El marduix (=almoraduix), amàrac o majorana rep el nom científic de Origanum majorana i la qualificació habitual d’orenga dolça. Certament, les fulles del marduix tenen la sabor de l’orenga, però són més dolces i suaus. Aquesta planta herbàcia perenne és originària de Xipre i Anatòlia. És cultivada i consumida especialment a Egipte, i un grup d’investigadors dels Departaments de Farmacognòsia de la Universitat Russo-Egípcia (Mostafa B. Abouelela, Enas M. Shawky, Omayma Elgendy i Mostafa H. Baky) i de la Universitat del Caire (Mohamed A. Farag) han valorat la variació en la composició de volàtils de dos productes comercials de marduix, MR i MI, i ho publiquen en un article a Scientific Reports. Ho han fet amb dues tècniques d’extracció, la microextracció en fase sòlida d’espai de cap (HS-SPME) i en èter de petroli. Hi apliquen una cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses (GC-MS). Enriquits amb l’extracció HS-SPME identifiquen 20 grans compostos aromàtics, sobretot hidrocarburs monoterpènics i compostos oxigenats. Entre aquests volàtils enriquits a HS-SPME hi ha β-fel·landrè, el γ-terpinè, el 2-bornè, el p-cimè, el terpen-4-ol, l’hidrat de sabinè i el terpineol, tots ells més concentrats en MR que en MI. Amb l’èter de petroli apareixen enriquits 51 compostos aromàtics, especialment hidrocarburs alifàtics, més concentrats en MI que en MR. MR és més ric que MI en fenols totals i contingut de flavonoides. Tant MR com MI presenten una considerable activitat antioxidant en un assaig in vitro amb DPPH. També tenen una activitat antibacteriana semblant front a Bacillus subtilis, B. cereus, Enterococcus faecalis i Enterobacter cloacae.
Marduix fotografiat l’1 de maig del 2005 per Raul654 a Longwood Gardens
Farmacognòsia del marduix
El professor Abouelela ha contribuït en la metodologia i l’obtenció de dades. La doctoranda Shawky ha contribuït en la redacció de l’esborrany original de l’article. La investigadora Elgendi ha contribuït en la metodologia i l’obtenció de dades. El professor Farag ha participat en la redacció i revisió de l’article. El professor Baky ha participat en la conceptualització, supervisió, redacció original i revisió de l’article. Els autors corresponsals són Abouelela i Baky. L’article fou tramès a Scientific Reports el 29 de juliol del 2024. Fou acceptat després d’una revisió el 4 de novembre, i publicat el 13.
L’article s’ha pogut publicar en obert gràcies a aportacions de l’Autoritat egípcia de Finançament de Ciència, Tecnologia i Innovació, en cooperació amb el Banc Egipci de Coneixement.
La farmacognòsia és la branca de la farmàcia que estudia les drogues i els medicaments d’origen natural. Els productes naturals serveixen d’inspiració en la descoberta de nous productes farmacèutics actius. En la farmacognòsia el protagonisme el tenen les plantes medicinals, de les quals estudia aplicacions alimentàries, aromàtiques, cosmètiques, medicinals i farmacèutiques. De les plantes medicinals destaca la família de les labiades o lamiàcies. Aquesta família inclou 224 gèneres i 5600 espècies, totes més o menys aromàtiques i bona part amb aplicacions potencials en biologia i en salut.
Un d’aquests 224 gènere és Origanum, que integra 42 espècies aromàtiques i 18 híbrids. Aquestes espècies són àmpliament difoses a Europa, Àsia i nord d’Àfrica. Una d’elles és el marduix o majorana (Origanum majorana L.), coneguda com a majorana dolça o orenga dolça. És una planta herbàcia perenne. Se la cultiva àmpliament a Egipte, Europa, Amèrica del Nord i Àsia, apreciada per a aplicacions farmacèutiques, cosmètiques i alimentàries (tant en la producció com en la preservació d’aliments). Així és utilitzada com a condiment i espècia en carn, peix, sopa, salsa i conserves.
La medicina tradicional aprecia el marduix com a remei contra l’ansietat, com a anticonvulsiu i contra la gota. La decocció de fulles s’aplica en el tractament d’infeccions respiratòries i com a antidiabètic. La infusió de fulles s’utilitza en el maneig de la hipertensió. Les infusions mixtes de fulla i de flor tenen un efecte calmant i antiespasmòdic, i s’apliquen en refredats, febrers i maldecaps. La barreja de filla i tija té aplicacions contra el reumatisme, el mal d’estomac, el mal de cap, la tos, l’insomni i la febre. La planta sencera té un efecte sedatiu. La medicina tradicional italiana utilitza infusions i decoccions de fulla de marduix com a sedatiu i com a calmant de dolor neural. També s’utilitzen productes de marduix en malalties digestives i en picades d’artròpodes.
El marduix desprèn una aroma agradable i rica, cosa atribuïda a la seva composició en oli essencial i compostos fenòlics. MR i MI són dos productes comercials diferents del marduix que deriven d’extractes diferents. L’extracció per HS-SPME resulta en un extracte ric en olis essencials com l’acetat de linalil i el santalè. L’extracció per èter de petroli resulta en un extracte ric en olis essencials diferents, com el γ-sitosterol i el longipinà.
Pel que fa als compostos fenòlics en els extractes de marduix sec en acetona aquosa trobem la luteolina-7-O-β-glucurònid i el metil-rosmarinat.
Hom demana habitualment als productes herbals que informin en l’etiqueta de la manera més exacta possible de la seva composició. A les tècniques clàssiques d’anàlisi enfocades a la valoració i garantia de qualitat s’hi afegeix l’aproximació metabolòmica. Al capdavall, una tècnica com el GC-MS ens ofereix un ampli abast de detecció de metabòlits volàtils. Per garantir una bona composició del producte herbal resulta essencial triar una bona tècnica d’extracció, com ara l’HS-SPME o l’extracció en solvent.
Les sigles SPME fan referència a una microextracció en fase sòlida. S’utilitza des dels anys 1990 en l’obtenció de diferents perfils aromàtics. La clau és la tria d’una entre diverses fibres orgàniques polimèriques, siguin de nova síntesi o disponibles en el mercat.
Les dades metabolòmiques de GC-MS són prou complexes. Per analitzar-les hom recorre a eines d’anàlisi multivariants com l’anàlisi de components principals.
Abouelela et al. han triat dos productes comercials de marduix que es venen a Egipte. MR és un extracte obtingut per HS-SPME. MI és un extracte obtingut per extracció en solvent. Amb la GC-MS obtenen un perfil dels compostos volàtils d’aquests dos extractes. També valoren la porció fenòlica no-volàtil, amb tècniques de fenols totals i de flavonoides. Finalment estudien amb assaigs in vitro les capacitats antioxidant i antibacteriana dels extractes.
Extracte MR (Marjoram Royal) i extracte MI (Marjoram Isis).
Els dos extractes estudiats es comercialitzen com a fulla de marduix seca. MR és de la casa Royal, mentre MI és de la casa Isis. Abouelela et al. els adquiriren en un mercat local del Caire.
La preparació de la mostra
Les fibres emprades a SPME són divinilbenzè/carboxè/polidimetilsiloxà (DVB/CAR/PDMS, 50/30 µm) i polimetilsiloxà (PDSM), comprades a Supelco. Els patrons dels compostos volàtils foren comprats a Sigma Aldrich.
Uns 100 mg de mostra eren col·locats en el vial de cap de caragol SPME.
Pel que fa a l’extracció en èter de petroli la mostra inicial era de 20 grams, amb una quantitat d’èter de petroli de 150 mL en tres rondes de sonicació en fred.
L’anàlisi GC-MS es feia en un Shimadzu GCMS-QP2020. La fase mòbil és gas heli a un flux de 1,41 mL/min.
La identificació dels pics es feia d’acord amb el temps de retenció i l’espectre de masses d’acord amb les bases de dades NIST-11 i Wiley.
La determinació de fenols totals es feia pel mètode de Folin-Ciocalteu. Les unitats s’expressen en equivalents d’àcid gàl·lic (GA eq).
La determinació de flavonoides totals es feia pel mètode de clorur d’alumini. Les unitats s’expressen en equivalents de rutina.
La capacitat antioxidant s’avalua amb l’assaig de DPPH (2,2-difenil-1-picril-hydrazil-hidrat). Com a patró s’utilitza l’antioxidant Trolox.
L’activitat antibacteriana es valorar en cultius en agar Mueller-Hinton. Com a antibacterià de referència s’utilitza la gentamicina. Es valoren les següents soques bacterianes: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis RCMB 015 (1) NRRL B-543, Bacillus cereus RCMB 027 (1), Streptococcus mutants RCMB 017 (1) ATCC 25175, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Enterobacter cloacae RCMB 001(1) ATCC 23355, Escherichia coli ATCC 25922 i Salmonella typhimurium RCMB 006 (1) ATCC 14028.
La composició química en substàncies volàtils del marduix per HS-SPME-GC-MS
Les mostres comercials de marduix esmentades, MR i MI, foren analitzades per Abouelela et al. amb una HS-SPME acoblada a GC-MS. Hi trobaren un total de 20 pics, corresponents a alcohols, èsters, cetones, hidrocarburs monoterpènics, monoterpens oxigenats i hidrocarbur sesquiterpènic:
Hi trobem 11 pics corresponents a hidrocarburs monoterpènics. La concentració relativa a MR és del 69,5% i a MI del 62,4%. El pic 3 és β-fel·landrè, amb un 20,1% a MR i un 14,2% a MI. El pic 7 és p-cimè, amb un 4,6% a MR i un 9,8% a MI. Més similars són les concentracions relatives de γ-terpinè (12–13%) i de 2-bornè (11–12%).
Els sesquiterpens apareix en forma de traça a MR i són absents en MI.
Els alcohols són representats per dos pics, amb una concentració relativa de 9,2% a MR i de 19,4% a MI. El més important és el pic 15, el del terpen-4-ol, amb una concentració relativa del 7,5% a MR i del 16,4% a MI.
.
Les cetones són representades pel pic 17 de la carvenona. Tan sols apareix a la mostra MI, i amb una concentració relativa del 2,8%.
Els èsters són representats per tres pics, amb una concentració relativa del 4,2% a MR i del 6,5% a MI. El més important és el pic 16 del terpinil-format.
Els monoterpens oxigenats tenen una concentració relativa del 16,02% a MR i del 8,8% a MI. L’hidrat de sabinè (pic 12) és del 11,8% a MR i del 5,6% a MI.
La composició química en substàncies volàtils del marduix per extracció en èter de petroli acoblada a GC-MS
Quan Abouelela et al. apliquen a MR i MI una extracció en èter de petroli, acoblada després a GC-MS, troben 51 metabòlits diferents. Hi ha hidrocarburs alifàtics, alcohols, èsters, hidrocarburs mono- i sesquiterpènics, sesquiterpens oxigenats, àcids grassos lliures i esterificats, cetones i esterols.
Els hidrocarburs alifàtics són 15 pics, amb una concentració relativa del 42,8% a MR i del 73,8% a MI. El més abundant és el tetracontà (pic 52) amb una concentració del 12,8% a MR i del 35,02% a MI. També són més abundants en MI en relació a MR el tetratriacontà, el pentatriacontà i l’hexatriacontà.
Els alcohols són detectats a una concentració semblant en MR i en MI: 11-12%. Hi trobem 3-hexen-1-ol (pic 1) o terpè-4-ol (pic 13).
La cetona predominant en MI és la carvenona.
Els èsters tenen una concentració del 5,7% en MR i del 2,7% en MI. Els més abundants són el geranilgeraniol (pic 41) i el terpinil-acetat (pic 14).
Els hidrocarburs monoterpènics són trobats en forma de traça, consistent en β-fel·landrè, p-cimè, i γ-terpinè.
Els diterpens tenen una concentració semblant en MR i en MI: 2,1–2,5%. Hi ha neoftadiè i dehidroabietinol.
Els hidrocarburs sesquiterpènics només es detecten a MR (1,3%): cariofil·lè (pic 19) i longipinà (pic 26).
Els àcids grassos són presents a MR en forma de traça però a MI arriben a una concentració del 5,6%.
Els esterols són en una concentració del 4,5% a MR i una del 24,6% a MI. Hi trobem γ-sitosterol.
L’anàlisi de components principals
Comparar pic per pic de cadascun dels quatre tipus de cromatogrames pot semblar tediós. L’anàlisi de components principals (PCA) permet visualitzar les dades multivariades d’una sola tacada:
A l’esquerra (A-B) tenim la comparació de les mostres de MR i MI extretes amb SPME i a la dreta (C-D) la comparació de les mostres MR i MI extretes amb èter de petroli
En l’extracció per HS-SPME, la PCA discrimina clarament MR i MI. Això s’explica perquè MR és més ric en γ-terpinè, β-fel·landrè, i 2-bornè. En canvi, MI és més ric en terpens oxigenats (terpinè-4-ol, carvenona i linalil-acetat). Tot plegat demostra que el mètode HS-SPME és eficient en l’avaluació de la qualitat d’extractes de marduix.
En l’extracció per èter de petroli, la PCA discrimina entre MR i MI. Això es deu a l’enriquiment de MR en γ-terpinè, 4-terpinenil-acetate, i γ-terpineol. En MI hi ha un enriquiment en hidrocarburs alifàtics (tetracontà, hexatriacontà, tetratriacontà), en 1-heptatriacotanol i γ-sitosterol. Un avantatge de l’extracció en èter de petroli és la detecció de tot un ventall de compostos apolars. Ara bé, aquests compostos apolars poden interferir en la valoració de la qualitat dels extractes de marduix, i per això Abouelela et al. prefereixen l’HS-SPME.
Fenols totals i flavonoides
El contingut en fenols totals dels extractes MR i MI és semblant: 109–112 µg GA eq/mg.
El contingut en flavonoides totals dels extractes MR i MI també són semblants: 18,3-19,5 µg rutin eq/mg.
La capacitat antioxidant
La capacitat de captació del radical DPPH és més efectiva en l’extracte MR (IC50 de 45,5 µg/mL) que en l’extracte MI (IC50 de 56,8 µg/mL). Això es pot atribuir a la major riquesa de MR en fenols i en terpens.
La capacitat antibacteriana
Abouelela et al. han determinat la capacitat antibacteriana dels extractes front de vuit soques bacterianes diferents, cinc de gram-positives i tres de gram-negatives.
Front Bacillus subtilis, MR genera una zona d’inhibició de 16,03 mm i MI de 15,9 mm.
Front Bacillus cereus, MR genera una zona d’inhibició de 12,9 mm i MI una zona d’inhibició de 13,7 mm.
Front Enterococcus faecalis, MR genera una zona d’inhibició de 14,03 mm, similar a la de MI.
Staphylococcus aureus i Streptococcus mutans són resistents tant a MR com a MI.
Front Enterobacter cloacae, MR genera una zona d’inhibició de 11,6 mm, similar a MI.
Escherichia coli i Salmonella typhimurium són resistents als extractes de marduix.
Abouelela et al. conclouen que HS-SPME és el mètode d’extracció més adient en la valoració de la qualitat química dels extractes de marduix. Consideren convenient aplicar-hi un mètode LC-MS per aconseguir un perfil de compostos fenòlics i de flavonoides.
Lligams:
– Comparative volatiles profiling of two marjoram products via GC-MS analysis in relation to the antioxidant and antibacterial effects. Mostafa B. Abouelela, Enas M. Shawky, Omayma Elgendy, Mohamed A. Farag, Mostafa H. Baky. Sci Rep. 14: 27804 (2024).
Des de la Mediterrània 