Tyrosinase inhibition and free radical scavenging activities of bee pollen from 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 Science
dc.date.accessioned	2024-02-05T10:34:58Z
dc.date.available	2024-02-05T10:34:58Z
dc.date.issued	2018
dc.identifier.uri	https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/84369
dc.description	Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2018
dc.description.abstract	Bee pollen is one of bee products. It is the mixture of flower pollen, nectar, and bee secretion. It is produced by workers in the genus of Apis. The major chemical compositions of bee pollen are protein, essential amino acids, sugar, fat, nucleic acid, and fiber. Minor chemical compositions are minerals, vitamins, saturated/unsaturated fatty acids, polyphenol, and flavonoid. These compounds make bee pollen exhibit a wide range of bioactivities including anti-inflammatory, antioxidant, antibacterial, and antifungal activities. In this work, bee pollen of A. mellifera was studied. Tea flower (Camellia sinensis (L.) Kuntze) and mimosa flower (Mimosa pigra L.) were collected from Chiang Mai province and sunflower (Helianthus annuus L.) bee pollen was collected from Lopburi province, Thailand. All samples were extracted by methanol. Next, they were partitioned by hexane, dichloromethane, and methanol in order to isolate compounds depending on their polarities. The obtained partitioned extracts were tested for the free radical scavenging and antityrosinase activities. For the free radical scavenging activity by DPPH assay, dichloromethane partitioned extract of mimosa flower bee pollen (DCMMBP) provided the highest free radical scavenging activity at EC50 value of 192.07 μg/mL. Then, it was further purified by silica gel 60 column chromatography and size exclusion chromatography. All fractions were tested for the free radical scavenging activity and analysed for a chemical structure by nuclear magnetic resonance (NMR). The most active mixture had the EC50 value of 121.29 μg/mL. Additionally, a pure compound was found to be naringenin, belonging to flavonoid group. Naringenin was obtained in small amount and had low free radical scavenging activity. For the tyrosinase inhibitory activity, it was tested by a biochemical reaction of an extract on mushroom tyrosinase. The result showed that dichloromethane partitioned extract of sunflower bee pollen provided the highest mushroom tyrosinase inhibitory activity at IC50 value of 159.39 μg/mL. Thus, it was further purified by silica gel column chromatography and HPLC. All fractions were tested for antityrosinase activity and analysed a chemical structure of active fractions by NMR. The active mixtures were predicted to be spermidine derivatives which provided the highest tyrosinase inhibitory activity at IC50 value of 6.65 μg/mL. It could be concluded that the free radical scavenging and antityrosinase agents were rich in mimosa flower and sunflower bee pollen, respectively.
dc.description.abstractalternative	เกสรผึ้งเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งของผึ้ง เป็นของผสมระหว่างเรณูของพืช น้ำหวาน และสารคัดหลั่งจากตัวผึ้ง สร้างโดยผึ้งงานในสกุลเอพิส เกสรผึ้งมีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ โปรตีน กรดอะมิโนจำเป็น น้ำตาล ไขมัน กรดนิวคลีอิก และ ใยอาหาร ส่วนองค์ประกอบย่อย ได้แก่ แร่ธาตุและวิตามิน กรดไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว พอลิฟีนอล ฟลาวานอยด์ โดยสารประกอบเหล่านี้ส่งผลให้เกสรผึ้งมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่หลากหลาย เช่น ฤทธิ์ต้านการอักเสบ ฤทธิขจัดอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียและเชื้อรา เป็นต้น งานวิจัยนี้ ศึกษาเกสรผึ้งของผึ้งพันธุ์ A. mellifera โดยเก็บตัวอย่างเกสรผึ้งจากดอกชา (Camellia sinensis (L.) Kuntze) และดอกไมยราบยักษ์ (Mimosa pigra L.) จากจังหวัดเชียงใหม่ และ ดอกทานตะวัน (Helianthus annuus L.) จากจังหวัดลพบุรี ประเทศไทย ทำการสกัดเกสรผึ้งแต่ละชนิดด้วยเมทานอล จากนั้นทำการสกัดแยกส่วนโดยใช้ เฮกเซน ไดคลอโรมีเทนและเมทานอล นำแต่ละส่วนที่แยกได้มาทำการทดสอบเพื่อตรวจวัดฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระและฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนส ซึ่งการทดสอบเพื่อตรวจวัดฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระด้วยวิธีดีพีพีเอช พบว่าสารสกัดชั้นไดคลอโรมีเทนของเกสรผึ้งจากไมยราบมีฤทธิ์ในการกำจัดอนุมูลอิสระดีที่สุด ซึ่งมีค่าอีซี 50 เท่ากับ 192.07 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร จึงนำไปทำให้บริสุทธิ์ขึ้นโดยใช้ซิลิกาเจลคอลัมน์โครมาโทรกราฟีและไซส์เอ็กซ์คลูชันโครมาโทกราฟี นำทุกแฟรกชันที่ได้มาทดสอบฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระอีกครั้ง และวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสารในลำดับส่วนที่ออกฤทธิ์โดยใช้นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (เอ็นเอ็มอาร์) ได้สารผสมซึ่งมีฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระดีที่สุด ซึ่งมีค่าอีซี 50 เท่ากับ 121.29 ไมโครกรัมต่อไมโครลิตร และสารบริสุทธิ์ 1 ตัว คือ นารินเจนิน ซึ่งมีปริมาณน้อย เป็นสารในกลุ่มฟลาโวนอยด์ และมีฤทธิ์ในการขจัดอนุมูลอิสระต่ำ ส่วนฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนส ทดสอบโดยอาศัยปฏิกริยาทางชีวเคมีของสารสกัดที่มีผลต่อเอนไซม์ไทโรซิเนส พบว่าสารสกัดชั้นไดคลอโรมีเทนของเกสรผึ้งจากทานตะวันมีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสดีที่สุด ซึ่งมีค่าไอซี 50 เท่ากับ 159.39 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร จึงนำไปทำให้บริสุทธิ์ขึ้นโดยใช้ซิลิกาเจลคอลัมน์โครมาโทรกราฟีและเอชพีแอลซี นำทุกแฟรกชันที่ได้มาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสอีกครั้ง และวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสารในแฟรกชันที่ออกฤทธิ์ โดยใช้เอ็นเอ็มอาร์ ได้สารประกอบในกลุ่มสเปอร์มิดีน ซึ่งมีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสดีที่สุด ซึ่งมีค่าไอซี 50 เท่ากับ 6.65 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร จึงสามารถสรุปได้ว่าเกสรผึ้งจากดอกไมยราบ มีฤทธิ์ในการขจัดอนุมูลอิสระได้ดี และเกสรผึ้งจากดอกทานตะวันมีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสได้ดี ตามลำดับ
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.subject.classification	Agricultural and Biological Sciences
dc.subject.classification	Agriculture,forestry and fishing
dc.title	Tyrosinase inhibition and free radical scavenging activities of bee pollen from western honeybee Apis mellifera
dc.title.alternative	ฤทธิ์ยับยั้งไทโรซิเนสและขจัดอนุมูลอิสระของเกสรผึ้งจากผึ้งพันธุ์ Apis mellifera
dc.type	Thesis
dc.degree.name	Master of Science
dc.degree.level	Master's Degree
dc.degree.discipline	Biotechnology
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University