Ramanova spektroskopija kao odgovarajuća metoda za hemijsku diskriminaciju uzoraka semena ulja divlje konoplje
Sažetak
Divlja konoplja (Cannabis sativa L. ssp. sativa var. spontanea Vavilov) je cenjena biljna vrsta, koristi se u proizvodnji boja na bazi ulja, kao hidratantno sredstvo u kremama, za kuvanje, ishranu životinja i ptica. Cilj ovog rada je bio procena fitohemijskog sastava divlje konoplje uzgajane na dve različite lokacije u Srbiji, primenom Ramanove mikrospektroskopije u kombinaciji sa multivarijantnom analizom podataka. Između analiziranih uzoraka ustanovljena je značajna razlika u pogledu hemijskog profila. Pikovi visokog intenziteta u Ramanovim spektrima uzoraka semena divlje konoplje ukazuju na dominantnost nezasićenih (pikovi na pozicijama 1657 i 1268 cm-1), zatim zasićenih masnih kiselina (1443, 1306 i 1084 cm-1) i estara masnih kiselina (1745 cm-1). Relativni intenziteti ovih traka i rezultati analize glavnih komponenata (PCA) ukazuju na to da se ulje iz semena divlje konoplje prikupljeno sa različitih lokaliteta razlikuje u sadržaju nezasićenih i zasićenih masnih kiselina što se uočava na osnovu razlika u relativnim intenzitetima traka na pozicijama 1657 i 1268 cm−1 .
Reference
1. Abdollahi, M., Sefidkon, F., Calagari, M., Mousavi, A., & Mahomoodally, M. F. A.: comparative study of seed yield and oil composition of four cultivars of Hemp (Cannabis sativa L.) grown from three regions in northern Iran. Industrial crops and products, 152, 112397, 2020.
2. Agarwal U P, McSweeny JD, Ralph SA.: FT–Raman investigation of milled-wood lignins: softwood, hardwood, and chemically modified black spruce lignins. J. Wood Chem. Technol. 31, 324-344, 2011.
3. Alonso‐Esteban, J. I., González‐Fernández, M. J., Fabrikov, D., Torija‐Isasa, E., Sánchez‐Mata, M. D. C., & Guil‐Guerrero, J. L.: Hemp (Cannabis sativa L.) varieties: Fatty acid profiles and upgrading of γ‐linolenic acid–containing hemp seed oils. European Journal of Lipid Science and Technology, 122(7), 1900445, 2020.
4. Alonso-Esteban, J. I., González-Fernández, M. J., Fabrikov, D., de Cortes Sánchez-Mata, M., Torija-Isasa, E., Guil-Guerrero, J. L.: Fatty acids and minor functional compounds of hemp (Cannabis sativa L.) seeds and other Cannabaceae species. Journal of Food Composition and Analysis, 115, 104962, 2023.
5. Connell C. R.: Marijuana Botany: An Advanced Study. Ronin Publishing, Inc., Berkeley, California, USA, 1981.
6. De Gelder, J., De Gussem, K., Vandenabeele, P., Moens, L.: Reference database of Raman spectra of biological molecules. Journal of Raman Spectroscopy: An International Journal for Original Work in all Aspects of Raman Spectroscopy, Including Higher Order Processes, and also Brillouin and Rayleigh Scattering, 38(9), 1133-1147, 2007.
7. da Silva, C.E., Vandenabeele P, Edwards H.G., de Oliveira L.F.: NIR-FT-Raman spectroscopic analytical characterization of the fruits, seeds, and phytotherapeutic oils from rosehips. Anal. Bioanal. Chem. 392, 1489–1496, 2008.
8. Farber, C., Lee Sanchez, L., Stanislav Rizevsky, S., Ermolenkov, A., McCutchen, B., Cason, J., Simpson, C., Burow, M., Kurouski, D.: Raman spectroscopy enables non-invasive identification of peanut genotypes and value-added traits. Sci. Rep. 10, 7730, 2020
9. Hammer, Ø.; Harper, D.A.; Ryan, P.D.: PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron. 4, 9., 2001.
10. Jamieson, L.E., Li, A., Faulds, K., Graham, D.: Ratiometric analysis using Raman spectroscopy as a powerful predictor of structural properties of fatty acids. R. Soc. Open Sci. 5, 2018.
11. Karacaglar, N. N. Y., Bulat, T., Boyaci, I. H., Topcu, A. Raman spectroscopy coupled with chemometric methods for the discrimination of foreign fats and oils in cream and yogurt. Journal of food and drug analysis, 27(1), 101-110, 2019.
12. Koren, A., Sikora, V., Kiprovski, B., Brdar- Jokanović, M., Aćimović, M., Konstantinović, B., Latković, D.: Controversial taxonomy of hemp. Genetika, 52(1), 1-13., 2020.
13. Mandrioli, M., Tura, M., Valli, E., Toschi, T. G.: Composition of cold-pressed hemp seed oils: key elements of quality and authenticity. Riv. Ital. delle Sostanze Grasse, 100, 5-17. (2023).
14. Martini, W. S., Porto, B. L., Oliveira, M. A. D., Sant'Ana, A. C. (2018). Comparative study of the lipid profiles of oils from kernels of peanut, babassu, coconut, castor and grape by GC-FID and Raman spectroscopy. Journal of the Brazilian Chemical Society, 29(2), 390-397.
15. Menges, F.: Spectragryph Optical Spectroscopy Software, Version 1.2.14. Available online: http://www.effemm2.de/spectragryph/ (accessed on 27 September 2024).
16. Pang, L., Chen, H., Yin, L., Cheng, J., Jin, J., Zhao, H., ... Lu, X.: Rapid fatty acids detection of vegetable oils by Raman spectroscopy based on competitive adaptive reweighted sampling coupled with support vector regression. Food Quality and Safety, 6, fyac053., 2022.
17. Potcoava, M. C., Futia, G. L., Gibson, E. A., Schlaepfer, I. R.: Raman Microscopy Techniques to Study Lipid Droplet Composition in Cancer Cells. In Cancer Biomarkers: Methods and Protocols, 193-209, 2022.
18. Schulz H, Baranska M.: Identification and quantification of valuable plant substances by IR and Raman spectroscopy. Vib. Spectrosc. 43, 13–25, 2007.
19. Qiu, J., Hou, H. Y., Yang, I. S., Chen, X. B. Raman spectroscopy analysis of free fatty acid in olive oil. Applied Sciences, 9(21), 4510, 2019.
20. Wiercigroch, E., Szafranie, E., Czamara, K., Pacia, M.Z., Majzner, K., Kochan, K., Malek, K.: Raman and infrared spectroscopy of carbohydrates: a review. Spectrochim. Acta, Part A 185, 317-335, 2017.
21. Zhao, H., Zhan, Y., Xu, Z., Nduwamungu, J. J., Zhou, Y., Powers, R., Xu, C.: The application of machine-learning and Raman spectroscopy for the rapid detection of edible oils type and adulteration. Food chemistry, 373, 131471, 2022.
22. Zeise I, Heiner Z, Holz S, Joester M, Büttner C, Kneipp J.: Raman imaging of plant cell walls in sections of Cucumis sativus. Plants 7, 7, 2018.
23. Vrbničanin, S., Malidža, G., Gavrić, M.: Kriterijumi, metode i rezultati kartiranja alohtonih invazivnih korova na području Srbije. U: Invazivni korovi: invazivni procesi, ekološko-genetički potencijal, unošenje, predviđanje, rizici, širenje, štete i kartiranje (Vrbničanin, S., Ed.). Herbološko društvo Srbije, Beograd, 233-315, 2015.
24. Zhao, J., Wang, W., Li, Y., Sun, X., Wang, D.: Nutritional and chemical composition of industrial hemp seeds. In Industrial Hemp, Academic Press., 73-93, 2022.
25. Špirović Trifunović, B., Nedeljković, D., Stojićević, D., Božić, D.: Fatty acids in wild hemp seeds (Cannabis sativa L. ssp. sativa var. spontanea Vavilov). Acta herbologica, 30(1), 65-73, 2021.
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga "Creative Commons Attribution licencom" koja omogućava drugima da dele rad, uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju članka objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je članak izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni članak onlajn (npr. u institucionalni repozitorijum ili na svoju internet stranicu) pre ili tokom postupka prijave rukopisa, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog članka (Vidi Efekti otvorenog pristupa).