(Ek Sayı 1 (Suppl 1), 213-230. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1459875

Cited By

Endophytic bacterial diversity of Origanum rotundifolium: isolation and molecular identification of strains

Turkish Journal of Biodiversity

https://doi.org/10.38059/biodiversity.1704823