Bioactivities of extracts and pure compound from monofloral bee pollen of western honeybee apis mellifera

Phanthiwa Khongkarat

dc.contributor.advisor	Chanpen Chanchao
dc.contributor.advisor	Preecha Phuwapraisirisan
dc.contributor.author	Phanthiwa Khongkarat
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Sciences
dc.date.accessioned	2023-02-03T04:13:00Z
dc.date.available	2023-02-03T04:13:00Z
dc.date.issued	2022
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/81635
dc.description	Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2022
dc.description.abstract	Bee pollen is one of interesting bee products which contain many bioactive compounds. However, its constituents depend on habitats and species of food plants. That results in a variety of bioactivities. In Thailand, there are many types of bee pollen, but there are few reports on their biological activities. In this study, bee pollen of A. mellifera was focused. Six types of monofloral bee pollen were harvested and identified as floral pollen of tea (Camellia sinensis L.), sunflower (Helianthus annuus L.), giant sensitive plant (Mimosa diplotricha), lotus (Nelumbo nucifera), leuuang tipwan (Xyris complanata), and sap raeng sap ka (Ageratum conyzoides) flowers. The crude extracts were prepared sequentially with methanol, dichloromethane, and hexane. Total phenolic and flavonoid contents were determined. Then, antioxidant capacity and enzyme inhibitory properties were tested. For phenolic and flavonoid contents, it was found that dichloromethane is the most suitable partition solvent, especially partitioned extracts of H. annuus L. and M. diplotricha had the highest phenolic content. Meantimes, the extracts of M. diplotricha had the highest flavonoid content which coincided to the highest antioxidant properties in many assays (ABTS, DPPH, TEAC, and FRAP). For enzyme inhibitory activity, the extracts of M. diplotricha, X. complanata, C. sinensis L., and H. annuus L. were effective inhibitors for lipoxygenase, α-amylase, lipase, and tyrosinase, respectively. In contrast, none of the extracts showed acetylcholinesterase inhibitory activity. According to the interesting activity in terms of the half-maximal inhibitory concentration (IC50) of the H. annuus L. and M. diplotricha extracts, they were purified by chromatographic techniques. By chemical structure analysis, it was found that palmitic acid, linoleic, and linolenic acids belonging to the group of free fatty acids were the major active compounds presenting porcine pancreatic lipase inhibitory activities. Also, triferuloyl spermidines isolated from M. diplotricha bee pollen exhibited as antioxidants and anti-lipoxygenase agents. In addition, the inhibitory effect of safflospermidine A and B isolated from H. annuus L. bee pollen on melanogenesis in B16F10 melanoma cells was studied. Safflospermidine mixture significantly reduced intracellular and extracellular melanin levels in B16F10 cells with no cytotoxicity. This study demonstrated that the predominant biological activity was depended on types of bee pollen. Therefore, bee pollens have the potential to be used as nutraceutical food. Also, anti-melanogenesis agents were rich in H. annuus L. bee pollen extract which can be developed to be an additive in cosmetic products.
dc.description.abstractalternative	เกสรผึ้งเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ผึ้งที่น่าสนใจซึ่งมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดเป็นองค์ประกอบ อย่างไรก็ตามองค์ประกอบทางเคมีของเกสรผึ้งขึ้นอยู่กับแหล่งที่อยู่ของพืชและชนิดพืชที่ผึ้งใช้เป็นแหล่งอาหาร ส่งผลให้เกสรผึ้งมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่หลากหลาย ในประเทศไทยมีเกสรผึ้งหลายชนิดแต่มีรายงานเกี่ยวกับฤทธิ์ทางชีวภาพน้อย งานวิจัยนี้จึงศึกษาเกสรผึ้งของผึ้งพันธุ์ A. mellifera โดยเก็บตัวอย่างและวิเคราะห์ชนิดของเกสรผึ้งที่มาจากดอกไม้ชนิดเดียวจำนวน 6 ชนิด พบว่าเป็นเกสรของดอกชา (Camellia sinensis L.), ทานตะวัน (Helianthus annuus L.), ไมยราบไร้หนาม (Mimosa diplotricha), บัวหลวง (Nelumbo nucifera), เหลืองทิพวรรณ (Xyris complanata), และ สาบแร้งสาบกา (Ageratum conyzoides) จากนั้นสกัดเกสรผึ้งแต่ละชนิดด้วยเมทานอลแล้วสกัดแยกส่วนโดยใช้ เฮกเซน ไดคลอโรมีเทนและเมทานอล นำสารสกัดที่ได้มาทดสอบหาปริมาณฟีนอลทั้งหมดและฟลาวานอยด์รวมถึงตรวจวัดฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระและฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ จากปริมาณฟีนอลทั้งหมดและฟลาโวนอยด์พบว่าไดคลอโรมีเทนเป็นตัวทำละลายที่เหมาะสมที่สุดในการสกัดแยกส่วน โดยเฉพาะสารสกัดชั้นไดคลอโรมีเทนของเกสรผึ้งดอกทานตะวันและไมยราบไร้หนามมีปริมาณฟีนอลทั้งหมดมากที่สุด และในขณะเดียวกันก็พบว่าสารสกัดชั้นไดคลอโรมีเทนของเกสรผึ้งดอกไมยราบไร้หนามมีปริมาณฟลาวานอยด์มากที่สุด ซึ่งสอดคล้องกับฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระดีที่สุดจากการตรวจสอบด้วยวิธี ABTS, DPPH, TEAC, และ FRAP สำหรับในการศึกษาฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ พบว่าสารสกัดจากดอกไมยราบไร้หนาม เหลืองทิพวรรณ ชา และทานตะวัน มีฤทธิ์ในการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ไลปอกซีจีเนส อะไมเลส ไลเปส และ ไทโรซิเนส ได้อย่างมีประสิทธิภาพตามลำดับ แต่ไม่มีสารสกัดใดที่แสดงฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์อะซิทิลโคลินเอสเทอเรส เนื่องจากฤทธิ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจในเชิงของความเข้มข้นของการยับยั้งที่ 50% (IC50) ของสารสกัดจากดอกทานตะวันและไมยราบไร้หนาม จึงนำสารสกัดทั้งสองมาทำให้บริสุทธิ์มากขึ้นด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟีแบบต่าง ๆ เมื่อวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสารออกฤทธิ์พบว่า กรดปาลมิติก กรดไลโนเลอิก และกรดลิโนเลนิก ซึ่งอยู่ในกลุ่มกรดไขมันอิสระ เป็นสารออกฤทธิ์หลักในการยับยั้งเอนไซม์ไลเปส และพบว่า triferuloyl spermidines เป็นสารออกฤทธิ์หลักในการขจัดอนุมูลอิสระและยับยั้งเอนไซม์ไลปอกซีจีเนสของเกสรผึ้งของดอกไมยราบไร้หนาม นอกจากนี้งานวิจัยนี้ยังทำการศึกษาฤทธิ์ยับยั้งการสร้างเมลานินในระดับเซลล์ของสาร safflospermidine A และ B ที่แยกได้จากเกสรผึ้งของดอกทานตะวัน พบว่า สารผสมกลุ่ม safflospermidine ลดระดับเมลานินภายในและภายนอกเซลล์เมลาโนไซท์ชนิด B16F10 ได้อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ทางชีวภาพมีความโดดเด่นแตกต่างกันในเกสรผึ้งแต่ละชนิด จึงกล่าวได้ว่าเกสรผึ้งมีศักยภาพในการใช้เป็นผลิตภัณ์เสริมอาหารที่มีสรรพคุณทางยา นอกจากนี้สารสกัดจากเกสรผึ้งจากดอกทานตะวันยังเป็นแหล่งของสารที่สามารถยับยั้งการสร้างเมลานิน และสามารถพัฒนาให้เป็นสารเติมแต่งในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางได้อีกด้วย
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2022.33
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.subject.classification	Agricultural and Biological Sciences
dc.title	Bioactivities of extracts and pure compound from monofloral bee pollen of western honeybee apis mellifera
dc.title.alternative	ฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดและสารประกอบบริสุทธิ์ของเกสรผึ้งที่มาจากดอกไม้ชนิดเดียวของผึ้งพันธุ์ apis mellifera
dc.type	Thesis
dc.degree.name	Doctor of Philosophy
dc.degree.level	Doctoral Degree
dc.degree.discipline	Biotechnology
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2022.33