Phytochemical Compounds from Xcatik (Capsicum annuum L.) Chili Tissues Extracted by Uae: Biological Activity and Phenolic Profile
DOI:
https://doi.org/10.29356/jmcs.v67i3.1970Keywords:
Xcatik chili pepper, UAE, capsaicinoids content, antioxidant capacityAbstract
Abstract. Phenolic compounds and capsaicinoids present in different tissues (placenta, pericarp, and seeds) of the chili pepper fruit Capsicum annuum L. (cv. xcatik) cultivated in the Yucatán peninsula (Mexico) were analyzed. For this purpose, fresh and dehydrated chili peppers tissues were used. The phenolic compounds and capsaicinoids were extracted using ultrasound-assisted extraction (UAE) and compared to the maceration method. Extracts from each fruit tissue were studied for their antioxidant properties, and a phenolic profile of the whole fruit was performed using ultra-high-performance liquid chromatography with a photodiode array detector coupled to mass spectrometry (UPLC-PAD-ESI-MS). The xcatik chili pepper (XCP) presented a high content of phenolic compounds (11.67±3.34 mg GAE/g DW). The capsaicin:dihydrocapsaicin ratio was 2:1. Additionally, 17 phenolic compounds were detected in the extract of the whole fruit. This study provides a first scan of the phenolic composition and capsaicinoids content of the different tissues of the XCP fruit, as well as the correlation of these bioactive compounds with the antioxidant capacity, highlighting the recovery of bioactive compounds with great antioxidant power.
Resumen. El contenido de compuestos fenólicos y capsaicinoides presentes en diferentes tejidos (placenta, pericarpio y semilla) de los frutos de chile Capsicum annuum L. (cv. xcatik) cultivados en la península de Yucatán (Mexico) fue analizado. Para dicho propósito, los tejidos frescos y deshidratados fueron evaluados. Los compuestos fenólicos y los capsaicinoides fueron extraídos usando la Extracción Asistida por Ultrasonido (EAU) y comparados con el método de maceración. Los extractos de cada tejido del fruto fueron estudiados con relación a sus propiedades antioxidantes, y el perfil fenólico del fruto completo fue realizado usando cromatografía líquida de ultra alta resolución con un detector de arreglo de fotodiodos y acoplado a espectrometría de masas (UPLC-PAD-ESI-MS). El chile xcatik (XCP) demostró ser un fruto con alto contenido de compuestos fenólicos (11.67±3.34 mg GAE/g peso seco). La relación capsaicina:dihidrocapsaicina fue 2:1. Adicionalmente, la presencia de 17 compuestos fenólicos fue detectada en el extracto del fruto completo. Este estudio proporciona un primer barrido de la composición fenólica y el contenido de capsaicinoides de los diferentes tejidos del fruto XCP, así como la correlación de estos compuestos bioactivos con la actividad antioxidante, resaltando la recuperación de compuestos bioactivos con un alto poder antioxidante.
Downloads
References
Lozada, D. N.; Bhatta, M.; Coon, D.; Bosland, P.W. BMC Genomics. 2021, 22, 356. DOI:10.1186/s12864-021-07662-7.
Kraft, K. H.; Brown, C. H.; Nabhan, G. P.; Luedeling, E.; De Jesús Luna Ruiz, J.; D’Eeckenbrugge, G. C.; Hijmans, R. J.; Gepts, P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014, 111, 6165–6170. DOI:10.1073/pnas.1308933111.
Silva-Valenzuela, M.; Rojas-Martínez, R. I.; Zúñiga-Mayo, V. M. Insects. 2022, 13. DOI: https://doi.org/10.3390/insects13080742
Gamboa-Angulo, J.; Ruíz-Sánchez, E.; Alvarado-López, C.; Gutiérrez-Miceli, F.; Ruíz-Valdiviezo, V. M.; Medina-Dzul, K. Terra Latinoam. 2020, 38, 817–826. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v38i4.716
Ruiz-Lau, N.; Medina-Lara, F.; Minero-García, Y.; Zamudio-Moreno, E.; Guzmán-Antonio, A.; Echevarría-Machado, I.; Martínez-Estévez, M. HortScience. 2011, 46, 487–492. DOI:10.21273/HORTSCI.46.3.487.
Ruiz-Lau, N.; Medina-Lara, F.; Minero-García, Y.; Torres-Tapia, L. W.; Peraza-Sánchez, S.R.; Martínez-Estévez, M. HortScience. 2010, 45, 323–326. DOI:10.21273/HORTSCI.45.2.323.
Castro-Muñoz, R.; Gontarek-Castro, E.; Jafari, S.M. Trends Food Sci. Technol. 2022, 123, 161–171. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.03.014
Von Borowski, R. G.; Zimmer, K. R.; Leonardi, B. F.; Trentin, D. S.; Silva, R. C.; de Barros, M. P.; Macedo, A. J.; Gnoatto, S. C. B.; Gosmann, G.; Zimmer, A. R. Ind. Crops. Prod. 2019, 127, 148–157. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.10.011
Taveira, G. B.; de Oliveira Mello, É.; Simão, T. L. B. V.; Cherene, M. B.; de Oliveira Carvalho, A.; Muzitano, M. F.; Lassounskaia, E.; Pireda, S.; de Castro Miguel, E.; Basso, L. G. M.; Biochim. Biophys. Acta Gen. Subj. 2022, 1866, 130218. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2022.130218
Alam, M. A.; Syazwanie, N. F.; Mahmod, N. H.; Badaluddin, N. A.; Mustafa, K. ‘Ain; Alias, N.; Aslani, F.; Prodhan, M. A. J. Appl. Res. Med. Aromat. Plants. 2018, 9, 46–54. DOI: 10.1016/j.jarmap.2018.02.001.
Lahbib, K.; Dabbou, S.; Bok, S. EL; Pandino, G.; Lombardo, S.; Gazzah, M. Ind. Crops. Prod. 2017, 104, 164–170. DOI: 10.1016/j.indcrop.2017.04.037.
Lu, M.; Ho, C. T.; Huang, Q. J. Food. Drug. Anal. 2017, 25, 27–36. DOI: 10.1016/j.jfda.2016.10.023.
Antonious, G. F. J. Environ. Sci. Health B. 2014, 49, 769–774. DOI:10.1080/03601234.2014.929908.
Medina-Torres, N.; Ayora-Talavera, T.; Espinosa-Andrews, H.; Sánchez-Contreras, A.; Pacheco, N. Agronomy. 2017, 7. DOI: 10.3390/agronomy7030047.
Castañeda-Valbuena, D.; Ayora-Talavera, T.; Luján-Hidalgo, C.; Álvarez-Gutiérrez, P.; Martínez-Galero, N.; Meza-Gordillo. Food Bioprod. Process. 2021, 127, 212–224. DOI: 10.1016/j.fbp.2021.03.002.
Herrera-Pool, E.; Ramos-Díaz, A. L.; Lizardi-Jiménez, M. A.; Pech-Cohuo, S.; Ayora-Talavera, T.; Cuevas-Bernardino, J. C.; García-Cruz, U.; Pacheco, N. Ultrason. Sonochem. 2021, 76. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2021.105658.
Chemat, F.; Rombaut, N.; Meullemiestre, A.; Turk, M.; Perino, S.; Fabiano-Tixier, A. S.; Abert-Vian, M. Innov Food Sci. Emerg. Technol. 2017, 41, 357–377. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ifset.2017.04.016
Medina-Torres, N.; Espinosa-Andrews, H.; Trombotto, S.; Ayora-Talavera, T.; Patrón-Vázquez, J.; González-Flores, T.; Sánchez-Contreras, Á.; Cuevas-Bernardino, J. C.; Pacheco, N. Molecules. 2019, 24. DOI:10.3390/molecules24193541.
López Castilla, L. del C.; Hernández, R. G.; de la Cruz Castillo Aguilar, C.; Martínez-Hernández, A.; Ortiz-García, M. M.; Andueza-Noh, R. H. Agronomy. 2019, 9. DOI: 10.3390/agronomy9070376.
Manera, F. J.; Legua, P.; Melgarejo, P.; Brotons, J. M.; Hernández, F. C. A.; Martínez, J. J. Sci. Hortic. 2013, 150, 360–364. DOI: 10.1016/j.scienta.2012.11.036.
Modesto, J. H.; Souza, J. M. A.; Ferraz, R. A.; Silva, M. de S.; Leonel, M.; Leonel, S. Acta Sci. Agron. 2020, 42. DOI: https://doi.org/10.4025/actasciagron.v42i1.42449
Medina-Torres, N.; Cuevas-Bernardino, J. C.; Ayora-Talavera, T.; Patrón-Vázquez, J. A.; Rodríguez-Buenfil, I.; Pacheco, N. Rev. Mex. Ing. Quim. 2020, 20. DOI: 10.24275/rmiq/Alim1768.
Rivas, M. A.; Vignale, D.; Ordóñez, R. M.; Zampini, I. C.; Alberto, M. R.; Sayago, J. E.; Isla, M. I. Food Nutr. Sci. 2014, 5. DOI: 10.4236/fns.2014.58081
Pękal, A.; Pyrzynska, K. Food Anal. Methods. 2014, 7, 1776–1782, DOI:10.1007/s12161-014-9814-x.
Covarrubias-Cárdenas, A. G.; Martínez-Castillo, J. I.; Medina-Torres, N.; Ayora-Talavera, T.; Espinosa-Andrews, H.; García-Cruz, N. U.; Pacheco, N. Agronomy. 2018, 8. DOI: 10.3390/agronomy8090170.
Zhou, T.; Xu, D. P.; Lin, S. J.; Li, Y.; Zheng, J.; Zhou, Y.; Zhang, J. J.; Li, H. Bin; Chatel, G. Molecules. 2017, 22, 1–15. DOI: 10.3390/molecules22020306.
Orellana-Escobedo, L.; Garcia-Amezquita, L. E.; Olivas, G. I.; Ornelas-Paz, J. J.; Sepulveda, D. R. CyTA – J. Food. 2013, 11, 179–184. DOI: 10.1080/19476337.2012.716082.
Malakar, S.; Sarkar, S.; Kumar, N. J. Appl. Hortic. 2019, 21. DOI: 10.37855/jah.2019.v21i01.09
Balakrishnan, N.; Yusop, S. M.; Rahman, I. A.; Dauqan, E.; Abdullah, A. Agriculture. 2022, 12. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12050639
Sant’Anna, V.; Gurak, P. D.; Ferreira Marczak, L. D.; Tessaro, I. C. Dyes Pigm. 2013, 98, 601–608. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2013.04.011
Ozkan, K.; Karadag, A.; Sagdic, O. Lebensm. Wiss. Technol. 2022, 158, 113185. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113185
Tavakolipour, H.; Mokhtarian, M. Qual. Assur. Saf. Crops. Foods. 2016, 8, 87–93. DOI: https://doi.org/10.3920/QAS2014.0518
Maurya, V. K.; Gothandam, K. M.; Ranjan, V.; Shakya, A.; Pareek, S. J. Sci. Food Agric. 2018, 98, 3492–3500. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.8868
Montoya-Ballesteros, L. C.; González-León, A.; Martínez-Núñez, Y. J.; Robles-Burgueño, M. R.; García-Alvarado, M. A.; Rodríguez-Jimenes, G. C. Rev. Mex. Ing. Quim. 2019, 16, 813-825.
Rojas, J. A. O.; Vázquez-León, L. A.; Salgado-Cervantes, M. A.; Fernandez-Barbero, G.; Díaz-Pacheco, A.; García-Alvarado, M. A.; Rodriguez-Jimenes, G. C. Rev. Mex. Ing. Quim. 2019, 18, DOI: 10.24275/uam/izt/dcbi/revmexingquim/2019v18n3/Olguin.
Idrees, S.; Hanif, M. A.; Ayub, M. A.; Hanif, A.; Ansari, T. M. In: Hanif, M.A., Nawaz, H., Khan, M.M., Byrne, H.J. Eds. Chapter 9, Medicinal Plants of South Asia. Novel sources for drug discovery. Eds.; Elsevier, 2020; 113–124 ISBN 978-0-08-102659-5. DOI: https://doi.org/10.1016/C2017-0-02046-3
Patrón-Vázquez, J.; Baas-Dzul, L.; Medina-Torres, N.; Ayora-Talavera, T.; Sánchez-Contreras, Á.; García-Cruz, U.; Pacheco, N. Agronomy. 2019, 9, 1–16, DOI: 10.3390/agronomy9090474.
Nyangena, I. O.; Owino, W. O.; Imathiu, S.; Ambuko, J. Sci. Afr. 2019, 6, e00148. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2019.e00148
Barbero, G. F.; Ruiz, A. G.; Liazid, A.; Palma, M.; Vera, J. C.; Barroso, C. G. Food Chem. 2014, 153, 200–206. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.12.068
Zamljen, T.; Jakopič, J.; Hudina, M.; Veberič, R.; Slatnar, A. Sci. Rep. 2021, 11, 4932. DOI: 10.1038/s41598-021-84458-5.
Das, S.; Teja, K. C.; Duary, B.; Agrawal, P. K.; Bhattacharya, S. S. Sci. Hortic. 2016, 213, 354–366. DOI: 10.1016/j.scienta.2016.10.041.
Ayob, O.; Hussain, P. R.; Suradkar, P.; Naqash, F.; Rather, S. A.; Joshi, S.; Ahmad Azad, Z. R. A. Lebensm. Wiss. Technol. 2021, 146, 111413. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111413
Khadhraoui, B.; Turk, M.; Fabiano-Tixier, A. S.; Petitcolas, E.; Robinet, P.; Imbert, R.; Maâtaoui, M. El; Chemat, F. Ultrason. Sonochem. 2018, 42, 482–492. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.11.029
Naves, E. R.; Scossa, F.; Araújo, W. L.; Nunes-Nesi, A.; Fernie, A. R.; Zsögön, A. Sci. Rep. 2022, 12, 14450. DOI: 10.1038/s41598-022-18711-w.
Belwal, T.; Cravotto, C.; Prieto, M. A.; Venskutonis, P. R.; Daglia, M.; Devkota, H. P.; Baldi, A.; Ezzat, S. M.; Gómez-Gómez, L.; Salama, M. M.; et al. Dry Technol. 2022, 40, 1539–1561. DOI: 10.1080/07373937.2022.2068028.
Chen, M. L.; Yang, D. J.; Liu, S. C. Int. J. Food Sci. Technol. 2011, 46, 1179–1185. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2011.02605.x.
Bonacci, S.; Di Gioia, M. L.; Costanzo, P.; Maiuolo, L.; Tallarico, S.; Nardi, M. Antioxidants. 2020, 9, 1–14. DOI: 10.3390/antiox9060513.
Mass bank. Available online: https://massbank.eu/MassBank/RecordDisplay?id=MSBNK-Keio_Univ-KO000839&dsn=Keio_Univ, accessed on November 2022.
Florentino-Ramos, E.; Villa-Ruano, N.; Hidalgo-Martínez, D.; Ramírez-Meraz, M.; Méndez-Aguilar, R.; Velásquez-Valle, R.; Zepeda-Vallejo, L.G.; Pérez-Hernández, N.; Becerra-Martínez, E. Food Res. Int. 2019, 121, 12–19. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.03.025
de Aguiar, A. C.; da Fonseca Machado, A. P.; Figueiredo Angolini, C. F.; de Morais, D. R.; Baseggio, A. M.; Eberlin, M. N.; Maróstica Junior, M. R.; Martínez, J. J. Supercrit. Fluids. 2019, 150, 112–121. DOI: https://doi.org/10.1016/j.supflu.2019.04.016
Morales-Soto, A.; Gómez-Caravaca, A. M.; García-Salas, P.; Segura-Carretero, A.; Fernández-Gutiérrez, A. Food Res. Int. 2013, 51, 977–984. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.02.022
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Neith Pacheco, Emanuel Herrera-Pool, Daniel Castañeda-Valbuena, Juan C. Cuevas-Bernardino, Crescencio C. Castillo-Aguilar, Rubén Andueza-Noh, René Garruña-Hernández, Ana Ramos-Díaz, Teresa Ayora-Talavera
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
