Isolation, characterization and application of active components of prickly pear and aloe vera

Cieľom tejto bakalárskej práce bolo štúdium antioxidačných a antibakteriálnych účinkov rastlinných extraktov, konkrétne z dužín a šupiek listov a tiež z plodov rastlín Aloe vera a Opuntia ficus–indica. Boli vytvorené lipozómy s obsahom aktívnych zlúčenín a bolo skúmané ich využitie v potravinárskom a kozmetickom priemysle. Teoretická časť sa zaoberá botanickým a fytochemickým popisom rastlín a využitím rastlín vo výžive a lekárskej praxi. Ďalej bola popísaná enkapsulácia a metódy využívané k analýze enkapsulovaných látok. V experimentálnej časti boli charakterizované pripravené extrakty z rôznych rastlinných častí pomocou etanolu ako rozpúšťadla, a to v rôznych koncentráciách (0 %, 20 %, 40 %, 80 %). Boli testované z hľadiska obsahu celkových fenolických látok, flavonoidov a tiež ich antioxidačnej aktivity. Vybrané extrakty boli enkapsulované do lipozómov, u ktorých bola stanovená enkapsulačná účinnosť, veľkosť, stabilita a dlhodobá stabilita. Antimikrobiálna aktivita bola testovaná proti grampozitívnym baktériám Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis a Propionibacterium acnes a gramnegatívným baktériám Serratia marcescems a Escherichia coli. Testy boli vykonané aj na kvasinke Candida glabrata. Na záver boli vybrané 2 etanolové extrakty rastlinných vzoriek, ktoré boli testované z hľadiska ich cytotoxicity na bunkovej línii Caco–2, a tiež bol premeraný profil vybraných fenolických látok pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie. Najúčinnejším extraovadlom bol zvolený 20% roztok etanolu, ktorý obsahoval navyššiu koncentráciu celkového obsahu fenolických látok. Zároveň všetky pripravené extrakty vykazovali značnú antioxidačnú aktivitu. Antibakteriálny účinok bol však minimálny alebo žiadny. Vytvorené lipozómy z extraktov vzoriek boli stabilné. Tiež boli navrhnuté prípravky pre kozmetický a potravinársky priemysel, a to konkrétne hojivý gél s hydratačnymi účinkami a pasta vytvorená z lipozómov ako doplnok stravy pre športovcov.The main goal of this bachelor thesis was the study of antioxidant and antibacterial effect of natural plant extracts, specifically from pulp and peel of leaf of Aloe vera and Opuntia ficus–indica. Liposomes with encapsulated active compounds were prepared and their use in food and cosmetics industry was analyzed. The theoretical part was focused on botanical with and phytochemical description of natural plant and their use in nutrition and medical practice. Also encapsulation and methods used to analyze encapsulated substances were described. In the experimental part basic characteristics of extracts from two kinds of plantusing ethanol as a solvent in its different concentration (0 %, 20 %, 40 %, 80 %) were analyzed. Mainly totalcontent of phenolics, flavonoids and total antioxidant activity were determined. Selected extracts were also encapsulated into liposomes and the encapsulation efficienty, size, stability and long–term stability of liposomes were determined. Antibacterial activity was tested against Grampositive Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis and Propionibacterium acnes and Gramnegative Serratia marcescems a Escherichia coli. Moreover, antibacterial acvivity against yeast Candida glabrata was tested. Finally, 2 ethanol extracts of plant samples were tested in terms of cytotoxicity by using cell line Caco–2 and profile of selected phenolic compounds ere determined in the selected extract samples by using high performance liqiud chromatography. 20% ethanol solution was chosen as the most efficient extract solvent which contained the highest concentration of total phenolic content and concurrently all tested extracts showed antioxidant activity. However, there was minimal or none antibacterial effect. Prepared liposomes from extracts were stable. Also product for cosmetics and food industry was designed, specifically healing gel with moisturizing effect and paste made of liposomes as food supplement for athletes.