Phytochemical, Antimicrobial, Antioxidant Activities and GC-MS Analysis of Volatile Oil of (Citrus sinensis L.) Peel

Abstract

Abstract The aim of this study was to evaluate the effect of the peels of Citrus sinensis (L) belonging to the family of (Rutaceae( on certain pathogenic microbes, antioxidant activity and it includes extensive chemical study to identify the chemical composition of the peel by chromatographic and spectroscopic methods. The ash content (5%), moisture content (52.7%) and pH (4.5). Aphytochemical investigation was carried out on methanol, ethanol, water, chloroform, and petroleum ether extracts of Citrus sinensis peel, which revealed the presence of saponins, alkaloids, terpenes, flavonoids, tannins, reducing sugars, cardenolides and phenolic compounds. The volatile oil was extracted from the peel by water distillation process. The physicochemical analyses of oil were carried out using standard analytical methods. Results showed that the oil density (0.843g/cm3), viscosity (2.1) and refractive index (1.469). The acid value (2.80 mg KOH/g), saponification number (43.17mg KOH/g), peroxide value (10.07meq/kg) and % of free fatty acids (1.94 mg KOHg-1 oil), iodine value (98.16 g 100g-1oil) and ester Value (39.83 mg KOH/g). Chemical composition of the extracted oil was further investigated by GC-MS technique thirty-two compounds (terpenes) were completely identified and the major compound was limonene (80.12%) The methanolic extracts of Citrus sinensis showed a pronounced scavenging activity on DPPH methanol (mac) (96%) followed by methanol (sox) (94%) at (100 mg/ml) concentration. On the other hand, all extracts have shown significant anti-microbial effect. Moreover, volatile oil of Citrus sinensis peel was the most effective over other extracts with (inhibition zone diameter (23 mm) against Pseudomonas aeruginosa,. Intensive analytical investigations were carried out on the most active methanolic extract in order to isolate and identify the effective components using preparative thin layer chromatography ( PTLC) that afforded nine pure fractions were analyzed by Infra-red and Ultra violet spectroscopy.

المستخلص الهدف من الدراسة تقييم مدى فعالية مستخلصات قشور ثمارالبرتقال الذى ينتمى لعائله الحمضيات وﺩراسـة أﻨﺸـﻁتها المضادة للميكروبات ومضادات اللأكسدة . أيضا شملت الدراسة التـفصيلية للمحتوى الكيميائى للمستخلصات بإستخدام ﻁرق التحليل الكروماتوغرافي والطيفي. وجدت نسبة الرماد (5%), نسبة الرطوبه (52.7%) والاس الهدروجيني 4.5 تم إجراء المسح الكيميائى النباتى لمستخلصات ،الميثانول ،الإيثانول, الماء ,الكلورفورم وإيثر البترول والتي أسفرت عن وجوﺩ, الصابونيات ,الألكلويدات, التربينات ,الفلافينويدات ,التانينات ,السكريات المختزلة , الكاردونيليدات و المركبات الفينولية . استخلص الزيت الطيار بطريقة التقطير البخارى ومن ثم تمت دراسة خواصه الفيزيوكيميائية ووجد ان الكثافة ( ,(0.843g/cm3 اللزوجة (2.1) ومعامل الانكسار (1.469) ,رقم الحموضة (2.80 mg KOH/g) ,رقم التصبن ((43.17mg KOH/g, الرقم البيروكسيدى (10.07meq/kg)والرقم اليودي (89.9جم/100 جم من الزيت),الاحماض الدهنية الحرة1.94) mgKOHg-1 oil (وقيمة الاستر ,(39.83 mg KOH/g). وذلك باستخدام طرق قياسية معروفه، كما تم تقديرنوعية وكمية مكونات الزيت الطيار باستخدام جهاز كروماتوغرافيا الغاز الملحق بمطياف الكتله فوجد انه يحتوي على اثنان وثلاثون مركبا ، واغلب المركبات تمثل تربينات خاصة (الليمونين) بنسبة .(80.12%) أوضحت نتائج إختبار فعاليه مضادات الأكسدة أن مستخلص الميثانول (نقع )أعطي أعلي تأثير (96%) يليها الميثانول سوكسلت (94%) عند تركيز 100 μg/ml مقارنة ببقية المستخلصات عند نفس التركيز. وايضا سجل الزيت الطيارأعلى فعالية مثبطة للبكتريا قيد الدراسة مقارنة مع المستخلصات الأخرى للنبات; (مساحة التثبيط 23 مليمتر, بتركيز100% ) ضد البكتريا الزائفة الزنجبارية. تمت دراسة المستخلص الميثيلى الفعال لمسحوق قشور البرتقال بتقنية كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة التحليلية والتحضيرية التى نتج عنها فصل تسع مجزئات نقية تم تحليلها بإستخدام طيف الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.