Skład fitochemiczny, przeciwbakteryjny, przeciwutleniający i potencjał przeciwcukrzycowy kory pigwy pospolitej (Cydonia oblonga) / Phytochemical Composition, Antibacterial, Antioxidant, and Antidiabetic Potential of Common Quince Bark (Cydonia oblonga)

Abstract

Cydonia oblonga (pigwa pospolita) jest rośliną o wysokiej wartości odżywczej i leczniczej, stanowiącą bogate źródło związków bioaktywnych, w tym polifenoli, flawonoidów, garbników, alkaloidów i triterpenoidów. Celem rozdziału była charakterystyka metabolitów wtórnych obecnych w korze Cydonia oblonga oraz ocena jej właściwości przeciwutleniających, przeciwbakteryjnych i przeciwcukrzycowych. Materiał badawczy stanowiła kora pigwy pospolitej pozyskana na terenie województwa lubelskiego. Analizy fitochemiczne przeprowadzono z wykorzystaniem metod jakościowych, oznaczenia całkowitej zawartości polifenoli i flawonoidów, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) oraz chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Aktywność przeciwutleniającą oceniono metodą DPPH, właściwości przeciwbakteryjne określono wobec wybranych szczepów bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, natomiast potencjał przeciwcukrzycowy oceniono na podstawie zdolności hamowania aktywności enzymów α-glukozydazy i α-amylazy. Wyniki badań wykazały obecność wszystkich analizowanych grup fitozwiązków w ekstrakcie etanolowym. Najwyższą zawartość polifenoli ogółem (72,61 mg GAE/g s.m.) oraz flawonoidów (68,24 mg QE/g s.m.) odnotowano w ekstrakcie surowym, natomiast spośród frakcji najwyższe wartości uzyskano dla frakcji F1 i F4. Ekstrakt oraz wybrane frakcje wykazywały wysoką aktywność antyoksydacyjną, osiągając ponad 88% inhibicji rodników DPPH przy najwyższym stężeniu. Badania przeciwbakteryjne potwierdziły większą skuteczność wobec bakterii Gram-dodatnich niż Gram-ujemnych, przy czym najwyższą aktywność zaobserwowano wobec Staphylococcus aureus. Analiza aktywności przeciwcukrzycowej wykazała, że frakcje F1 i F7 skutecznie hamowały aktywność α-glukozydazy i α-amylazy, osiągając wartości porównywalne do akarbozy. Uzyskane wyniki wskazują, że kora Cydonia oblonga stanowi cenne źródło naturalnych związków bioaktywnych o potencjalnym zastosowaniu w profilaktyce i wspomaganiu leczenia chorób związanych ze stresem oksydacyjnym, zakażeniami bakteryjnymi oraz zaburzeniami gospodarki węglowodanowej.

Cydonia oblonga (common quince) is a plant with high nutritional and medicinal value, serving as a rich source of bioactive compounds, including polyphenols, flavonoids, tannins, alkaloids, and triterpenoids. The aim of this chapter was to characterize the secondary metabolites present in the bark of Cydonia oblonga and to evaluate its antioxidant, antibacterial, and antidiabetic properties. The research material consisted of common quince bark obtained in the Lublin Province. Phytochemical analyses were conducted using qualitative methods, determination of total polyphenol and flavonoid content, high-performance liquid chromatography (HPLC), and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). Antioxidant activity was assessed using the DPPH method, antibacterial properties were determined against selected strains of Gram-positive and Gram-negative bacteria, while antidiabetic potential was evaluated based on the ability to inhibit the activity of α-glucosidase and α-amylase enzymes. The results of the chapter demonstrated the presence of all analyzed groups of phytochemicals in the ethanol extract. The highest total polyphenol content (72.61 mg GAE/g d.w.) and flavonoid content (68.24 mg QE/g d.w.) were recorded in the crude extract, while among the fractions, the highest values were obtained for fractions F1 and F4. The extract and selected fractions exhibited high antioxidant activity, achieving over 88% inhibition of DPPH radicals at the highest concentration. Antibacterial studies confirmed greater efficacy against Gram-positive bacteria than Gram-negative bacteria, with the highest activity observed against Staphylococcus aureus. Analysis of antidiabetic activity showed that fractions F1 and F7 effectively inhibited α-glucosidase and α-amylase activity, achieving values comparable to those of acarbose. The results indicate that Cydonia oblonga bark is a valuable source of natural bioactive compounds with potential applications in the prevention and adjunctive treatment of diseases associated with oxidative stress, bacterial infections, and carbohydrate metabolism disorders.