Modeling of enzymatic production applied to the extraction of essential oils
Paper Details
Modeling of enzymatic production applied to the extraction of essential oils
Abstract
The catalytic power of enzymes is no longer a secret for agro-food, cosmetic, pharmaceutical and other industries, they use enzymatic catalysts in the chain of processing of raw material. In this work, we tested the possibility of improving the yield of essential oil of aromatic and medicinal plants by the use of an enzymatic process coupled with extraction. The plant tested is Rosmarinus officinalis, while the extraction method is the hydro distillation coupled to the pectinases. The production of the pectinase enzyme was obtained from the supernatant of strain Aspergillus Niger culture medium , who grew up in the wastes of the hydro distilled plant as the only source of carbon. In order to better optimize the production of the enzyme, the investigation of the effects of the different factors on the performance is proving a crucial step. Given the narrow number of factors in production, screening was paramount for the collection of influence factors. Then, modelling by experiment plans allowed us to establish a practical mathematical model that would increase the yield positively. The use of the enzymatic catalyst proved to be of great practicality, it induced improvements in the performance of the essential oil with an increase of 25% and the reduction of the processing time by 50%. Therefore, the rate of hydrodistillation of Rosmarinus officinalis biomass treated by enzymatic preparation has improved.
Albersheim P, Neukom H, Deuel H. 1960. Uber die Bildung von ungesattigten Abbauprodukten durch ein pekinabbauendes Enzym. Helv. Chim. Acta 43(5), 1422-1426. DOI:10.1002/hlca.19600430525
Bachiri G. Echchegadda J. Ibijbijen L. Nassiri. 2016. Etude Phytochimique Et Activité Antibactérienne De Deux Espèces De Lavande Autochtones Au Maroc: «Lavandula stoechas L. et Lavandula dentata L. European Journal of Scientific Research 12(30), October 2016.
Benabdelkader. 2012. Bioddiversité,, Bioactivité et Biosynthèse des Composes Terpéniques Volatils des Lavandes Ailées,, Lavandula stoechas Sensu Lato, un Complexe d’Espèces Méditerranéennes d’Intérêt Pharmacologique. Doctoral thesis 2012 Université Jean Monnet-Saint Etienne Faculté Des Sciences Et Techniques Ecole Doctorale: Sciences, Ingénierie et Santé.
Benayad N. 2013. Évaluation de l’activité insecticide et antibactérienne des plantes aromatiques et médicinales Marocaines. Extraction de métabolites secondaires des champignons endophytiques isolés de plantes Marocaines et activité anticancéreuse. Doctoral thesis. Université Mohammed V – Agdal Faculté Des Sciences Raba 2013, 1.
Chahboun N, Esmail A, Abed H, Barrahi M, Amiyare R, Berrabeh M, Oudda H, Ouhssine M. 2015. Evaluation de l’activité bactériostatique d’huile essentielle de la Lavandula officinalis vis-à-vis des souches d’origine clinique résistantes aux antibiotiques . J. Mater. Environ. Sci 6(4), 1186-1191.
Fechtal M, Tahiri T, Benabid A, Benrahmoune Z. 1996. Estimation de la biomasse du Romarin (Rosmarinus officinalis L.) dans le centre occidental du Rif. Ann. Rech. For. Maroc. T (29), 50-56.
Fleurentin J, Hoefler C, Mortier F, Pelet JM. 1986. Pharmacologie des extraits de jeunes pousses et de plante entière de Rosmarinus officinalis. Journel of Phytotherapy 20, pp 19- 29.
Fogarty MV, Kelly CT. 1983. Pectic enzymes. In: Fogarty, M.W. (Ed.), Microbial Enzymes and Biotechnology. Applied Science Publishers, London p. 131-182.
Gouzi. 2014. Extraction et caractérisation biochimique des polyphénol oxydases de champignons et leur application en biocatalyse supportée. Doctoral thesis, L’université Pierre Et Marie Curie www.tel.archives-ouvertes.fr/tel-01158909/document
Hadamard J. 1893. Résolution d’une question relative aux déterminants», Bulletin des sciences mathématiques, vol. 17, p. 240-246.
HCEFLD haut commissariat aux eaux et forets et la lutte contre la désertification. 2015. Stratégie nationale de développement des plantes aromatiques et médicinalesspontanées. http://unctad.org/meetings/ en/Presentation/ditc-ted-20102015-NGER-Morocco-BABA-42.pdf
Hoa BT, Hung PV. 2013. Optimization of nutritional composition and fermentation conditions for cellulase and pectinase production by Aspergillus oryzae using response surface methodology. International Food Research Journal 20(6), pp. 3269-3274.
Hussain AI, Anwar F, Chatha SAS, Jabbar A, Mahboob S. 2010. Rosmarinus officinalis essential oil: antiproliferative, antioxidant and antibacterial activities. Brazilian Journal of Microbiology 41, 1070-1078.
Jayani RS, Saxena S, Gupta R. 2005. Microbial pectinolytic enzymes: a review”. Process Biochem 40, 2931-2944.
Kertesz Z. 1955. Pectic enzymes. In:Methods inenzymology (Vol. 1), Ed.S.P. Colowik & N.O.Kaplan. Academic press, New York, USA. 158.
Linden G. 2012. Transformation des produits alimentaires par les enzymes. Univ abderahmane mira de bejaia/bibliob1.
Mario DL, Sanna-Passino G, Demontis S. 2002. “Essential Oil Formulations Useful as a New Tool for Insect Pest Control. “Pharm. Sc.iTech 3, 2, 1-11.
Miller GL. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagentfor determination of reducing sugar›› Analytical Chemistry, vol. 31, p. 426-428.
Penchev. 2010. Étude des procédés d’extraction et de purification de produits bioactifs à partir de plantes par couplage de techniques séparatives à basses et hautes pressions. Thèse de doctorat” Institut National Polytechnique de Toulouse 2010.
Perry MC. 2008. Evaluation de la curcumine comme agent anti-cancéreux dans le traitement des tumeurs cérébrales. Mémoire de maîtrise, université du Québec à Montréal https://archipel.uqam. ca/874/1/m10213.pdf
Peyron L. 1984. Production marocaine des plantes aromatiques”. J Parf. Cosm 55, 35-39.
Pinheiro VE, Desagiacomo CCV, Michelin M, Maller A, Monteiro LMO, Jorge JA, Polizeli MDLTD. 2017. Neosartorya glabra polygalacturonase produced from fruit peels as inducers has the potential for application in passion fruit and apple juices. Brazilian Journal of Food Technology 20, pp.1-11.
Plouffe, 2010. Étude Du Potentiel Anti-Inflammatoire De La Quercétine Et De La Sésamine Sur Les Cellules Microgliales N9 Activées Par Trois Neurotoxines: Le Lipopol Ysaccharide, Le Méthyl-1-Phényl-4-Pyridinium Et Le Paraquat” L’université Du Québec À Trois-Rivières 2010. http://depot-e.uqtr.ca/ 1408/1/030135151.pdf
Rafie H, Soheila H, Grant E. 2017. A Novel Therapeutic Agent for Antioxidant, Antimicrobial, Anticancer, Antidiabetic, Antidepressant, Neuroprotective, Anti-Inflammatory, and Anti-Obesity Treatment”. Biomed J Sci & Tech Res 1(4). BJSTR.MS.ID.000371.
Riyaha H. 2013. Valorisation des plantes aromatiques et médicinales: Etude du potentiel chimique et antibactérien des huiles essentielles de Rosmarinus officinalis (sauvage et domestiqué). Mémoire de Master, Faculté des sciences et techniques Fès Maroc 2013.
Selmaoui KA, uazzani Touhami A. Mouria R, Benkirane and Douira A. 2017. Détection de l’activité enzymatique pectinolytique et cellulolytique des champignons responsables de la pourriture des pommes en conservation. International Journal of Innovation and Scientific Research Vol. 30 No. 2, pp. 242-250.
Shimi H, Cillard J. 1994. Autoxydation de l’huile d’argan. Arganiaspinosa L. du Maroc.”Sciences des Aliments 14, 117-124.
USAID. 2016 Agence américaine pour le développement international:” Projet filiere des plantes Aromatiques et medicinales ” JUIN 2006, www.agrimaroc.net/PAM-AAI.pdf
Eloutassi Noureddine, Nechad Imane, Louaste Bouchra, Yemni Majda, Amal Lahkimi, Chaouch Mahdi (2018), Modeling of enzymatic production applied to the extraction of essential oils; JBES, V12, N5, May, P446-454
https://innspub.net/modeling-of-enzymatic-production-applied-to-the-extraction-of-essential-oils/
Copyright © 2018
By Authors and International
Network for Natural Sciences
(INNSPUB) https://innspub.net
This article is published under the terms of the
Creative Commons Attribution License 4.0