Właściwości ...

Właściwości przeciwutleniające zywności, Inżynieria chemiczna i procesowa, Publikacje, Czystek - ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
YWNO
. Nauka. Technologia. Jako
, 2004, 4 (41) S, 5 – 28
AGNIESZKA SZAJDEK, JULITTA BOROWSKA
WŁA
CIWO
CI PRZECIWUTLENIAJ
CE
YWNO
CI
POCHODZENIA RO
LINNEGO
S t r e s z c z e n i e
W pracy omówiono wła
ciwo
ci przeciwutleniaj
ce
ywno
ci ro
linnej. Podkre
lono jej znaczenie w
profilaktyce wielu chorób. Bli
ej scharakteryzowano owoce, warzywa, nasiona oleiste, zbo
a, zioła,
przyprawy i herbat
. Zwrócono te
uwag
na wybrane produkty przetworzone wykazuj
ce du
pojemno
przeciwutleniaj
c
, jak: soki i napoje, wina, tłuszcze ro
linne, produkty warzywne i zbo
owe.
Scharakteryzowano substancje bioaktywne o wła
ciwo
ciach przeciwutleniaj
cych obecne w
ywno
ci
ro
linnej, przede wszystkim polifenole, witamin
C, E i karotenoidy. Omówiono tak
e mechanizm
działania tych zwi
zków, wskazuj
c jednocze
nie na zale
no
ci mi
dzy ich koncentracj
i składem
jako
ciowym a wielokierunkowym oddziaływaniem
in vitro
i
in vivo
. Podkre
lono tak
e aktualne trendy
w produkcji
ywno
ci, ukierunkowane na zast
powanie przeciwutleniaczy syntetycznych – naturalnymi.
Stwarza to du
e mo
liwo
ci wykorzystania surowców ro
linnych jako ich
ródła.
Słowa kluczowe
: wła
ciwo
ci przeciwutleniaj
ce,
ywno
pochodzenia ro
linnego, substancje
bioaktywne.
Wprowadzenie
ywno
pochodzenia ro
linnego jest bogatym
ródłem substancji biologicznie
aktywnych, zarówno od
ywczych, jak i okre
lanych mianem anty
ywieniowych
(BANS). Liczn
grup
w
ród tych zwi
zków stanowi
substancje o działaniu
przeciwutleniaj
cym. W szerokim znaczeniu, przeciwutleniacze obejmuj
wszystkie
rodzaje substancji hamuj
cych reakcje z tlenem lub ozonem, wzgl
dnie działaj
cych
po
rednio poprzez wi
zanie niektórych prooksydantów [3, 5, 66]. Do
przeciwutleniaczy zalicza si
zatem równie
substancje indukuj
ce enzymy o
charakterze przeciwutleniaj
cym lub hamuj
ce enzymy katalizuj
ce procesy utleniania.
Do rozpoznanych inhibitorów lipooksygenazy nale
m.in.: aldehyd protokatechowy,
7,8-dihydroksy-4-kumaryna, izoflawony soi [66, 79]. Szczególnie podkre
la si
Mgr in
. A. Szajdek, prof. dr hab. J. Borowska, Katedra Przetwórstwa i Chemii Surowców Ro
linnych,
Uniwersytet Warmi
sko-Mazurski, Pl. Cieszy
ski 1, 10-957 Olsztyn, tel. (89) 523 45 21, e-mail:
koros@uwm.edu.pl
6
Agnieszka Szajdek, Julitta Borowska
zdolno
naturalnie wyst
puj
cych zwi
zków przeciwutleniaj
cych do neutralizowania
aktywno
ci wolnych rodników.
W
ywno
ci wolne rodniki powstaj
w wyniku takich procesów, jak sma
enie i
w
dzenie, a tak
e podczas przechowywania. Procesy utleniania maj
miejsce nie tylko
w
ywno
ci, ale tak
e w organizmie człowieka. Wolne rodniki mog
powstawa
m.in.
pod wpływem działania promieni ultrafioletowych, promieniowania jonizuj
cego,
ultrad
wi
ków, przy wytwarzaniu mas plastycznych. Wzajemne oddziaływanie
wolnych rodników z makrocz
steczkami komórkowymi, jak: kwasy nukleinowe,
białka, lipidy i w
glowodany, prowadzi do ró
norodnych uszkodze
: rozerwania nici
DNA, mutacji punktowych, aberracji chromosomalnych i w ko
cu do
mierci komórki.
W warunkach homeostazy organizmu te niezwykle reaktywne formy ulegaj
degradacji lub wchodz
w dalszy ła
cuch przemian biochemicznych i ich działanie jest
unieczynniane. Nadmiar wolnych rodników, które nie zostały zneutralizowane, działa
niszcz
co na struktury komórkowe i tkankowe. Zmiany w DNA mog
by
sygnałem
do rozpocz
cia patologicznej proliferacji komórek i indukowa
procesy
kancerogenezy. Uwa
a si
równie
,
e wolne rodniki s
pocz
tkiem rozwoju wielu
chorób cywilizacyjnych, jak: mia
d
yca, cukrzyca, za
ma, choroba Parkinsona,
choroba Alzheimera. Wykazan
dot
d jedyn
korzystn
rol
wolnych rodników jest
ich wykorzystanie przez komórki układu odporno
ciowego do niszczenia
drobnoustrojów [31, 34, 52, 58].
ywno
pochodzenia ro
linnego stanowi dla człowieka bogate
ródło zwi
zków
o wła
ciwo
ciach przeciwutleniaj
cych. Zwi
zki te reprezentowane s
przede
wszystkim przez: polifenole (kwasy fenolowe i obszern
grup
flawonoidów wraz z
antocyjanami), witaminy - A, C i tokoferole, karotenoidy, ponadto kwasy organiczne,
wap
, selen, chlorofiliny, glutation, indole, fityniany, tiocyjaniany, izomery kwasu
linolowego. Wła
ciwo
ci przeciwutleniaj
ce wykazuj
tak
e produkty przemian (np.
br
zowienia nieenzymatycznego) powstaj
ce w procesach technologicznych [24, 38,
40, 79].
Przeciwutleniacze w
ywno
ci – oddziaływanie na organizm
ywno
bogata w przeciwutleniacze odgrywa istotn
rol
w profilaktyce wielu
chorób. Na wzrost całkowitego reaktywnego potencjału przeciwutleniaj
cego (CRPA)
i ryzyka wyst
pienia niektórych chorób maj
wpływ wybrane składniki codziennej
diety. Wymieni
tu nale
y przykładowo
wie
e owoce i warzywa, soki owocowe,
czerwone wino, zielon
herbat
[6, 17, 25, 36, 40].
Badania epidemiologiczne wskazuj
na zale
no
mi
dzy stopniem
zachorowalno
ci na niedokrwienn
chorob
serca a spo
yciem
ywno
ci bogatej we
flawonoidy. Wykazano,
e najmniej flawonoidów w diecie (
rednio ok. 5 mg/dzie
)
spo
ywaj
Finowie, najwi
cej Japo
czycy (ok. 64 mg/dzie
). Potwierdzeniem s
badania prowadzone w
ród ludno
ci południowej Francji oraz Anglii i Walii.
Wykazano,
e 5–krotnie mniejsza
miertelno
z powodu chorób serca w
ród ludno
ci
WŁA
CIWO
CI PRZECIWUTLENIAJ
CE
YWNO
CI POCHODZENIA RO
LINNEGO
7
południowej Francji ni
Anglii przypisywana jest wi
kszemu spo
ywaniu warzyw i
owoców bogatych we flawonoidy, a tak
e czerwonego wina, zasobnego zwłaszcza w
antocyjany. Uwa
a si
,
e działanie tych zwi
zków jest silniejsze ni
innych
przeciwutleniaczy obecnych w
ywno
ci (witamina C, E, karotenoidy) [55]. Wykazano
m.in.,
e flawonoidy poprzez hamowanie aktywno
ci fosfodiesterazy i
cyklooksygenazy skuteczniej od aspiryny zmniejszaj
agregacj
płytek krwi od
aspiryny, a tym samym zalecane s
w profilaktyce mia
d
ycy. Uwa
a si
tak
e,
e
polifenole ro
linne przeciwdziałaj
powstawaniu wrzodów

dka i dwunastnicy
wywołanych stresem, lekami i alkoholem [19, 66].
ywieniowcy zalecaj
systematyczne spo
ycie polifenoli ro
linnych w postaci surowych warzyw i owoców,
w pi
ciu porcjach tych produktów w ci
gu dnia, przy czym za 1 porcj
uwa
a si
co
najmniej 80 g [45].
Do najlepiej poznanych witamin przeciwutleniaj
cych nale
: witamina C, b-
karoten (prowitamina A), witamina A (retinol) i witamina E. Wykazuj
one zdolno
neutralizacji szkodliwego działania wolnych rodników i nadtlenków lipidowych.
Badania prowadzone w wielu krajach wykazały,
e najbardziej skuteczn
aktywno
prewencyjn
w odniesieniu do choroby wie
cowej wykazuje a-tokoferol, a nast
pnie
kwas askorbinowy, retinol i b-tokoferol. Jakkolwiek witamina C charakteryzuje si
mniejsz
aktywno
ci
przeciwutleniaj
c
ani
eli taniny, katechiny czy antocyjany, to
nale
y podkre
li
jej wielokierunkowe oddziaływanie. Wykazuje m.in. zdolno
destrukcji nadtlenków lipidów, prowadz
c do terminacji procesu utlenienia, jest
„zmiataczem” wolnych rodników powstaj
cych zarówno podczas przygotowywania
ywno
ci, jak i w wyniku metabolicznych procesów w organizmie. Niedobór witaminy
C i E w diecie zwi
ksza podatno
tkanek na działanie wolnych rodników, zarówno
zewn
trzpochodnych, jak i tych, które powstaj
w ustroju w wyniku nasilonych
procesów oksydacyjnych. Niedobór witaminy E prowadzi do zwi
kszenia agregacji
płytek krwi i zmniejszenia wytwarzania prostacykliny, zwi
ksza podatno
do
powstawania zakrzepów naczyniowych i zawałów. W przypadku witaminy C
wykazano jej dodatni wpływ na zmniejszenie st
enia cholesterolu w surowicy krwi u
osób z hipercholesterolemi
. Witamina ta pełni tak
e istotn
rol
w regulacji ci
nienia
t
tniczego krwi [30].
Przeciwutleniacze wprowadzone do przewodu pokarmowego wraz z pokarmem
spotykaj
si
z aktywnymi wydzielinami fizjologicznymi, jak: kwas solny, enzymy,
kwas
ółciowy i sole
ółciowe oraz z aktywn
mikroflor
jelitow
i jej metabolitami.
Wszystkie te czynniki aktywnie działaj
na cz
steczki przeciwutleniaczy, powoduj
c w
nich okre
lone modyfikacje. Do najcz
ciej wyst
puj
cych nale
y hydroliza
glikozydów izoflawonów z uwolnieniem aktywnego aglikonu pod wpływem enzymów
hydrolitycznych wytwarzanych przez drobnoustroje jelitowe. Procesy zachodz
ce w
przewodzie pokarmowym mog
prowadzi
równie
i do zmniejszenia aktywno
ci
przeciwutleniaczy. Przykładowo, flawonoidy, w tym kwercetyna, mog
ulega
rozkładowi mikrobiologicznemu w jelitach, z utworzeniem kwasu fenolowego 1-, 3-,
8
Agnieszka Szajdek, Julitta Borowska
4-dihydroksyfenolooctowego, a za rozkład odpowiedzialne s
m.in. bakterie
Eubacterium ramulus
[19].
Aktywno
biologiczna przeciwutleniaczy uwarunkowana jest ich
przyswajalno
ci
. Biodost
pno
tych zwi
zków wynika z tego, jaka cz
wprowadzanych substancji jest trawiona, wchłoni
ta i wł
czona do procesów
metabolicznych. Po
rednim dowodem absorpcji drog
jelitow
polifenoli z
ywno
ci
jest wzrost pojemno
ci przeciwutleniaj
cej plazmy krwi po spo
yciu odpowiedniego
produktu (herbaty, czerwonego wina, soku porzeczkowego i jabłkowego). Szybko
i
zakres absorpcji jelitowej zdeterminowane s
struktur
chemiczn
polifenoli [61, 66],
co w konsekwencji wpływa na ilo
produktów ich przemian w osoczu. Tylko mała
cz
polifenoli wykrywana jest w moczu, co oznacza,
e nie zostały one
zaabsorbowane z jelita, albo zostały zaabsorbowane, a nast
pnie wydalone przez drogi
ółciowe, albo te
zmetabolizowane przez flor
jelitow
[19, 66].
Wła
ciwo
ci przeciwutleniaj
ce
Metody badania wła
ciwo
ci przeciwutleniaj
cych
Istnieje wiele metod analitycznych umo
liwiaj
cych ocen
wzgl
dnego
potencjału lub pojemno
ci przeciwutleniaj
cej substancji prostych i ich mieszanin.
Pojemno
przeciwutleniaj
c
wyra
a si
zazwyczaj jako aktywno
w stosunku do
syntetycznego i rozpuszczalnego w wodzie analogu tokoferolu - troloksu. Stosunkowo
nieliczne s
badania, w których dokonano porównania wyników bada
przy u
yciu

nych testów. Poni
ej wskazano na niektóre metody, cz
ciej stosowane:

ORAC (oxygen radical absorbance capacity) okre
laj
cy zdolno
wi
zania
rodników nadtlenkowych, zarówno w aspekcie wielko
ci, jak i czasu ich wi
zania
[10]. Zastosowanie techniki pomiaru fluorescencji umo
liwia badania
przeciwutleniaczy rozpuszczalnych w tłuszczach, wodzie oraz emulsji. Test ten
stosowany jest m.in. do analizy owoców, warzyw i herbaty;

TEAC (trolox equivalent antioxidant capacity) oznaczaj
cy ekwiwalent potencjału
przeciwutleniaj
cego troloksu w reakcji z rodnikiem ABTS
*
. Metoda polega na
monitorowaniu wygaszania przez przeciwutleniacze charakterystycznego,
długofalowego pasma absorpcji kationorodnika ABTS
*
przy długo
ci fali 734 nm
[57]. Du
zalet
tego testu, w porównaniu z innymi metodami, jest mo
liwo
jego stosowania w szerokim zakresie pH.

Voltamperometria cykliczna CV (cyclic voltammetry) pozwala na wyznaczenie
całkowitej zdolno
ci redukcyjnej przeciwutleniaczy niskocz
steczkowych [12, 32].
Ujemn
stron
metody jest niska czuło
. Znalazła ona zastosowanie m.in. do
badania olejów ro
linnych, warzyw i owoców;

TRAP (total radical-trapping antioxidant parameter) oznacza całkowit
zdolno
wi
zania wolnych rodników [84]. Okres indukcji badanej substancji porównywany
WŁA
CIWO
CI PRZECIWUTLENIAJ
CE
YWNO
CI POCHODZENIA RO
LINNEGO
9
jest z okresem indukcji troloksu. Spektrofotometryczn
wersj
tej metody stosuje
si
m.in. do badania czerwonego i białego wina.
Owoce
Owoce stanowi
bogate
ródło wielu substancji o wła
ciwo
ciach
przeciwutleniaj
cych, a zwłaszcza polifenoli, stanowi
cych jedn
z głównych grup
zwi
zków wtórnego metabolizmu. W zale
no
ci od budowy ich oddziaływanie na
przebieg procesu utleniania mo
e by
zupełnie ró
ne [51, 66, 85]. Wykazano,
e
zwi
zki te mog
działa
:

jako substancje redukuj
ce,

jako zwi
zki blokuj
ce wolne rodniki,

tworz
c kompleksy z metalami katalizuj
cymi reakcje utleniania,

zapobiegaj
c reakcjom powodowanym przez pojedynczy aktywny atom tlenu,

hamuj
c aktywno
enzymów utleniaj
cych, jak np. lipooksygenaz.
Poszczególne gatunki owoców, a tak
e odmiany, charakteryzuj
si
zró
nicowanym składem jako
ciowym i ilo
ciowym zwi
zków fenolowych. Ich
zawarto
oraz zwi
zana z nimi aktywno
przeciwutleniaj
ca uzale
niona jest tak
e
od stopnia dojrzało
ci owoców oraz ich przechowywania po zbiorze [6, 7, 20, 80, 81,
82]. W
ród ró
nych gatunków owoców du
aktywno
ci
przeciwutleniaj
c
i
jednocze
nie wysok
koncentracj
polifenoli, w tym antocyjanów, wyró
niaj
si
owoce aronii oraz borówki czernicy. Jabłka, wi
nie, truskawki, je
yny, owoce bzu
czarnego i dzikiej ró
y odznaczaj
si
wysok
zawarto
ci
monomerów i oligomerów
flawanolowych (19–30% zawarto
ci polifenoli) [86, 87].
W owocach aronii w
ród antocyjanów dominuje cyjanidyno-3-galaktozyd (57%),
odznaczaj
cy si
najwy
sz
aktywno
ci
przeciwutleniaj
c
spo
ród wszystkich
znanych antocyjanów, natomiast w owocach truskawki – pelargonidyno-3-glukozyd
(82%) [9, 17]. Z kolei owoce
urawiny charakteryzuj
si
du
zawarto
ci
peonidyno-
3-galaktozydu, a porzeczki delfinidyno-3-rutynozydu [2, 62]. Truskawki s
bogate
równie
w kwas elagowy, który stanowi 35-40% ogólnej zawarto
ci polifenoli [20,
25], a owoce
urawiny, borówki czernicy i borówki brusznicy zawieraj
do
du
e
ilo
ci flawonoli, reprezentowanych głównie przez kwercetyn
[29].
Na szczególn
uwag
zasługuj
winogrona, zwłaszcza czerwone [85]. W owocach
tych stwierdzono wyst
powanie 10 kwasów fenolowych w formie wolnej i zwi
zanej,
16 glukozydów antocyjanowych (głównie malwidyno-3-glukozydu), 12 zwi
zków
flawonolowych (głównie pochodnych kwercetyny i kempferolu), 5 monomerów
flawanoli, w tym trzech wyró
niaj
cych si
wysok
aktywno
ci
przeciwutleniaj
c
,
jak: galokatechina, epigalokatechina i galusan epikatechiny, sze
ciu dimerów i dwóch
trimerów proantocyjanidyn oraz tanin skondensowanych o wy
szym stopniu
polimeryzacji.
Niektóre gatunki owoców jagodowych charakteryzuj
si
ponadto du
zawarto
ci
tanin, głównie skondensowanych, którym przypisuje si
silne wła
ciwo
ci
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • diabelki.xlx.pl
  • Podobne
    Powered by wordpress | Theme: simpletex | © Spojrzeliśmy na siebie szukając słów, które nie istniały.