Phenolic and Anthocyanin Contents and Antioxidant Activity in Medicinal Black Sugarcane
Keywords:
Bagasse, Black sugarcane, Medicinal sugarcane, Sugarcane juice, Sugarcane rindAbstract
Black sugarcane is a plant that contains a variety of bioactive compounds. This study aimed to evaluate the total phenolic and anthocyanin contents and the antioxidant activity in the juice and juicing residue of two black sugarcane genotypes and to examine the relationship among these substances. The experiment analyzed juice extracted from peeled and unpeeled stalks, rind, pith, and bagasse of ‘Black Khmer’ and ‘Ratchaburi’ genotypes, comparing extractions with water and 70% ethanol. The juice extracted with ethanol from the unpeeled stalks of the ‘Black Khmer’ showed the highest content of bioactive substances, including phenolics (328.48 µgGAE/mL), anthocyanins (15.30 µg/mL) and antioxidant activity (256.09 µgTE/mL). The ethanolic extract from rind and bagasse of ‘Black Khmer’ contained higher amounts of phenolics, anthocyanins, and antioxidant activity than those of ‘Ratchaburi’ genotype. However, the pith of both genotypes exhibited similar levels of these substances, with very low anthocyanin content. The ethanolic extract from the rind of ‘Black Khmer’ contained the highest levels of bioactive compounds with phenolics (6,937.50 µgGAE/gDW), anthocyanins (1,410.50 µg/gDW) and antioxidant activity (3,860.04 µgTE/gDW). There was a strong positive correlation between phenolics, anthocyanins, and antioxidant activity in black sugarcane juice, rind, and bagasse (r = 0.64** to 0.97**). These findings can be used as information for further utilization of black sugarcane.
References
กัญญารัตน์ เหลืองประเสริฐ และประทีป อูปแก้ว. 2561. ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและสารประกอบฟีนอลิคทั้งหมดของอ้อยดำพื้นเมืองสำหรับพัฒนาเป็นพืชอาหารสัตว์. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร 49(2)(พิเศษ): 137–140.
คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร. 2558. “อ้อยดำ (ระบบออนไลน์). แหล่งข้อมูล: https://pharmacy.su.ac.th/herbmed/herb/text/herb_detail.php?herbID=280 (16 ตุลาคม 2565).
โชติอนันต์ อินทุใสตระกูล. 2553. สมุนไพรไทยสำหรับงานสาธารณสุขมูลฐาน. กรุงเทพมหานคร. 354 หน้า.
นิศารัตน์ ศิริวัฒนเมธานนท์. 2556. สารเคมีที่มีประโยชน์จากผักผลไม้ที่มีสีม่วงและสีน้ำเงิน. มหาวิทยาลัยมหิดล คณะเภสัชศาสตร์ (ระบบออนไลน์). แหล่งข้อมูล: https://pharmacy.mahidol.ac.th/th/knowledge/article/152/ (16 ตุลาคม 2565).
พงศธร โมธรรม. 2564. สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดจากชานอ้อยที่ผ่านการแยกส่วนด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟี. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. มหาสารคาม. 62 หน้า.
พินิจ เจ๊กอิน และโสรยา แก้วลา. 2556. การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากข้าวกล้องและข้าวกล้องงอก. โครงงานวิจัยครุศาสตรบัณฑิต. มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม. พิษณุโลก.
รัตนาภรณ์ จันทร์ทิพย์, นริศรา ไล้เลิศ, วิวัฒน์ หวังเจริญ, เกรียงศักดิ์ เม่งอำพัน และดวงพร อมรเลิศพิศาล. 2561. ผลของตัวทำละลายต่อปริมาณสารประกอบฟีนอลิกและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดสาหร่ายไก. ใน: รายงานการประชุมวิชาการระดับชาติประจำปี 2561 วันที่ 11–13 ธันวาคม 2561 ณ อาคารเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา, มหาวิทยาลัยแม่โจ้. เชียงใหม่.
อรุษา เชาวนลิขิต. 2554. การสกัดและวิธีการวิเคราะห์แอนโทไซยานิน. วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ (สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) 3(6): 26–36.
Afiqah, N., M. Murad, and E.M. Esah. 2018. Physicochemical, antioxidant and microbial properties of fresh black stem sugarcane juice with addition of calamansi juice. Sains Malaysiana 47: 2047–2054.
Choi, S.C., J.M. Kim, Y.G. Lee and C. Kim. 2019. Antioxidant activity and contents of total phenolic compounds and anthocyanins according to grain colourin several varieties of Sorghum bicolor (L.) Moench. Cereal Research Communications 47(2): 228–238.
Duarte-Almeida, J.M., A.V. Novoa, A.F. Linares, F.M. Lajolo and M.I. Genovese. 2006. Antioxidant activity of phenolics compounds from sugar cane (Saccharum officinarum L.) juice. Plant Foods for Human Nutrition 61(4): 187.
Eliseu, R., P. Naira, I.I. Rockenbach, L.V. Gonzaga, C.R. Mendes and F. Roseane. 2012. Phenolic compounds and antioxidant activity of blueberry cultivars grown in Brazil. Ciência e Tecnologia de Alimentos 31(4): 911–917.
Feng, Y., G. De Franceschi, A. Kahraman, M. Soste, A. Melnik, P.J. Boersema, P. P., de Laureto, Y. Nikolaev, A.P. Oliveira and P. Picotti. 2014. Global analysis of protein structural changes in complex proteomes. Nature Biotechnology 32(10): 1036–1044.
Feng, S., Z. Luo, B. Tao and C. Chen. 2015. Ultrasonic-assisted extraction and purification of phenolic compounds from sugarcane (Saccharum officinarum L.) rinds. LWT - Food Science and Technology 60(2): 970–976.
Leal, E.R., R.R. Vázquez and T. Galindo. 1994. Separation of phenolic compounds from sugarcane bagasse pith and their determination by HPLC. Journal of Wood Chemistry and Technology 14(3): 369–382.
Lee, J., R. Durst and R. Wrolstad. 2005. Aoac official method 2005.02: total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the pH differential method. In: Horowitz, H. editor. Official methods of analysis of AOAC International. 18th edition. Washington D.C.:AOAC. 2005.02.
Li, X., S. Yao, B. Tu, X. Li, C. Jia and H. Song. 2010. Determination and comparison of flavonoids and anthocyanins in Chinese sugarcane tips, stems, roots, and leaves. Journal of Separation Science 33(9): 1216–1223.
Mohd-Esa, N., F.S. Hern, A. Ismail and C.L. Yee. (2010). Antioxidant activity in different parts of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extracts and potential exploitation of the seeds. Food Chemistry 122: 1055–1060.
Muzolf-Panek, M. and A. Was´kiewicz, 2022. Relationship between phenolic compounds, antioxidant activity and color parameters of red table grape skins using linear ordering analysis. Applied Sciences 12: 6146.
Pallavi, R., S. Elakkiya, S.S.R. Tennety and P.S. Devi. 2012. Anthocyanin analysis and its anticancer property from sugarcane (Saccharum officinarum L.) peel. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry 2(2): 338–345.
Plat, J. and R.P. Mensink. 2001. Effects of plant sterols and stanols on lipid metabolism and cardiovascular risk. Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Diseases 11(1): 31–40.
Sittisart, P., B. Dunkhunthod and C. Chuea-nongthon. 2020. Antioxidant and anti-inflammatory activities of ethanolic extract from Hoya kerrii Craib. Chiang Mai Journal of Science 47(5): 912–925.
Takara, K., K. Otsuka, K. Wada, H. Iwasaki and M. Yamashita. 2007. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity and tyrosinase inhibitory effects of constituents of sugarcane molasses. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 71(1): 183–191.
Zhao, Z., H. Yan, R. Zheng, M.S. Khan, X. Fu, Z. Tao and Z. Zhang. 2018. Anthocyanins characterization and antioxidant activities of sugarcane (Saccharum officinarum L.) rind extracts. Industrial Crops and Products 113: 38–45.
Zheng, R., S. Su, H. Zhou, H. Yan, J. Ye, Z. Zhao, L. You and X. Fu. 2017. Antioxidant/antihyperglycemic activity of phenolics from sugarcane (Saccharum officinarum L.) bagasse and identification by UHPLC-HR-TOFMS. Industrial Crops and Products 101: 104–114.
