Chemical characterization and bioactivity of poplar, green and red propolis: a screening study with a food preservation purpose

Propolis is a resin made by honeybees from multiple plant sources surrounding the hive. Therefore, each type of propolis from different regions has intrinsic characteristics related to their chemical composition, such as antifungal, antioxidative properties, and extrinsic such as color, both specific to their botanical origin. Thus, propolis can be regarded as a functional food with preservative properties offering an alternative to the concern of the global and growing use of synthetic preservatives considerably harming human health. The aim of this work was to study three types of propolis, namely, Portuguese propolis (from Populus sp.), Brazilian red propolis (from Dalbergia ecastophyllum), and Brazilian green propolis (from Baccharis dracunculifolia) in order to evaluate the antifungal potential for its application as a preservative in food. For that, the chemical composition was characterized by LC/DAD/ESI-MSn. Also, the total phenolic content, flavonoids and antioxidant activity was evaluated through UV-Vis spectrophotometry. Concerning the antifungal properties, the values differed in relation to the types of fungi, to the inoculating concentration and mode of action. With this in mind, an analysis of their antifungal activities at two levels of concentration (0.5-1.5 g/L and 5-15 g/L) was previously evaluated in vitro, with the aim of selecting the best concentration of inhibition of the rotting diameter of two types of grapes, namely, red and white. Subsequently, different fungi were used to test the activity of the aforementioned propolis, namely, Alternaria sp., Botrytis cinerea, Cladosporium sp., Penicillium sp. 2, Aspergillus carbonarius MUM04.46, and Aspergillus carbonarius MUM04.52. This last experiment made it possible to measure the rotting diameter of each grape and to evaluate the antifungal capacity of each type of propolis, with the final aim of using it to design an effective product that can extend the shelf life of food.

A própolis é uma resina produzida pelas abelhas a partir de múltiplas fontes vegetais ao redor da colmeia. Portanto, cada tipo de própolis de diferentes regiões possui características intrínsecas relacionadas à sua composição química, como antifúngica, propriedades antioxidantes, e extrínsecas como a cor, ambas específicas à sua origem botânica. Assim, a própolis pode ser considerada um alimento funcional com propriedades conservantes, oferecendo uma alternativa à preocupação mundial e crescente do uso de conservantes sintéticos que prejudicam consideravelmente a saúde humana. O objetivo deste trabalho foi estudar três tipos de própolis, a saber, própolis portuguesa (de Populus sp.), própolis vermelha brasileira (de Dalbergia ecastophyllum) e própolis verde brasileira (de Baccharis dracunculifolia), a fim de avaliar o potencial antifúngico para sua aplicação como um conservante em alimentos. Para isso, a composição química foi caracterizada por LC/DAD/ESI-MSn. Também os compostos fenólicos totais, flavonoide totais e atividade antioxidante foi avaliada por espectrofotometria de UV-Vis. Em relação às propriedades antifúngicas da própolis, os valores vão depender dos tipos de fungos, da concentração de inoculação e do modo de ação. Tendo isto em mente, foi efetuada uma análise in vitro da atividade antifúngica em dois níveis de concentração (0,5-1,5 g/L e 5-15 g/L), com o objetivo de selecionar a melhor concentração de inibição do diâmetro de apodrecimento de dois tipos de uvas, tintas e brancas. Posteriormente, diferentes fungos foram utilizados para testar a atividade da própolis, nomeadamente, Alternaria sp., Botrytis cinerea, Cladosporium sp., Penicillium sp. 2, Aspergillus carbonarius MUM04.46 e Aspergillus carbonarius MUM04.52. Esta última experiência possibilitou medir o diâmetro de apodrecimento de cada uva e avaliar a capacidade antifúngica de cada tipo de própolis, com o objetivo final de usar essa informação para desenvolver um produto eficaz que possa prolongar a vida útil dos alimentos.

Trabalho financiado pelo Projeto DivInA (PDR2020-101-031734), no âmbito de uma iniciativa comunitária promovida pelo PDR2020 e cofinanciada pelo FEADER, Portugal 2020. Este trabalho foi também financiado pelo projeto GreenHealth, financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (ERDF) através do Programa Operacional Regional Norte 2020. Agradecimento à Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, Portugal) e aos fundos nacionais FCT/MCTES pelo apoio financeiro ao CIMO (UIDB/00690/2020).