Quality evaluation of Algerian honeys: Eucalyptus, Jujube, Euphorbia and multiflora

Abstract

Mestrado de dupla diplomação com a Université Moulay Taher ; This study was intended to evaluate the quality parameters of ten honey samples, from various regions in semi-arid region of Algeria. Different parameters such as the melissopalynological and the physicochemical properties of the honeys (moisture, color, electrical conductivity, 5-hydroxymethylfurfural, pH, acidity, proline, and diastase activity) were determined, as well as the evaluation of sugars, minerals and phenolic compounds. Nutritional composition, antioxidant activity (reducing power and DPPH free radical scavenging activity), anti-inflammatory and cytotoxicity were also evaluated. Finally, antibiotics residues such as sulphonamides and tetracyclines antibiotics residues were screened. The melissopalynological results identified ten types of pollen, with Cytisus striatus pollen being identified as the most abundant, present in all samples with percentages between 26.0 % and 83.8 %. EC1, MF1 and MF2 (Sidi Belabes region) were classified as monofloral of Cytisus striatus honey. Additionally, although samples J1 to J3 were not considered as Jujube monofloral, they showed a high percentage of Ziziphus pollen. The remaining samples (EC2, EF1, EF2, and EF3) were classified as multifloral. Regarding the physicochemical parameters, no significant differences were found in the color of the samples which ranged between amber, light amber and extra light amber. Moisture content was found to be between 13.6% (EF1) and 18.3% (EC1), while pH values ranged between 4.2 and 5.1. Electrical conductivity values varied between 270 and 410 μS.cm-1, while 5- hydroxymethylfurfural content showed values between 0 and 36.5 mg.kg-1 and diastase values between 8.8 DN and 13.3 DN. Concerning the proline content, the samples showed proline levels between 2.2–4.7 mg/kg, indicating a good maturity of the honeys and absence of adulteration. All the honeys meet the standard required by the European legislation with exception of the diastase index. The sugar profile, analyzed by high pressure liquid chromatography with refractive index detection (HPLC-RI), showed that all samples have higher fructose content than glucose, being the total more than 88.70 %, allowing the classification of all the samples as nectar honeys. Within the minerals, potassium was quantitatively the most important mineral (72.93% of total minerals quantified), having an average content 730.59mg/kg, followed by sodium, calcium and magnesium, with 17.05%, 4.43% and 4.22%, respectively, while cadmium and lead had the lowest concentration, 0.003 % and 0.04% respectively. The total phenolic content of the analyzed honey samples ranged between 0.7 mg GAE/g, for samples EF and J and 1.4 mg GAE/g, for samples EC, with an average of 0.9 mg GAE/g. The total flavonoid content varied from 0.03 to 0.09 mg QE/g with the highest levels observed in J honey samples. The values obtained for DPPH ranged from 0.02 to 0.04 mg/mL, without significant differences between the samples. The analysis of the phenolic profile was performed by UPLC/DAD/ESI-MSn, where nineteen phenolic compounds were identified, including six phenolic acids, nine flavonoids, two isoprenoids (abscisic acid isomers), one phenolic diterpenoid (carnosol) and one spermidine (N1, N5, N10-tri-p-coumaroyespermidine). The major quantity of phenolic compounds was found in sample EC1 with 202 mg/100 g, while sample EF3 showed the lowest amount with 59.85 mg/100 g. Concerning the anti-tumoral evaluation, all the studied extracts presented good activity, with MF1 showing the highest cytotoxicity, followed by EF1. Also, all the extracts under study showed anti-inflammatory capacity, with IC50 values between 8 and 400 μg/mL. Regarding the antibiotics residues, its presence was found in three of the samples (MF1 EF1 EF3) showed positive results for sulphonamides residues. ; Este estudo teve por objetivo avaliar os parâmetros de qualidade de dez amostras de mel, de várias regiões da região semiárida da Argélia. Neste âmbito foram determinadas as características melissopalinológicas e os parâmetros físico-químicos dos méis (humidade, cor, condutividade elétrica, 5-hidroximetilfurfural, pH, acidez, prolina e diástase), bem como efetuada a avaliação do perfil de açúcares, minerais e compostos fenólicos. A presença de resíduos de antibióticos como sulfonamidas e tetraciclinas foi também verificada. Paralelamente foi estudada a composição nutricional dos méis e a sua bioatividade através da atividade antioxidante (DPPH e poder redutor), anti-inflamatória e citotoxicidade. Os resultados melissopalinológicos identificaram dez tipos de pólen, sendo o pólen de Cytisus striatus o mais frequente, estando presente em todas as amostras com percentagens entre 26,0% e 83,8%. As amostras EC1, MF1 e MF2 (região de Sidi Belabes) foram classificados como méis monoflorais de Cytisus striatus. Já as amostras J1, J2 e J3, não tenham sido consideradas monoflorais de Jujube, apresentaram uma alta percentagem de pólen de Ziziphus. As restantes amostras (EC2, EF1, EF2 e EF3) foram classificadas como méis multiflorais. Em relação aos parâmetros físico-químicos, não foram encontradas diferenças significativas na cor das amostras que variaram entre âmbar, âmbar claro e âmbar extra claro. Os resultados do teor de humidade encontrados ficaram entre 13,6% (EF1) e 18,3% (EC1), enquanto os valores do pH variaram entre 4,2 e 5,1. Os valores da condutividade elétrica variaram entre 270 e 410 μS.cm-1, enquanto o conteúdo de 5-hidroximetilfurfural apresentou valores entre 0 e 36,5 mg.kg-1 e a diástase variou entre 8,8 DN e 13,3 DN. Quanto ao conteúdo de prolina, as amostras apresentaram níveis de prolina entre 2,2–4,7 mg/kg, indicando boa maturidade dos méis e ausência de adulteração. Todos os méis presentaram valores dentro do requerido pela legislação europeia, com exceção do índice de diástase. O perfil de açúcares, analisado por cromatografia líquida de alta pressão com deteção de índice de refração (HPLC-RI), confirmou um maior teor de frutose do que glucose, sendo o total superior a 88,7%, permitindo a classificação de todas as amostras como méis de néctar. O potássio foi o mineral encontrado em maior quantidade (72,93% dos minerais totais quantificados), tendo um teor médio de 730,59mg/kg, seguido do sódio, cálcio e magnésio com17,05%, 4,43% e 4,22% respetivamente), enquanto o cádmio e o chumbo apresentaram a concentração mais baixa, 0,003% e 0,04%, respetivamente. O conteúdo fenólico total das amostras variou entre 0,7 mg GAE/g, para as amostras EF e J e 1,4 mg GAE/g, para as amostras CE, apresentando uma média de 0,9 mg GAE/g. O teor de flavonóides totais variou entre 0,03 e 0,09 mg QE/g, sendo as amostras J as que apresentaram um valor mais elevado. Os valores obtidos para o DPPH variaram entre 0,02 e 0,04 mg/mL, sem diferenças significativas entre as amostras. A análise do perfil dos compostos fenólicos foi realizada por UPLC/DAD/ESI-MSn, onde foram identificados dezanove compostos fenólicos, incluindo seis ácidos fenólicos, nove flavonóides, dois isoprenóides (isómeros do ácido abscísico), um diterpenóide fenólico (carnosol) e uma espermidina (N1, N5, N10-tri-p-coumaroyespermidina). A amostra EC1 apresentou a maior quantidade de compostos fenólicos com 202 mg/100g, enquanto a amostra EF3 apresentou a menor quantidade com 59,85 mg/100 g. Quanto à avaliação anti-tumoral, todos os extratos estudados apresentaram atividade, sendo o MF1 o que apresentou maior citotoxicidade, seguido do EF1. Além disso, os extratos apresentaram capacidade anti-inflamatória, com valores de IC50 entre 8 e 400 μg/mL. Em relação aos resíduos de antibióticos verificou-se a presença de três das amostras (MF1, EF1, EF3) com resultados positivos para resíduos de sulfonamidas.