Wpływ warunków ekstrakcji nadkrytycznym CO₂ na skład i aktywność oleju z czarnuszki (Nigella sativa L.)

Badania zespołu z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii UG i GUMed oraz firmy Biovico dotyczyły opracowania i optymalizacji ekologicznej metody pozyskiwania oleju z nasion czarnuszki z wykorzystaniem nadkrytycznego dwutlenku węgla (CO₂). Celem było określenie, jak ciśnienie, temperatura i czas ekstrakcji wpływają na uzysk, skład kwasów tłuszczowych i zawartość tymochinonu – głównego związku biologicznie czynnego odpowiedzialnego za właściwości prozdrowotne czarnuszki.

Zastosowanie modelowania matematycznego (Response Surface Methodology) pozwoliło ustalić optymalne warunki procesu. Wykazano, że ekstrakcja prowadzona w 40°C i ciśnieniu 10–15 MPa umożliwia uzyskanie frakcji bogatej w tymochinon, odpowiedniej do zastosowań farmaceutycznych i kosmetycznych, natomiast przy 35 MPa uzyskuje się olej bogaty w nienasycone kwasy tłuszczowe, idealny do zastosowań spożywczych.

Badacze przeanalizowali również kinetykę procesu i aktywność przeciwbakteryjną otrzymanych frakcji oleju. Frakcje o najwyższej zawartości tymochinonu skutecznie hamowały wzrost bakterii chorobotwórczych, m.in. Haemophilus influenzae, Staphylococcus epidermidis i Enterococcus faecalis. To pierwszy opis takiej aktywności oleju z czarnuszki wobec tych drobnoustrojów.

Wyniki potwierdzają, że technologia ekstrakcji nadkrytycznym CO₂ pozwala w sposób kontrolowany i przyjazny dla środowiska uzyskiwać oleje roślinne o pożądanych właściwościach biologicznych, otwierając nowe możliwości ich wykorzystania w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym.

Gawron, G.; Krzyczkowski, W.; Łyżeń, R.; Kadziński, L.; Banecki, B. Influence of Supercritical Carbon Dioxide Extraction Conditions on Extraction Yield and Composition of Nigella sativa L. Seed Oil—Modelling, Optimization and Extraction Kinetics regarding Fatty Acid and Thymoquinone Content. Molecules 2021, 26, 6419. https://doi.org/10.3390/molecules26216419