QUANTIFICATION OF TOTAL POLYPHENOL CONTENT IN FRUITS AND BULBS OF Allium schoenoprasum L. USING UV-VIS SPECTROSCOPY WITH FOLIN-CIOCALTEU REAGENT
DOI:
https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol26.no4.669Keywords:
Polyphenol, Folin-Ciocalteu, chives, Allium schoenoprasum L., UV-Vis.Abstract
This study was conducted to develop a UV-Vis spectrophotometric method using the Folin-Ciocalteu reagent for the rapid and accurate quantification of total polyphenol content in the fruits and bulbs of Allium schoenoprasum L. The optimal conditions for the complexation reaction were determined, including a pH range of 8.67–8.95 and a molar ratio of Na2CO3/Folin of 3.6, corresponding to an initial Folin reagent concentration of 0.20 mol/L (10% Folin reagent) and a Na2CO3 concentration of 1.2 mol/L, with a reaction time of 2 h at room temperature. The proposed method demonstrated high sensitivity, with MDLS (US.EPA) = 0.049 mg/L; LOD (AOAC) = 0.051 mg/L, LOQ = 0.155 mg/L, and exhibited a wide linear range (LOL) of 0.2–20 mg/L, making it suitable for determining polyphenol content in plant samples with high polyphenol concentrations while reducing errors associated with sample dilution. The study also established the conditions for polyphenol extraction from the fruits and bulbs of Allium schoenoprasum L., using 70% ethanol for the bulbs and 50–70% ethanol for the fruits. Extraction was performed using ultrasonic treatment at 30 °C for 30 min or immersion in a thermostatic bath at 70 °C for 30 min. The results revealed that the polyphenol content in the bulbs of Allium schoenoprasum L. was higher than that in the fruits, at 9.21 ± 0.29 mg/g dry weight (or 2.48 ± 0.08 mg/g fresh bulb), compared with 7.97 ± 0.26 mg/g dry weight (or 2.38 ± 0.08 mg/g fresh fruit), respectively.
References
[1] R. K. Singla, A. K. Dubey, A. Garg, R. K. Sharma, M. Fiorino, S. M. Ameen, M. A. Haddad, and M. Al-Hiary-Natural, “Natural polyphenols: Chemical classification, definition of classes, subcategories, and structures,” Journal of AOAC International, vol. 102, no. 5, pp. 1397–1400, 2019. https://doi.org/10.1093/jaoac/102.5.1397
[2] P. Matić, M. Sabljić, and L. Jakobek, “Validation of spectrophotometric methods for the determination of total polyphenol and total flavonoid content,” Journal of AOAC International, vol. 100, no. 6, pp. 1795–1803, 2017. https://doi.org/10.5740/jaoacint.17-0066
[3] S. Suwal and A. Marciniak, “Technologies for the extraction, separation and purification of polyphenols – A review,” Nepal Journal of Biotechnology, vol. 6, no. 1, pp. 74–91, 2018. https://doi.org/10.3126/njb.v6i1.22341
[4] R. Uddin, M. R. Saha, N. Subhan, H. Hossain, I. A. Jahan, R. Akter, and A. Alam, “HPLC-analysis of polyphenolic compounds in Gardenia jasminoides and determination of antioxidant activity by using free radical scavenging assays,” Advanced Pharmaceutical Bulletin, vol. 4, no. 3, pp. 273–281, 2014. https://doi.org/10.5681/apb.2014.040
[5] N. Dürüst, Y. Dürüst, N. İkinci, S. Banko, E. Z. Hoşgün, and B. Bozan, “HPLC determination of polyphenols of the flowers of Digitalis lamarckii, Xeranthemum annuum, Epilobium hirsutum and Silene compacta from Bolu (Turkey),” Journal of Medicinal Plants Research, vol. 17, no. 5, pp. 164–179, 2023. https://doi.org/10.5897/JMPR2022.7282
[6] A. Blainski, G. C. Lopes, and J. C. P. de Mello, “Application and analysis of the Folin-Ciocalteu method for the determination of the total phenolic content from Limonium brasiliense L.,” Molecules, vol. 18, no. 6, pp. 6852–6865, 2013. https://doi.org/10.3390/molecules18066852
[7] N. C. Nguyện, N. T. Thảo, P. N. Q. Dinh, V. T. M. Châu, and H. N. T. Dung, “Xác định hàm lượng polyphenol, flavonoid và hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết từ lá chanh (chi cam chanh – Citrus),” Tạp chí Nghiên cứu khoa học và Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô, no. 12, pp. 238–251, 2021
[8] P. T. N. Mai, L. T. Bình, P. H. Đông, N. T. T. Nhung, P. T. Đức, và N. T. Á. Hường, “Xác định hàm lượng polyphenol và EGCG trong chè và sản phẩm chè bằng phương pháp UV-Vis và HPLC,” Tạp chí Kiểm nghiệm và An toàn thực phẩm, vol. 1, no. 1, pp. 8–12, 2018. https://doi.org/10.47866/2615-9252/vjfc.692
[9] M. Lenková, J. Bystrická, T. Tóth, and M. Hrstková, “Evaluation and comparison of the content of total polyphenols and antioxidant activity of selected species of the genus Allium,” Journal of Central European Agriculture, vol. 17, no. 4, pp. 1119–1133, 2016. https://doi.org/10.5513/JCEA01/17.4.1820
[10] TCVN 9745-1:2013 (ISO 14502-1:2005), Chè – Xác định các chất đặc trưng của chè xanh và chè đen – Phần 1: Hàm lượng polyphenol tổng số trong chè – Phương pháp đo màu dùng thuốc thử Folin-Ciocalteu, 2013.
[11] ISO 14502-1:2005, Determination of substances characteristic of green and black tea – Part 1: Content of total polyphenols in tea – Colorimetric method using Folin-Ciocalteu reagent, 2005.
[12] AOAC International, AOAC Official Method 2017.13: Total Phenolic Content in Extracts, Folin-C (Folin and Ciocalteu) Colorimetric Method, 2017.
[13] V. Singh, G. Chauhan, P. Krishan, and R. Shri, “Allium schoenoprasum L.: A review of phytochemistry, pharmacology and future directions,” Natural Product Research, vol. 32, no. 18, pp. 2202–2216, 2018. https://doi.org/10.1080/14786419.2017.1367783
[14] V. Singh, G. Chauhan, P. Krishan, and R. Shri, “Allium schoenoprasum L.: A review of phytochemistry, pharmacology and future directions,” Natural Product Research, vol. 32, no. 18, pp. 2202–2216, 2018. https://doi.org/10.1080/14786419.2017.1367783
[15] N. V. Tuân, N. V. Thành, D. N. Phước, N. T. Tâm, N. N. Truyền, T. C. Úy, and C. T. Thuyết, “Đặc điểm sản xuất và chuỗi giá trị sản phẩm cây hành tăm (Allium schoenoprasum L.) ở vùng cát tỉnh Thừa Thiên Huế,” Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, vol. 128, no. 3A, pp. 107–119, 2019. https://doi.org/10.26459/hueuni-jard.v128i3A.5008
[16] H. K. Toản, T. Sáu, T. Đ. Hòa, T. T. T. Giang, and N. Đ. Thi, “Đánh giá thực trạng sản xuất hành tăm (Allium schoenoprasum) trên các vùng đất cát ven biển từ năm 2010 đến 2014 tại Quảng Trị,” Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, vol. 126, no. 3C, pp. 123–133, 2017. https://doi.org/10.26459/hueuni-jard.v126i3C.3958
[17] L. Q. Vinh, N. N. L. Nhi, H. P. Q. Như, and N. T. T. Huyền, “Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly polyphenol và flavonoid từ cần tây, cần ta và tỏi tươi,” Tạp chí Công Thương, vol. 15, pp. 162–167, 2022.
[18] N. T. Y. Phượng and H. N. D. Bảo, “Nghiên cứu chiết xuất hoạt chất chống oxy hóa từ củ tỏi (Allium sativum L.) theo cách tiếp cận công nghệ xanh,” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, vol. 56, no. 1B, pp. 124–135, 2020. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2020.013
[19] F. de S. Barbosa, V. C. Rodrigues, N. M. Volpato, E. E. S. Schapoval, M. Steppe, C. V. Garcia, and A. S. L. Mendez, “UV spectrophotometric method for quantitative determination of Agomelatine in coated tablets,” Drug Analytical Research, vol. 1, no. 2, pp. 24–29, 2017. https://doi.org/10.22456/2527-2616.79219
[20] U.S. Environmental Protection Agency, Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit, Revision 2, EPA 821-R-16-006, 2016.
[21] L. Vaclavik, F. Benes, M. Fenclova, J. Hricko, A. Krmela, V. Svobodova, J. Hajslova, and K. Mastovska, “Quantitation of cannabinoids in cannabis dried plant materials, concentrates, and oils using liquid chromatography–diode array detection technique with optional mass spectrometric detection: Single-laboratory validation study, First Action 2018.11,” Journal of AOAC International, vol. 102, no. 6, pp. 1822–1833, 2019. https://doi.org/10.5740/jaoacint.18-0426
[22] AOAC International, AOAC Official Methods of Analysis, Appendix K: Guidelines for Single-Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals, 2013, pp. 8–9.
[23] T. C. Sơn, Thẩm định phương pháp phân tích trong hóa học và vi sinh vật. Hà Nội, Việt Nam: NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2010, pp. 23–36.
[24] AOAC International, AOAC Official Methods of Analysis, Appendix K: Guidelines for Single-Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals, 2013, p. 9.
[25] Đ. T. Hiệp, N. X. Hoàn, and N. T. Khanh, Các phương pháp thống kê ứng dụng trong hóa học, môi trường và thực phẩm. Hà Nội, Việt Nam: NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2020, pp. 115–152.
[26] M. Pérez, I. Dominguez-López, and M. Lamuela-Raventós, “The chemistry behind the Folin–Ciocalteu method for the estimation of (poly)phenol content in food: Total phenolic intake in a Mediterranean dietary pattern,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 71, no. 46, pp. 17543–17553, 2023. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c04022
[27] AOAC International, Official Methods of Analysis, Appendix F: Guidelines for Standard Method Performance Requirements, 2016.
[28] G. A. Pereira, H. S. Arruda, and G. M. Pastore, “Modification and validation of Folin-Ciocalteu assay for faster and safer analysis of total phenolic content in food samples,” Brazilian Journal of Food Research, vol. 9, no. 1, pp. 12–14, 2018. https://doi.org/10.3895/rebrapa.v9n1.6062
[29] G. Janarny, K. D. P. P. Gunathilake, and K. K. D. S. Ranaweera, “Optimizing the extraction of phenolic compounds from edible flowers of onion (Allium cepa) using response surface methodology,” Ceylon Journal of Science, vol. 51, no. 4, pp. 437–447, 2022. https://doi.org/10.4038/cjs.v51i4.8061
