CC BY
239
УДК 664.8.014/.019
Исследование антиоксидантных свойств жимолости
Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор, Э.В. Мусифуллина, аспирант, А.Н. Дмитриева
Самарский государственный технический университет Г.И. Соболев, канд. с.-х. наук, О.И. Азаров
НИИ садоводства и лекарственных растений «Жигулевские сады» (Самарская обл.)
Жимолость - одна из самых уникальных ягод, из всех выращиваемых на территории России. Основным достоинством жимолости специалисты называют раннее созревание ягод - на 7-10 дней раньше земляники [1], а также высокое содержание витаминов, сахаров, кислот [2]. По неопубликованным данным фенологических наблюдений Г.И. Соболева, в Самарской области отмечено созревание ранних, средне-ранних сортов жимолости в разные годы с 15-25 мая по 1-6 июня.
Исследования по жимолости не несут такого массового характера,
В качестве пищевой добавки антиоксиданты используют в производстве различных продуктов питания для предупреждения накопления токсичных чужеродных соединений.
как для земляники, вишни, сливы. В двух работах [3, 4] рассматривается вопрос подробного исследования химического состава жимолости. Так, комбинацией различных методов идентификации индивидуальных соединений удалось выделить 262 вещества из жимолости, используемой в традиционной китайской медицине [3]. Многие исследователи считают хлорогеновую кислоту основным биологически активным компонентом фруктов. Разработан метод выделения хлорогеновой кислоты из жимолости [4].
На основании результатов гистологических исследований доказано, что экстракты голубой жимолости способны подавлять на клеточном уровне перерождение клеток [5]. Причем важнейшую роль при этом имеют такие соединения, как хлоро-
Ключевые слова: жимолость; антиоксиданты/; фенолыi; флавоноидыi; антоцианы/; DPPH; FRAP; линолиевая кислота.
Key words: woodbine; antioxidant; phenols; flavonoids; anthocians; DPPH; FRAP; linoleic acid.
геновая кислота, фенолы, циани-дин-3-гликозид, цианидин-3-рути-нозид.
Антиоксиданты обеспечивают необходимую активность антиокислительной системы - универсальной регулирующей системы организма, контролирующей уровень свободно-радикальных реакций окисления и препятствующей накоплению токсичных продуктов окисления. Состояние антиоксидантной недостаточности (свободнорадикальная патология, синдром пероксидации) как неспецифическая патофизиологическая реакция способствует развитию различных заболеваний. В качестве пищевой добавки антиоксиданты используют в производстве различных продуктов питания для предупреждения накопления токсичных чужеродных соединений, а также с целью снижения потерь полезных пищевых веществ при хранении и технологической обработке пищевых продуктов [6].
Несмотря на широкую сырьевую базу жимолости в Китае, Японии и России исследования ее антиоксидантной активности представлены всего несколькими работами. Китайские ученые выделили из жимолости два соединения: хлорогеновую кислоту и хлорогеновый лауриат и доказали их преимущества как антиок-сидантов по сравнению с аскорбиновой кислотой и синтетическим анти-оксидантом - бутилгидрокситолуо-лом [7]. Сравнительные исследования польских ученых влияния условий пастеризации и стерилизации на примере сока аронии сорта Elliott и
голубой жимолости сорта Edulis доказали, что в случае сока жимолости падение показателей содержания антиоксидантных веществ после термообработки менее значительное, чем для аронии [8].
Цель наших исследований - изучение содержания фенолов, флаво-ноидов, антоцианов, аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активности в семи сортах жимолости. В качестве объектов исследования были выбраны образцы жимолости из коллекции ГБУ СО НИИ ЖС сортов Синичка, Московская 23, Московская 103, Самарская, Торнадо, Волжанка и Сова, собранные в 2012 г.
Плоды у всех сортов крупные (около 1 г), транспортабельные, универсального назначения. Созревают на две недели раньше земляники. Мелкие семена не ощутимы в плодах при употреблении в пищу в свежем виде. Темно-пурпурный сок сохраняет цветность при разведении водой в 20 раз. Плоды кисло-сладкие, ароматные, иногда с горчинкой, пригодные для потребления в свежем виде в течение 3-4 дней (при хранении в холодильнике - 6-7 дней) и для технологической переработки. Дегустационная оценка вкуса и внешнего вида свежих плодов выше среднего. У сортов Сова, Торнадо, Самарская, Московская 23, Синичка созревание среднее (8-14 июня), у Волжанки и Московская 103 - сред-непозднее (9-22 июня).
Сорта Сова, Самарская, Волжанка, Торнадо получены Г.И. Соболевым в Научно-исследовательском институте садоводства и лекарственных растений «Жигулевские сады» (Самарская обл.). Сорта Московская 103, Московская 23, Синичка получены А.Г. Куклиной и А.К. Скворцовым в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН.
Общее содержание фенольных веществ в исходных образцах определяли в соответствии со спектрофото-метрическим методом с реактивом РоПп-Сюса^еи. Суммарное содержание фенолов выражено как эквивалент миллиграмма галловой кислоты на 100 г исходного сырья [9]. Общее содержание флавоноидов устанавливали колориметрическим методом, основанным на формировании флавоноид-алюминиевого комплекса при коэффициенте поглощения X = 510 нм. Суммарное содержание флавоноидов выражено как эквивалент миллиграмма катехина на 100 г исходного вещества [10]. Количество общего числа антоцианов определяли методом дифференциала рН фактора, основанном на добавлении буферов рН = 1,0 и рН = 4,5 и измере-
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
Таблица 1
Результаты определения химического состава жимолости
Таблица 2
Сорт жимолости Общее содержание фенолов (мг галловой кислоты/ 100 г исходного сырья) Общее содержание флавоноидов (мг ка-техина/100 г исходного сырья) Общее содержание антоцианов (мг цианидин-3-гликозида/-100 мг исходного сырья) Содержание аскорбиновой кислоты (мг аскорбиновой кислоты/100 г исходного сырья)
Синичка 715 186 4629,1 241
Московская 23 879 192 5373,5 279
Московская 103 840 174 8505,6 290
Самарская 829 167 5425,2 232
Торнадо 1182 214 7248,1 325
Волжанка 806 153 5545,6 264
Сова 756 189 4823,4 251
Результаты определения антиоксидантной активности жимолости
Сорт жимолости Антиоксидантная активность в системе линолиевая кислота, % ингибирования окисления линолиевой кислоты Антирадикальная активность, мг/мл Железовосста-навливающая способность, ммоль Fe^/кг исходного сырья
Синичка 48,1 6,4 14,49
Московская 23 70,1 0,99 16,07
Московская 103 85,7 2,6 17,64
Самарская 71,4 3,1 14,18
Торнадо 75,3 1,7 28,98
Волжанка 63,0 21 16,38
Сова 55,8 0,91 15,44
нии поглощения при 510 и 700 нм [11], аскорбиновую кислоту- по ГОСТ Р 53693-2009.
Для оценки антиоксидантной активности использовали три метода: способность улавливать свободные радикалы DPPH [12], восстанавливающая сила по методу FRAP [13], способность ингибировать процессы окисления линолиевой кислоты [9].
В табл. 1 представлены результаты исследования химического состава различных сортов жимолости.
Анализируя показатели общего содержания фенолов, следует отметить, что значения для жимолости различных сортов различались. Лидером по содержанию фенолов стала жимолость сорта Торнадо (1182 мг эквивалента галловой кислоты), промежуточные позиции заняли Московская 23 (879 мг), Московская 103 (840 мг), Самарская (829 мг) и Волжанка (806 мг). Самые низкие показатели отмечены у жимолости сорта Сова (756 мг) и Синичка (715 мг).
Самая обширная группа феноль-ных соединений - флавоноиды, встречающиеся в тканях практически всех растений [8]. Исключительным по содержанию флавоноидов оказалась жимолость сорта Торнадо (214 мг эквивалента катехина), среднее значение заняли Московская 23 (192 мг), Сова (189 мг), Синичка (186 мг), менее высокие результаты отмечены у Московской 103 (174 мг), Самарской (167 мг) и Волжанки (153 мг).
При анализе значений общего содержания антоцианов жимолость сорта Московская 103 (8505,6 мг эквивалента цианидин-3-гликозида) доминирует над всеми остальными исследуемыми образцами, при этом ему незначительно уступает жимолость сорта Торнадо (7248,1 мг). У жимолости сортов Синичка (4629,1 мг), Московская 23 (5373,5 мг), Са-
марская (5425,2 мг), Волжанка (5545,6 мг) и Сова (4823,4 мг) содержание антоцианов несколько ниже.
По содержанию аскорбиновой кислоты наивысшие показатели отмечены у жимолости сорта Торнадо (325 мг аскорбиновой кислоты/100 г исходного вещества). Немного меньшие значения зафиксированы у жимолости сортов Московская 103 (290 мг), Московская 23 (279 мг), Волжанка (264 мг) и Сова (251 мг). Самые низкие значения по содержанию аскорбиновой кислоты имеют жимолость сортов Синичка (241 мг) и Самарская (232 мг).
Жимолость сорта Московская 103 обладает высокими показателями антиоксидантной активности в системе линолиевая кислота - 85,7 % ингибирования окисления линолие-вой кислоты (табл. 2). Примечательно, что для сока жимолости сортов Московская 23 (70,1 %), Самарская (71,4 %), Торнадо (75,3 %) данный показатель уменьшился незначительно. У жимолости сортов Синичка (48,1 %), Волжанка (63,0 %), Сова (55,8 %) ингибирование окисления линолиевой кислоты имело низкие результаты.
Антирадикальную активность по методу йРРН оценивали по величине показателя ЕС50, т.е. концентрации экстракта ягод, необходимой для поглощения 50 % свободных радикалов йРРИ. Чем меньше этот показатель, тем выше способность поглощать радикалы. Так, наивысшей антирадикальной активностью обладает жимолость сортов Сова (0,91 мг/ мл) и Московская 23 (0,99 мг/мл), в то время как жимолость сорта Волжанка (21 мг/мл) имеет самое меньшее значение. Между тем, жимолость сортов Синичка (6,4 мг/мл), Московская 103 (2,6 мг/мл), Самарская (3,1 мг/мл) и Торнадо (1,7 мг/
мл) занимают промежуточное значение.
Рассматривая показатели железо-восстанавливающей силы по методу FRAP, следует отметить, что очень высокое значение установлено у жимолости сорта Торнадо (28,98 ммоль Fe 2+'кг исходного сырья). У жимолости сортов Московская 103 (17,64), Волжанка (16,38), Московская 23 (16,07), Сова (15,44), Синичка (14,49) и Самарская (14,18) данный показатель имеет значения для всех исследуемых объектов почти на одном уровне.
Полученные результаты по исследованию химического состава и ан-тиоксидантной активности различных сортов жимолости позволяют сделать ряд выводов:
по содержанию фенолов, флавоноидов, аскорбиновой кислоты, же-лезовосстанавливающей силы наивысшие позиции занимает жимолость сорта Торнадо;
В ходе исследований изучено содержание фенолов, флавоноидов, антоцианов, аскорбиновой кислоты и антиоксидантной активности в семи сортах жимолости. Жимолость можно рекомендовать для включения в рецептуру кондитерских, хлебобулочных, молочных и других комбинированных продуктов.
по содержанию антоцианов, показателям ингибирования окисления линолиевой кислоты следует выделить жимолость сорта Московская 103;
при изучении антирадикальной активности все исследуемые образцы показали хорошие результаты, однако лидером среди них была жимолость сорта Сова.
Таким образом, жимолость можно рекомендовать для включения в рецептуру кондитерских, хлебобулочных, молочных и других комбинированных продуктов как компонент, имеющий богатый химический состав и проявляющий антиоксидант-ное действие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Плеханова, М.Н. Актинидия, лимонник, жимолость/М.Н. Плеханова. - Л.: Агропромиздат, 1990. -87 с.
2. Лукиша, В.В. Жимолость/В.В. Лукиша. - М.: Лесная промышленность, 1990. - 64 с.
3. Separation and determination of compounds in Honeysuckle by integration of ion-exchange chromatography fractionation with reversed-phase liquid chromatographyatmo-spheric pressure chemical ionization time-of-flight mass spectrometry ana-
lysis/X. Chen [et al.]//J. of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. -2006. - Vol. 40. - N 3. - P. 559-570.
4. Quantitative determination of chlorogenic acid in Honeysuckle using microwave-assisted extraction followed by nano-LC-ESI mass spectrometry/F. Hu [et al.]//Talanta. -2009. - Vol. 77. - N 4. - P. 1299-1303.
5. Effects of blue honeysuckle (Lonicera caerulea L.) extract on lipo-polysaccharide-induced inflammation in vitro and in vivo/X.H. Jin [et al.]// Experimental Eye Research. - 2006. -Vol. 82. - N 5. - P. 860-867.
6. Абрамова, Ж.И. Человек и про-тивоокислительные вещества/Ж.И. Абрамова, Г.И. Оксенгендлер. - Л.: Наука, 1985. - 231 с.
7. Xiang, Z. Scavenging and antioxidant properties of compound derived from chlogenic acid in South-China honeysuckle/Z. Xiang, Z. Ning// Food Science and Technology. -2008. - Vol. 41. - N 7. - P. 1189-1203.
8. Piasek, A. The influence of sterilization with Enbiojet Microwave Flow Pasteurizer on composition and bioactivity of aronia and blue-berried honeysuckle juices/A. Piasek, B. Kusznierewicz, I. Grzybowska//J. of
Food Composition and Analysis. -2011. - Vol. 24. -N 6. - P. 880-888.
9. Antioxidative activities of chromatographic fractions obtained from root, fruit and leaf of Mengkudu (Morinda citrifolia L.)/Z.M. Zin [et al.]//Food Chemistry. - 2006. - Vol. 94. - N 2. - P.169-178.
10. Free radical and reactive oxygen species scavenging activities of peanut skins extract/J. Wang [et al.]//Food Chemistry. - 2007. - Vol. 104. - N 1. -P. 242-250.
11. Determination of the degradation kinetics of anthocyanins in a model juice system using isothermal and non-isothermal methods/N. Harbourne [et al.]//Food Chemistry. - 2008. - Vol. 111. - N 2. - P. 204-208.
12. Roginsky, V. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food/V. Roginsky, E.A. Lissi//Food Chemistry. - 2005. - Vol. 92. - N 3. -P. 235-254.
13. Evaluation of antioxidant property of extract and fractions obtained from a red alga, Polysiphonia urceolata/X.J. Duan [et al.]//Food Chemistry. - 2006. - Vol. 95. - N 2. -P. 37-43.
УДК 664.8.014/.019
Влияние сорта садовой земляники
на ее антиоксидантную активность
А.Д. Стрюкова, аспирант, Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор Самарский государственный технический университет М.И. Антипенко, канд. с.-х. наук
НИИ садоводства и лекарственных растений «Жигулёвские сады», Самарская обл.
Земляника - ценная и любимая ягода, упоминание о которой всегда вызывает приятные ассоциации. Спрос на свежие ягоды земляники и продукты их переработки непрерывно растет. В нашей стране, например, земляника- ведущая ягодная культура и занимает более 30 тыс. га [1].
Ключевые слова: садовая земляника; антиоксидант; свободные радикалы; флавоноиды; фенолы; антоциа-ны.
Key words: strawberry; antioxidant; free radicals; flavonoids; phenolics; anthocyanin.
Объектами нашего исследования были сорта садовой земляники: Звёздочка, Кама, Жанна, Марыша, Соловушка, Блестящая, Зенга-Зенгана.
Исследования последних десятилетий доказывают, что сорт земляники - основной фактор, определяющий содержание кислот, аминокислот, гемицеллюлозы, пектина в этой ягоде.
Например, обнаружены различная чувствительность к воздействию соли хлорида натрия в зависимости
от сорта [2], а также различное содержание сахара, органических кислот, ацетиловой кислоты [3] и аминокислот [4] в различных сортах. Ученые предложили новый интересный метод определения фруктового содержимого в продуктах из ягод садовой земляники, основанный на количественном определении присутствующей в них гемицеллюлозы. Для вычисления количества гемицеллюлозы используется ее фракция, выделенная из ягод земляники сортов Зенга-Зенгана и Camarosa [5]. В таких сортах, как Elsanta, Sonata, Symfhony, Florence, Christina, было определено содержание сахара и нелетучих органических кислот [6]. На основе вышеуказанных данных можно говорить о том, что сорт - это главный фактор, определяющий исследуемые показатели.
За последние годы проведен ряд исследований по выявлению анти-оксидантных веществ в землянике. Определено около сорока различ-
