Comparația compoziției chimice și a capacității antioxidante a fructelor, florilor și scoarței de Viburnum opulus

Dominika Polka

Institutul de Biochimie Tehnică, Departamentul de Biotehnologie și Științe Alimentare, Universitatea de Tehnologie din Lodz, Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź, Polonia

Anna Podsędek

Institutul de Biochimie Tehnică, Departamentul de Biotehnologie și Științe Alimentare, Universitatea de Tehnologie din Lodz, Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź, Polonia

Maria Koziołkiewicz

Institutul de Biochimie Tehnică, Departamentul de Biotehnologie și Științe Alimentare, Universitatea de Tehnologie din Lodz, Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź, Polonia

Date asociate

Abstract

În această lucrare, profilurile de fenolici, fibre, pectine, zaharuri, acizi organici și carotenoizi, vitamina C, cenușă, conținut de proteine și grăsimi, precum și capacitatea antioxidantă au fost comparate în fructe, flori și scoarță de Viburnum opulus (VO) . Capacitatea antioxidantă a fost evaluată în raport cu radicalii liberi ABTS, hidroxil, peroxil și superoxid și ca o putere de reducere prin utilizarea testului in vitro. Rezultatele au arătat mari diferențe cantitative în compoziția părților morfologice VO testate. Fructele conțin cele mai mari concentrații de grăsimi, acizi organici, zaharuri, fibre dietetice solubile (10,57 ± 0,54; 7,34 ± 0,06; 32,27 ± 1,25; 6,82 ± 0,38 g/100 g DW, respectiv) și carotenoizi (2,70 ± 0,07 mg/100 g DW). În timp ce, coaja a depășit restul părților de VO în ceea ce privește capacitatea antioxidantă, cenușă (9,32 ± 0,17 g/100 g DW), totală (59,34 ± 0,75 g/100 g DW) și fibre alimentare insolubile (58,20 ± 0,73 g/100 g DW), precum și compuși fenolici (3,98 ± 0,04 g/100 g DW). Dintre compușii fenolici cuantificați în acest studiu, acidul clorogenic și (+) - catehina au avut cele mai mari concentrații (> 1 g/100 g DW) în flori și, respectiv, în scoarță.

Material suplimentar electronic

Versiunea online a acestui articol (10.1007/s11130-019-00759-1) conține materiale suplimentare, care sunt disponibile utilizatorilor autorizați.

Introducere

Viburnum opulus L. (Adoxaceae), cunoscut în mod obișnuit sub numele de guelder european, este, de asemenea, denumit sub numele de merișor european, trandafir de tufiș, trandafir sălbatic, lemn de cireș, bătrân de trandafir, arbore de crampbark și tufiș de ghiocel și gilaburu în Turcia [1-3] . Este răspândit în Europa, Asia de Nord și Centrală și Africa de Nord [2, 4]. Viburnum opulus (VO) este o valoroasă plantă decorativă, medicinală și alimentară. În Rusia, Ucraina și printre multe națiuni siberiene, fructele VO, în ciuda gustului astringent-amar-acru, sunt folosite în bucătăria tradițională ca o componentă a marmeladelor, gemurilor, cordialelor și lichiorurilor și a plăcintelor „Kalinnikov”, precum și a ceaiurilor de plante [ 5]. De asemenea, în Scandinavia fructele sunt populare atunci când sunt gătite în conserve, în timp ce în Canada pot înlocui afine [3]. În regiunea Anatoliei Centrale din Turcia, sucul din fructele VO este produs ca produs comercial [6].

Fructele VO și sucul de fructe au fost utilizate pentru a trata o gamă largă de boli, inclusiv sângerări, boli de inimă, hipertensiune arterială, tuse și răceală, nevroză și diabet [3, 7-9]. În studiile la animale, extracte de fructe VO au împiedicat sistemul reproductiv masculin împotriva daunelor cauzate de taxani și au prezentat activitate anti-endometriotică [6, 10]. Mai mult, studiile in vitro au demonstrat proprietățile antioxidante ale extractelor de fructe, ramuri, frunze și scoarță VO [11-16]. Beneficiile pentru sănătate ale V. opulus rezultă din prezența componentelor bioactive în plantă, cum ar fi compușii fenolici, vitamina C, carotenoizi, triterpene, iridoide, uleiuri esențiale, saponine și fibre dietetice [5, 16-18]. După cum au raportat mai mulți autori, nivelurile de compuși bioactivi variază între genotipurile fructelor și părțile plantei [1, 18, 19].

Până în prezent, majoritatea cercetărilor au fost efectuate pentru a caracteriza compoziția chimică a fructelor VO și a sucului de fructe. Cu toate acestea, nu există informații sau se știe puțin despre caracteristica chimică a altor părți ale plantei pentru care s-au demonstrat și efecte de promovare a sănătății. Scopul acestui studiu este de a compara componentele biochimice și potențialul antioxidant al florilor și scoarței slab descrise cu fructele binecunoscute ale VO pentru a recomanda utilizarea celor mai valoroase părți VO în farmaceutice, cosmetice și/sau alimente funcționale.

Materiale si metode

Secțiunea de materiale și metode este prezentată ca material suplimentar 1.

Rezultate si discutii

Comparația macronutrienților fructelor, florilor și scoarței VO

Valorile sunt exprimate ca medie ± SD (n = 3); * exprimat în g/100 g produs; SDF - fibre dietetice solubile, IDF - fibre dietetice insolubile, UA - acid uronic, NS - zaharuri neutre, lignine KL –Klason, WSP - pectine solubile în apă, CSP - pectine solubile chelatoare, HSP - pectine solubile în hidroxid; valorile medii dintr-un rând cu litere diferite sunt semnificativ diferite la p Tabelul 1. 1. Zaharoza, glucoza și fructoza au fost găsite în fructele și florile de VO, în timp ce coaja conținea doar zaharoză. Conținutul total de zaharuri a fost cel mai mare în fructele VO (32,27 g/100 g DW), urmat de florile VO (aproape de trei ori mai mici) și scoarța cu un conținut de peste douăzeci de ori mai mic în comparație cu fructele. Glucoza a fost zahărul predominant (44,8% din totalul zaharurilor) în fructele VO și zaharoza (47,4% din totalul zaharurilor) a dominat în florile VO. Glucoza a fost, de asemenea, găsită ca zahăr dominant în fructele VO de către Perova și colab. [5]. Anterior, sa raportat că fructele proaspete VO conțin aproape 9 ori mai multe zaharuri reducătoare decât zaharoza [18]. Cu toate acestea, rezultatele actuale arată că acest raport a fost de aproximativ patru în fructele VO uscate, ceea ce poate sugera modificări cantitative ale zaharurilor în timpul uscării. Slatnar și colegii de muncă [24] au arătat că metodele de uscare au avut influență asupra raportului zaharuri monomerice/zaharoză la fructele de smochin, care la smochinele proaspete a fost de 49,4, în timp ce la fructele de uscare la soare 88,2 și la smochinele de uscare la cuptor. 38.9.

Datele din Tabelul Tabel 1.1 au arătat că profilul și concentrația acizilor organici depind de o parte a plantei VO. Acidul total cuantificat în probe a variat între 1,81 și 7,34 g/100 g DW. Acizii malic și citric au fost principalii acizi organici prezenți în fructe și au reprezentat 84,7% din conținutul total. Este de acord cu datele furnizate de Perova și colab. [5] dar incompatibil cu alte studii [1, 4, 19] în care au dominat acizii malic și tartric. Spre deosebire de studiile citate, nici fructele analizate în laboratorul nostru nu au detectat acid oxalic, fumaric și acid succinic. Acidul organic dominant în scoarța VO a fost acidul succinic (52,7% din conținutul total), în timp ce în flori a fost acid malic (33,7% din conținutul total).

Antioxidanți naturali ai fructelor, florilor și scoarței VO

Valorile sunt exprimate ca medie ± SD (n = 3). GAE - echivalenți de acid galic, CE - (+) - echivalenți de catechină, CYE - echivalenți de cianidină; valorile medii dintr-un rând cu litere diferite sunt semnificativ diferite la p Tabelul 3. 3. În studiul nostru, diferitele părți biologice ale VO au fost caracterizate printr-o mare variație a cantității de compuși fenolici individuali testați. Rezultatele au arătat că acizii hidroxicinamici au dominat în fructele și florile VO (88,26 și 97,23% din totalul fenolilor) în timp ce flavanolii din scoarța VO (80,06% din totalul fenolicilor). În plus, nu am găsit flavonoli în coaja VO. Autorii singurului raport privind compoziția polifenolică a scoarței VO folosind hârtie unidimensională și cromatografie preparativă în strat subțire au raportat prezența unor acizi precum: cafeic, clorogenic, p-hidroxibenzoic și galic [12]. Deși avem standardele acizilor galici, p-hidroxibenzoici și cofeici, acești compuși nu au fost detectați în coaja VO uscată. În studiul de față, o comparație a timpului de retenție și a spectrelor de absorbție UV-Vis cu cele ale compușilor de referință ne-a permis să determinăm patru flavanoli și patru acizi hidroxicinamici în coaja VO cu (+) - catechină ca compuși fenolici dominanți (1062,43 mg/100 g DW) urmată de procianidină B1 (437,79 mg/100 g DW) și acid clorogenic (352,49 mg/100 g DW). Furnizăm primul raport despre compoziția flavanolilor în coaja VO.

Tabelul 3

Conținutul (mg/100 g DW) de compuși fenolici din flori uscate, scoarță și fructe de Viburnum opulus

CompoundFlowersBarkFruits

Procianidina B1	25,46 ± 0,10 b	437,79 ± 0,19 c	14,02 ± 0,64 a
(+) - Catehină	46,87 ± 0,11 a	1062,43 ± 1,27 b	-
Procianidina B2	-	116,47 ± 0,48	-
(-) - Epicatechin	-	95,87 ± 1,00	-
Total flavanoli	72,33 ± 0,18 c	1712,55 ± 2,23 1712	14,02 ± 0,64 b
Acid neoclorogenic	17,22 ± 0,03 b	41,51 ± 0,04 c	7,22 ± 0,22 a
Acid clorogenic	1535,42 ± 5,53 c	352,49 ± 0,33 a	752,59 ± 2,07 b
Acid criptoclorogenic	6,78 ± 0,01b	18,44 ± 0,30 c	3,51 ± 0,01 a
Acid p-cumaric	-	14,17 ± 0,25	-
Acid hidroxicinamic total	1559,42 ± 5,56 1559	426,61 ± 0,33 a	763,32 ± 2,07 b
Rutin	10,05 ± 0,02 b	-	5,39 ± 0,03 a
Isorhamnetin	58,84 ± 0,10 b	-	0,71 ± 0,01 a
Isorhamnetin 3-O-rutinosid	-	-	1,60 ± 0,02
Isorhamnetin 3-O-glucozid	47,06 ± 0,08	-	-
Quercetina 3-O-glucozidă	19,18 ± 0,04	-	-
Total flavonoli	135,13 ± 0,23 b	-	7,70 ± 0,02 a
Suma compușilor fenolici	1766,88 ± 5,97 1776	2139,16 ± 2,36 2139	784,94 ± 1,52 a

Tabelul 4

Capacitatea antioxidantă a florilor uscate, a scoarței și a fructelor Viburnum opulus

AssayUnitFlowersBarkFruits

ABTS	mM TE/100 g DW	16,18 ± 1,35 a	40,21 ± 0,67 c	26,57 ± 1,71 b
CAI	mM TE/100 g DW	8,23 ± 0,39 b	5,91 ± 0,33 a	10,05 ± 0,31 c
ORAC	mM TE/100 g DW	61,82 ± 2,04 b	108,17 ± 3,38 c	10,93 ± 0,39 a
FRAP	mM TE/100 g DW	13,65 ± 0,64 a	23,47 ± 1,50 c	19,29 ± 0,83 b
SORS	mM CE/100 g DW	91,13 ± 3,40 a	115,44 ± 5,28 b	89,77 ± 2,56 a

Valorile sunt exprimate ca medie ± SD (n = 3), TE - echivalenți trolox, CE - (+) - echivalenți catehină, valorile medii într-un rând cu litere diferite sunt semnificativ diferite la p (27K, docx)

Mulțumiri

Prezenta cercetare a fost efectuată sub sprijinul financiar al Centrului Național de Științe din Polonia (proiect nr 2016/23/B/NZ9/03629).

Abrevieri

VO	Viburnum opulus
ABTS	ABTS • + capacitate de eliminare a cationilor radicali
CE	(+) - echivalenți de catehină
CSP	Pectine solubile în chelator
CYE	Echivalenți cu cianidină
DW	Greutate uscata
FRAP	Puterea de reducere ferică
FW	Greutate proaspătă
GAE	Echivalenți de acid galic
CAI	Capacitate de eliminare a radicalilor hidroxilici
HSP	Pectine solubile în hidroxid
IDF	Fibre alimentare insolubile
KL	Lignine Klason
NS	Zaharuri neutre
ORAC	Capacitate de eliminare a radicalilor de oxigen
SDF	Fibre dietetice solubile
SORS	Capacitate de eliminare a radicalilor anionici superoxizi
TE	Echivalenți Trolox
UA	Acid uronic
WSP	Pectine solubile în apă

Respectarea standardelor etice

Autorii nu declară niciun conflict de interese.

Acest articol nu conține studii cu subiecți umani sau animale.

Note de subsol

Nota editorului

Springer Nature rămâne neutru în ceea ce privește revendicările jurisdicționale din hărțile publicate și afilierile instituționale.